苦参碱对大鼠胰岛素瘤INS-1细胞活性、胰岛素分泌及抗氧化能力的实验研究

摘要

糖尿病是以高血糖为特征的代谢疾病，而高血糖是由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用缺陷引起的。糖尿病的发病与多个因素有关，如遗传、自身免疫、环境等。糖尿病的患病率呈逐年递增的趋势，并且发病趋向低龄化。糖尿病的治疗和预防已提上日程，在中药治疗糖尿病方面也有很大的发现。已经有研究发现苦参碱有降低血脂、保护肝脏、提高机体免疫力、抗炎等作用，我们实验室以前的实验表明苦参碱可明显抑制高脂性肥胖大鼠体重的增加，保护肝脏功能，增强抗脂质过氧化能力，调节糖脂代谢紊乱。也有研究报道苦参碱可以降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的含量。至于苦参碱为什么能调节糖代谢紊乱、降低血糖及将苦参碱应用于胰岛细胞研究糖尿病的防治机制，目前尚未见相关报道。因此本实验将苦参碱应用于体外培养的大鼠胰岛素瘤INS-1细胞，以探讨苦参碱调节糖代谢和降低血糖的作用机制。
　　 将体外培养的大鼠胰岛素瘤INS-1细胞分为9组：①正常对照组；②苦参碱组；③链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)组；④苦参碱保护组；⑤苦参碱修复组；⑥阿托品组；⑦阿托品+苦参碱组；⑧异搏定组；⑨异搏定+苦参碱组。INS-1细胞在培养板中培养24h后，观察苦参碱对INS-1细胞的增殖活性、葡萄糖激发的INS-1细胞胰岛素分泌量、苦参碱对INS-1细胞胰岛素分泌量、苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的保护和修复作用以及苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的丙二醛(Malonaldehyde，MDA)和总抗氧化能力(Total Anti-Oxidation Competence，T-AOC)水平的影响，流式细胞术(flow cytometry，FCM)测定其凋亡。
　　 实验数据用均数±标准差((-x)±s)和百分数表示，采用SPSS10.0软件进行单因素方差分析和X2检验，分别P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001被认为差异有显著性。
　　 实验结果如下：
　　 一.苦参碱对INS-1细胞增殖活性的影响
　　 1.苦参碱单独作用对INS-1细胞增殖活性的影响
　　 与正常对照组相比，低、中、高浓度苦参碱可以明显提高INS-1细胞的增殖活性(分别P＜0.001，P＜0.05)。
　　 2.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的增殖活性的影响
　　 与正常对照组相比，STZ组INS-1细胞增殖活性明显降低(P＜0.001)；保护组低、中、高浓度苦参碱使INS-1细胞增殖活性明显降低(分别P＜0.001，P＜0.01)；修复组高浓度苦参碱使INS-1细胞增殖活性明显降低(P＜0.001)，修复组低、中浓度苦参碱对INS-1细胞增殖活性无明显影响。与STZ组相比，保护组低、中浓度苦参碱使INS-1细胞增殖活性明显增高(分别P＜0.05，P＜0.001)，保护组高浓度苦参碱对INS-1细胞增殖活性无明显影响；修复组的低、中、高浓度苦参碱使INS-1细胞增殖活性明显增高(均P＜0.001)。
　　 3.苦参碱对阿托品作用的INS-1细胞的增殖活性的影响
　　 与正常对照组相比，阿托品组INS-1细胞增殖活性没有明显变化；阿托品+苦参碱低、中浓度的INS-1细胞增殖活性明显增高(分别P＜0.05，P＜0.001)；阿托品+苦参碱高浓度的INS-1细胞增殖活性无明显变化。与阿托品组相比，阿托品+苦参碱低、中浓度的INS-1细胞增殖活性明显增高(分别P＜0.01，P＜0.001)；阿托品+苦参碱高浓度的INS-1细胞增殖活性没有明显变化。
　　 4.苦参碱对异搏定作用的INS-1细胞增殖活性的影响
　　 与正常对照组相比，异搏定组INS-1细胞增殖活性明显降低(P＜0.05)；异搏定+苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞增殖活性没有明显改变。与异搏定组相比，异搏定+苦参碱低浓度组INS-1细胞增殖活性明显升高(P＜0.05)；异搏定+苦参碱中、高浓度组的INS-1细胞增殖活性没有明显改变。
　　 二.不同浓度的葡萄糖对INS-1细胞胰岛素分泌的影响
　　 与正常对照组相比，5.6mmol/L和33.6 mmol/L浓度的葡萄糖对INS-1细胞胰岛素分泌量无明显变化；8.4mmol/L、11.2mmol/L、16.8 mmol/L和22.4 mmol/L浓度葡萄糖使INS-1细胞胰岛素分泌量明显增多(分别P＜0.05，P＜0.001)。
　　 三.苦参碱对INS-1细胞胰岛素分泌的影响
　　 1.苦参碱单独作用对INS-1细胞的胰岛素分泌的影响
　　 与距常对照组相比，苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显增加(分别P＜0.001，P＜0.05)。
　　 2.苦参碱对阿托品作用的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响
　　 与正常对照组相比，阿托品组INS-1细胞胰岛素分泌量明显降低(P＜0.05)；阿托品+苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量没有明显变化。与阿托品组相比，阿托品+苦参碱低、中浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显增高(P＜0.05)；阿托品+苦参碱高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量没有明显变化。
　　 3.苦参碱对异搏定作用的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响
　　 与正常对照组相比，异搏定组INS-1细胞胰岛素分泌量明显降低(P＜0.05)；异搏定+苦参碱高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显降低(P＜0.05)；异搏定+苦参碱低、中浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量无明显变化。与异搏定组相比，异搏定+苦参碱低浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显增高(P＜0.01)；异搏定+苦参碱中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量没有明显变化。
　　 四.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响
　　 与正常对照组相比，STZ组INS-1细胞胰岛素分泌量明显减少(P＜0.001)；保护组苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量没有明显改变；修复组苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显降低(分别P＜0.05，P＜0.01)。与STZ组相比，保护组苦参碱低、中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量分别明显增多(分别P＜0.01，P＜0.001)；修复组苦参碱低浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量明显增多(P＜0.05)，修复组中、高浓度组INS-1细胞胰岛素分泌量没有明显改变。
　　 五.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的MDA和T-AOC的影响
　　 1.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的MDA的影响
　　 与正常对照组相比，STZ组INS-1细胞MDA含量明显增高(P＜0.001)；保护组低、中、高浓度苦参碱使INS-1细胞MDA含量明显增高(分别P＜0.05，P＜0.01，P＜0.001)；修复组低、中、高浓度苦参碱使INS-1细胞MDA含量明显增高(分别P＜0.01，P＜0.001)。与STZ组相比，保护组低、中浓度苦参碱组使INS-1细胞MDA含量明显降低(分别P＜0.05，P＜0.01)，保护组高浓度苦参碱组INS-1细胞MDA含量没有明显改变；修复组苦参碱低、中浓度苦参碱组INS-1细胞MDA含量明显降低(分别P＜0.05，P＜0.01)，修复组高浓度苦参碱组INS-1细胞MDA含量没有明显改变。
　　 2.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的T-AOC的影响
　　 与正常对照组相比，STZ组INS-1细胞T-AOC明显降低(P＜0.05)；保护组低浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC明显增高(P＜0.05)，保护组中、高浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC没有明显变化；修复组低、中浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC明显增高(P＜0.01)，修复组高浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC没有明显变化。与STZ组相比，保护组低、中浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC明显增高(P＜0.001)，保护组高浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC没有明显变化；修复组低、中浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC明显增高(P＜0.001)，修复组高浓度苦参碱组INS-1细胞T-AOC没有明显变化。
　　 六.细胞形态及流式细胞术结果
　　 1.细胞形态
　　 镜下观察，正常对照组细胞透亮，形状规则，呈梭形或多角形，贴在培养板壁上；STZ组视野中细胞数目明显减少，细胞从培养板壁落下或半贴壁状态，细胞呈球形；保护组和修复组低、中、高浓度苦参碱组视野中INS-1细胞数量减少，细胞从培养板壁上脱落或半贴壁，细胞呈球形。保护组和修复组苦参碱各浓度组与STZ组比较INS-1细胞数量、形态没有明显改变。
　　 2.流式细胞术结果
　　 与正常对照组相比，STZ组处于G1期细胞数减少，几乎没有处于G2期的细胞，S期细胞数增多，凋亡细胞数增多；苦参碱(10-6mol/L)+STZ组处于G1期细胞数减少，几乎没有处于G2期的细胞，S期细胞数增多，凋亡细胞数增多。与STZ组相比，苦参碱(10-6mol/L)+STZ组处于G1期细胞减少，G2期细胞和STZ组相同，S期细胞增多，凋亡细胞比STZ组明显减少。
　　 实验结果表明：苦参碱可以提高INS-1细胞的增殖活性，并促进其分泌胰岛素；苦参碱可以对抗阿托品、异搏定降低INS-1细胞增殖活性和抑制胰岛素分泌的作用；苦参碱可以提高STZ损伤的INS-1细胞的增殖活性，苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞有一定的保护和修复作用；苦参碱可以降低INS-1细胞MDA含量、提高其T-AOC；苦参碱可以降低STZ所致的INS-1细胞的凋亡。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略词表

声明

前言

实验材料

1.实验标本

2.实验药品

3.实验试剂

4.实验仪器

实验方法

1.实验步骤

2.实验分组

3.MDA、T-AOC的测定方法及计算公式

4.统计学分析

实验结果

1.苦参碱对INS-1细胞增殖活性的影响

1.1.苦参碱单独作用对INS-1细胞增殖活性的影响

1.2.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的增殖活性的影响

1.3.苦参碱对阿托品作用的INS-1细胞的增殖活性的影响

1.4.苦参碱对异搏定作用的INS-1细胞增殖活性的影响

2.不同浓度的葡萄糖对INS-1细胞胰岛素分泌的影响

3.苦参碱对INS-1细胞胰岛素分泌的影响

3.1.苦参碱单独作用对INS-1细胞的胰岛素分泌的影响

3.2.苦参碱对阿托品作用的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响

3.3.苦参碱对异搏定作用的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响

4.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的胰岛素分泌的影响

5.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的MDA和T-AOC的影响

5.1.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的MDA的影响

5.2.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的T-AOC的影响

6.细胞形态及流式细胞术结果

6.1.细胞形态

6.2.流式细胞术结果

讨论

1.苦参碱对INS-1细胞增殖活性和胰岛素分泌的作用

2.苦参碱促进INS-1细胞增殖活性和胰岛素分泌与毒蕈碱受体的关系

3.苦参碱促进INS-1细胞增殖活性和胰岛素分泌与L型Ca2+通道的关系

4.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的保护和修复作用

5.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞的MDA和T-AOC的影响

6.苦参碱对STZ损伤的INS-1细胞凋亡的影响

结论

参考文献

医学综述　胰岛素与糖尿病

攻读学位期间发表的学位论文

致谢