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目的
本实验通过研究熊果酸(ursolic acid,UA)调控转录因子T-bet、GATA-3的表达对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的1型糖尿病(type 1 diabetes,T1DM)大鼠模型Th1/Th2细胞因子水平的干预作用,运用现代分子生物技术探寻熊果酸改善T1DM“三多一少”及高血糖症状的作用机制,为熊果酸对T1DM的临床应用提供一定的理论依据。
方法
1.选取80只成熟雄性Wistar大鼠作为研究对象,采用一次性大剂量STZ腹腔注射的方法制备T1DM大鼠模型,将造模成功的大鼠进行分组给药,即空白组(等体积羧甲基纤维素钠溶液灌胃组)、阳性对照组(二甲双胍灌胃组)、UA低剂量组(25mg/kg)、UA中剂量组(50mg/kg)、UA高剂量组(100mg/kg)。
2.观察并记录大鼠日常行为学变化情况,用天秤、血糖仪、量筒定期监测大鼠体重、空腹血糖、24h进食量和饮水量,分析药物对大鼠一般状态的作用情况。
3.应用苏木精-伊红染色法(HE染色法)观察熊果酸作用于T1DM大鼠模型前后脾脏和胰腺病理组织变化情况。
4.应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清IL-2、IL-4、TNF-α的表达。
5.应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测大鼠脾脏T-bet、GATA-3、ROGmRNA的表达。
6.应用免疫印迹(Western Blot)法检测大鼠脾脏T-bet、GATA-3的蛋白表达。
结果
1.熊果酸对T1DM大鼠一般情况的影响
用药组大鼠“三多一少”症状得到明显改善,空腹血糖明显降低,精神状态好转活动敏捷度增高,其中以二甲双胍组与UA高剂量组大鼠最为显著。
2.熊果酸对T1DM大鼠病理组织改变的影响
2.1熊果酸对T1DM大鼠脾脏病理组织改变的影响
HE染色切片发现用药组大鼠淋巴细胞数量明显多于模型组,分布集中;白髓中央动脉周围淋巴鞘排列紧凑且数量多,依稀可见形状相对规则、界限清晰的脾小体。
2.2熊果酸对T1DM大鼠胰腺病理组织改变的影响
用药组大鼠与模型组相比,胰岛数量多,形态趋于正常,边界较清晰,可见少量形态规则胰岛;胰岛细胞数量多,分布较均匀,细胞水肿变形得到明显改善,核固缩、裂解的细胞数量也减少,胰腺组织损伤程度明显减轻。
3.熊果酸对不同组别大鼠血清IL-2、TNF-α、IL-4表达的影响
模型组大鼠血清IL-2、TNF-α含量增高,熊果酸干预后表达水平显著降低(P<0.01);IL-4含量降低,熊果酸干预后表达水平明显升高(P<0.01)。
4.熊果酸对不同组别大鼠脾脏T-bet、ROG、GATA-3mRNA表达的影响
模型组大鼠T-betmRNA表达水平升高,熊果酸干预后表达水平降低,其中UA低剂量组(P>0.05),其余各用药组(P<0.01);ROGmRNA水平显著升高,熊果酸干预后各用药组表达水平明显降低(P<0.01);GATA-3mRNA表达水平降低,熊果酸干预后表达水平升高,其中UA低剂量组(P>0.05),其余各用药组(P<0.01)。
5.熊果酸对不同组别大鼠脾脏T-bet、GATA-3蛋白表达的影响
模型组大鼠T-bet蛋白表达量明显升高,熊果酸干预后表达量显著降低(P<0.01);GATA-3蛋白水平降低,熊果酸干预后除UA低剂量组外其余各用药组表达量明显升高,其中UA高剂量组、二甲双胍组(P<0.01),UA中剂量组(P<0.05)。
结论
1.熊果酸能降低T1DM大鼠空腹血糖,改善糖代谢紊乱症状。
2.熊果酸能够通过上调GATA-3、下调T-bet的表达,影响Th1/Th2型细胞因子变化,使IL-2和TNF-α的表达量降低、IL-4的表达量升高,从而逆转Th1/Th2分化失衡的现象,对T1DM症状起到明显改善作用;同时熊果酸作用效果有剂量依赖性,以高剂量熊果酸效果最明显。
本实验通过研究熊果酸(ursolic acid,UA)调控转录因子T-bet、GATA-3的表达对链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导的1型糖尿病(type 1 diabetes,T1DM)大鼠模型Th1/Th2细胞因子水平的干预作用,运用现代分子生物技术探寻熊果酸改善T1DM“三多一少”及高血糖症状的作用机制,为熊果酸对T1DM的临床应用提供一定的理论依据。
方法
1.选取80只成熟雄性Wistar大鼠作为研究对象,采用一次性大剂量STZ腹腔注射的方法制备T1DM大鼠模型,将造模成功的大鼠进行分组给药,即空白组(等体积羧甲基纤维素钠溶液灌胃组)、阳性对照组(二甲双胍灌胃组)、UA低剂量组(25mg/kg)、UA中剂量组(50mg/kg)、UA高剂量组(100mg/kg)。
2.观察并记录大鼠日常行为学变化情况,用天秤、血糖仪、量筒定期监测大鼠体重、空腹血糖、24h进食量和饮水量,分析药物对大鼠一般状态的作用情况。
3.应用苏木精-伊红染色法(HE染色法)观察熊果酸作用于T1DM大鼠模型前后脾脏和胰腺病理组织变化情况。
4.应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清IL-2、IL-4、TNF-α的表达。
5.应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测大鼠脾脏T-bet、GATA-3、ROGmRNA的表达。
6.应用免疫印迹(Western Blot)法检测大鼠脾脏T-bet、GATA-3的蛋白表达。
结果
1.熊果酸对T1DM大鼠一般情况的影响
用药组大鼠“三多一少”症状得到明显改善,空腹血糖明显降低,精神状态好转活动敏捷度增高,其中以二甲双胍组与UA高剂量组大鼠最为显著。
2.熊果酸对T1DM大鼠病理组织改变的影响
2.1熊果酸对T1DM大鼠脾脏病理组织改变的影响
HE染色切片发现用药组大鼠淋巴细胞数量明显多于模型组,分布集中;白髓中央动脉周围淋巴鞘排列紧凑且数量多,依稀可见形状相对规则、界限清晰的脾小体。
2.2熊果酸对T1DM大鼠胰腺病理组织改变的影响
用药组大鼠与模型组相比,胰岛数量多,形态趋于正常,边界较清晰,可见少量形态规则胰岛;胰岛细胞数量多,分布较均匀,细胞水肿变形得到明显改善,核固缩、裂解的细胞数量也减少,胰腺组织损伤程度明显减轻。
3.熊果酸对不同组别大鼠血清IL-2、TNF-α、IL-4表达的影响
模型组大鼠血清IL-2、TNF-α含量增高,熊果酸干预后表达水平显著降低(P<0.01);IL-4含量降低,熊果酸干预后表达水平明显升高(P<0.01)。
4.熊果酸对不同组别大鼠脾脏T-bet、ROG、GATA-3mRNA表达的影响
模型组大鼠T-betmRNA表达水平升高,熊果酸干预后表达水平降低,其中UA低剂量组(P>0.05),其余各用药组(P<0.01);ROGmRNA水平显著升高,熊果酸干预后各用药组表达水平明显降低(P<0.01);GATA-3mRNA表达水平降低,熊果酸干预后表达水平升高,其中UA低剂量组(P>0.05),其余各用药组(P<0.01)。
5.熊果酸对不同组别大鼠脾脏T-bet、GATA-3蛋白表达的影响
模型组大鼠T-bet蛋白表达量明显升高,熊果酸干预后表达量显著降低(P<0.01);GATA-3蛋白水平降低,熊果酸干预后除UA低剂量组外其余各用药组表达量明显升高,其中UA高剂量组、二甲双胍组(P<0.01),UA中剂量组(P<0.05)。
结论
1.熊果酸能降低T1DM大鼠空腹血糖,改善糖代谢紊乱症状。
2.熊果酸能够通过上调GATA-3、下调T-bet的表达,影响Th1/Th2型细胞因子变化,使IL-2和TNF-α的表达量降低、IL-4的表达量升高,从而逆转Th1/Th2分化失衡的现象,对T1DM症状起到明显改善作用;同时熊果酸作用效果有剂量依赖性,以高剂量熊果酸效果最明显。