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目的:
通过动物实验观察解毒通络调肝方基于自噬调控保护2型糖尿病SD大鼠胰岛细胞功能的作用机制。
方法:
8周龄 SD雄性大鼠,高脂饲料喂养4周后联合链脲佐菌素(streptozocin, STZ)40mg.Kg-1单次腹腔注射诱导2型糖尿病大鼠动物模型,中药组予解毒通络调肝方低剂量(1.5 g.kg-1.d-1)、中剂量(4.5 g.kg-1.d-1)及高剂量(13.5 g.kg-1.d-1),西药组予盐酸二甲双胍(0.15 g.kg-1.d-1)。观察 SD大鼠的一般状态、体质量、饮水量,药物干预第4周末,予各组 SD大鼠进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),计算曲线下面积(AUC)。各组 SD大鼠连续灌胃4周后麻醉处死取材,检测各组大鼠空腹血糖(FBG)、糖化血清蛋白(GSP)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、游离脂肪(FFA),Elisa法检测空腹血清胰岛素(FINS)并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。取 SD大鼠胰腺组织,HE染色及 Masson染色观察 SD大鼠胰腺组织病理形态改变,免疫组织化学法检测 Beclin-1、LC3蛋白的表达,Western Blot法检测 Beclin-1、LC3、P62、Bax、Bcl-2蛋白的表达,RT-PCR法检测 Beclin-1、LC3、Bax、Bcl-2、Caspase-3 mRNA的表达,TUNEL法检测 SD大鼠胰腺组织胰岛细胞凋亡情况。
结果:
1、解毒通络调肝方对 SD大鼠一般状态、体质量、饮水量及糖、脂代谢的影响
对照组 SD大鼠一般状态良好,体重上升平稳,饮水正常,模型组 SD大鼠一般状态差,体重下降明显,饮水量增加,解毒通络调肝方盐酸二甲双胍组 SD大鼠较模型组一般状态改善,体重下降趋势减轻,多饮改善(P<0.05,P<0.01)。FBG及 GSP方面,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠均较模型组改善明显,有较好的降糖效果(P<0.05,P<0.01)。FINS方面,与对照组比较,模型组 SD大鼠 FINS水平显著上升(P<0.05),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠 FINS水平显著下降(P<0.05,P<0.01)。HOMA-IR方面,与对照组比较,模型组 SD大鼠 HOMA-IR显著上升(P<0.01),与模型组相比,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组大鼠 HOMA-IR水平显著下降(P<0.01)。各组大鼠的 OGTT-AUC结果显示,模型组显著上升(P<0.01),解毒通络调肝方低、中及盐酸二甲双胍组显著降低(P<0.05,P<0.01)。脂代谢方面,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍可降低2型糖尿病 SD大鼠 TG、CHO、LDL-C、FFA水平(P<0.05,P<0.01),提高 HDL-C水平(P<0.01)。
2、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织病理形态的影响
SD大鼠胰腺组织 HE染色:对照组 SD大鼠胰腺组织结构完整,边界清晰,排列紧密,胞浆丰富;模型组 SD大鼠结构紊乱,边界不清,排列不规则,胞浆少,胰岛内细胞质染色变浅或呈空泡化现象;解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠胰腺组织病理形态结构较模型组均有改善。
SD大鼠胰腺组织 Masson染色:与对照组比较,模型组 SD大鼠胰腺组织纤维化明显,可见大量胶原纤维沉积,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组较模型组明显改善(P<0.05,P<0.01)。
3、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织细胞自噬的影响
运用免疫组织化学法检测,模型组 Beclin-1及 LC3蛋白表达水平较对照组下降(P<0.01),解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 Beclin-1及 LC3蛋白表达均较模型组显著上升(P<0.01);运用Western Blot法检测,与对照组比较,模型组的Beclin-1及 LC3 II/I蛋白表达下降(P<0.01),P62蛋白表达升高(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍可升高 Beclin-1及 LC3II/I蛋白表达(P<0.01),降低 P62蛋白表达(P<0.05,P<0.01);运用 RT-PCR法检测,与对照组比较,模型组 Beclin-1及 LC3 mRNA表达下降(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组Beclin-1、LC3 mRNA表达显著上升(P<0.01)。
4、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织细胞凋亡的影响
运用Western Blot检测,与对照组比较,模型组SD大鼠Bax蛋白表达升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平下降(P<0.01),Bax/Bcl-2比值升高(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组可降低 SD大鼠 Bax蛋白表达(P<0.01)、升高 Bcl-2蛋白表达水平(P<0.01),降低 Bax/Bcl-2比值(P<0.01);运用RT-PCR法检测,模型组较对照组Bax、Caspase-3 mRNA表达升高(P<0.01) Bcl-2 mRNA表达水平下降(P<0.05),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组可降低Bax、Caspase-3 mRNA表达(P<0.01)、升高Bcl-2mRNA表达(P<0.01),降低 Bax/Bcl-2比值(P<0.01);运用 TUNEL法检测胰腺组织胰岛细胞凋亡率,模型组凋亡率较对照组显著上升(P<0.01),与模型组比较解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组均能降低2型糖尿病 SD大鼠胰腺组织胰岛细胞凋亡率(P<0.01)。
结论:
1、解毒通络调肝方可有效缓解2型糖尿病 SD大鼠一般状态及体重下降趋势,改善多饮情况,以及具有较好的改善糖、脂代谢的作用,并且可缓解2型糖尿病 SD大鼠胰腺组织病理结构的损害。
2、解毒通络调肝方可改善2型糖尿病 SD大鼠胰岛β细胞凋亡情况,其保护胰岛β细胞的作用可能是通过增强自噬实现的。
通过动物实验观察解毒通络调肝方基于自噬调控保护2型糖尿病SD大鼠胰岛细胞功能的作用机制。
方法:
8周龄 SD雄性大鼠,高脂饲料喂养4周后联合链脲佐菌素(streptozocin, STZ)40mg.Kg-1单次腹腔注射诱导2型糖尿病大鼠动物模型,中药组予解毒通络调肝方低剂量(1.5 g.kg-1.d-1)、中剂量(4.5 g.kg-1.d-1)及高剂量(13.5 g.kg-1.d-1),西药组予盐酸二甲双胍(0.15 g.kg-1.d-1)。观察 SD大鼠的一般状态、体质量、饮水量,药物干预第4周末,予各组 SD大鼠进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),计算曲线下面积(AUC)。各组 SD大鼠连续灌胃4周后麻醉处死取材,检测各组大鼠空腹血糖(FBG)、糖化血清蛋白(GSP)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、游离脂肪(FFA),Elisa法检测空腹血清胰岛素(FINS)并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。取 SD大鼠胰腺组织,HE染色及 Masson染色观察 SD大鼠胰腺组织病理形态改变,免疫组织化学法检测 Beclin-1、LC3蛋白的表达,Western Blot法检测 Beclin-1、LC3、P62、Bax、Bcl-2蛋白的表达,RT-PCR法检测 Beclin-1、LC3、Bax、Bcl-2、Caspase-3 mRNA的表达,TUNEL法检测 SD大鼠胰腺组织胰岛细胞凋亡情况。
结果:
1、解毒通络调肝方对 SD大鼠一般状态、体质量、饮水量及糖、脂代谢的影响
对照组 SD大鼠一般状态良好,体重上升平稳,饮水正常,模型组 SD大鼠一般状态差,体重下降明显,饮水量增加,解毒通络调肝方盐酸二甲双胍组 SD大鼠较模型组一般状态改善,体重下降趋势减轻,多饮改善(P<0.05,P<0.01)。FBG及 GSP方面,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠均较模型组改善明显,有较好的降糖效果(P<0.05,P<0.01)。FINS方面,与对照组比较,模型组 SD大鼠 FINS水平显著上升(P<0.05),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠 FINS水平显著下降(P<0.05,P<0.01)。HOMA-IR方面,与对照组比较,模型组 SD大鼠 HOMA-IR显著上升(P<0.01),与模型组相比,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组大鼠 HOMA-IR水平显著下降(P<0.01)。各组大鼠的 OGTT-AUC结果显示,模型组显著上升(P<0.01),解毒通络调肝方低、中及盐酸二甲双胍组显著降低(P<0.05,P<0.01)。脂代谢方面,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍可降低2型糖尿病 SD大鼠 TG、CHO、LDL-C、FFA水平(P<0.05,P<0.01),提高 HDL-C水平(P<0.01)。
2、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织病理形态的影响
SD大鼠胰腺组织 HE染色:对照组 SD大鼠胰腺组织结构完整,边界清晰,排列紧密,胞浆丰富;模型组 SD大鼠结构紊乱,边界不清,排列不规则,胞浆少,胰岛内细胞质染色变浅或呈空泡化现象;解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 SD大鼠胰腺组织病理形态结构较模型组均有改善。
SD大鼠胰腺组织 Masson染色:与对照组比较,模型组 SD大鼠胰腺组织纤维化明显,可见大量胶原纤维沉积,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组较模型组明显改善(P<0.05,P<0.01)。
3、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织细胞自噬的影响
运用免疫组织化学法检测,模型组 Beclin-1及 LC3蛋白表达水平较对照组下降(P<0.01),解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组 Beclin-1及 LC3蛋白表达均较模型组显著上升(P<0.01);运用Western Blot法检测,与对照组比较,模型组的Beclin-1及 LC3 II/I蛋白表达下降(P<0.01),P62蛋白表达升高(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍可升高 Beclin-1及 LC3II/I蛋白表达(P<0.01),降低 P62蛋白表达(P<0.05,P<0.01);运用 RT-PCR法检测,与对照组比较,模型组 Beclin-1及 LC3 mRNA表达下降(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组Beclin-1、LC3 mRNA表达显著上升(P<0.01)。
4、解毒通络调肝方对 SD大鼠胰腺组织细胞凋亡的影响
运用Western Blot检测,与对照组比较,模型组SD大鼠Bax蛋白表达升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平下降(P<0.01),Bax/Bcl-2比值升高(P<0.01),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组可降低 SD大鼠 Bax蛋白表达(P<0.01)、升高 Bcl-2蛋白表达水平(P<0.01),降低 Bax/Bcl-2比值(P<0.01);运用RT-PCR法检测,模型组较对照组Bax、Caspase-3 mRNA表达升高(P<0.01) Bcl-2 mRNA表达水平下降(P<0.05),与模型组比较,解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组可降低Bax、Caspase-3 mRNA表达(P<0.01)、升高Bcl-2mRNA表达(P<0.01),降低 Bax/Bcl-2比值(P<0.01);运用 TUNEL法检测胰腺组织胰岛细胞凋亡率,模型组凋亡率较对照组显著上升(P<0.01),与模型组比较解毒通络调肝方及盐酸二甲双胍组均能降低2型糖尿病 SD大鼠胰腺组织胰岛细胞凋亡率(P<0.01)。
结论:
1、解毒通络调肝方可有效缓解2型糖尿病 SD大鼠一般状态及体重下降趋势,改善多饮情况,以及具有较好的改善糖、脂代谢的作用,并且可缓解2型糖尿病 SD大鼠胰腺组织病理结构的损害。
2、解毒通络调肝方可改善2型糖尿病 SD大鼠胰岛β细胞凋亡情况,其保护胰岛β细胞的作用可能是通过增强自噬实现的。