糖肝康对糖尿病脂肪肝模型大鼠肝脏Obestatin mRNA表达的影响*
2012-01-09钱秋海郭春芳钱卫斌蔡欣蕊姜群群张新颖
钱秋海, 郭春芳, 钱卫斌, 蔡欣蕊, 姜群群, 张新颖
(1.山东中医药大学附属医院内分泌科, 山东 济南 250011; 2.山东省禹城市人民医院, 山东 禹城 251200;3.山东中医药大学 第一临床医学院, 山东 济南 250014)
糖尿病脂肪肝以糖尿病和肝脏结构异常并存为主要临床特征,是严重影响糖尿病患者身体健康的常见病。近年来,随着糖尿病发病率的急剧增高,糖尿病脂肪肝的发病率显著增高。糖尿病脂肪肝一旦发生,既可出现肝脏脂肪沉积、肝功能异常,又会增加胰岛素抵抗,使糖尿病更难控制。肥胖抑制素(Obestatin)是2005年从大鼠胃组织中分离的一种Ghrelin相关肽,因其与肥胖、胃肠动力疾病、糖尿病可能存在密切关系,已成为研究的热点。本实验以Obestatin为切入点,观察糖肝康对糖尿病脂肪肝模型大鼠肝脏组织中Obestatin mRNA表达的影响并分析,报道如下。
1 实验材料
1.1 动物及饲料 健康雄性SD大鼠60只,体质量(200±20)g,由山东中医药大学试验动物中心提供,动物合格证号:SCXR(鲁)2005015。常规饲料由山东省实验动物中心提供。高糖高脂饲料(清洁级)由北京科澳协力饲料有限公司提供(配方:10.0%猪油,20.0%蔗糖,10.0%蛋黄粉,0.5%胆酸钠和59.5%常规饲料。)
1.2 药品及试剂
1.2.1 观察用药 糖肝康(生黄芪、白术、茵陈、黄芩、柴胡、炒栀子、丹参、大黄等):山东中医药大学附属医院药房提供,实验时制成糖肝康浓缩煎剂,浓度为1.87 g/mL及3.75 g/mL。
1.2.2 对照用药 降糖甲片,吉林敖东制药有限公司提供,生产批号:090314。给药时配成降糖甲混悬液,浓度约5.6 g/mL。
1.2.3 动物模型用药 链脲佐菌素(Streptozocin,STZ):美国Sigma公司生产,北京博爱港商贸有限公司提供。
1.2.4 RT-PCR所用试剂 超纯总RNA提取试剂盒,北京康为世纪生物科技有限公司;ReverTra Ace qPCR RT kit,Transgene PCR Mix,日本TOYOBO公司;15DL2000 DNA marker,日本TAKARA公司;氯仿分析纯,异丙醇,无水乙醇,无RNAase 水等。
1.3 实验仪器 eppendoff 普通高速离心机(5415D型,Centrifuge公司);PCR仪(PTC-200 Peltier Thermal Cycler,美国PE公司);Alpha Imager TM 2200 凝胶成像系统(Alpha Innotech 公司);Bio Rad 电泳仪及电泳槽(北京东方恒伟科技开发公司);移液器(Gilson 产品),Axygen无RNA酶枪头及eppendorf管等。
2 实验方法
2.1 造模方法 SD大鼠50只,给予普通饲料、自由饮水,适应性饲养3 d后,改高糖高脂饲料喂养,6周后,禁食12 h,断尾取血并用美国强生血糖仪测空腹血糖。按30 mg/kg体重的剂量腹腔内注射新鲜配制的2%链脲佐菌素(柠檬酸缓冲液,PH4.2)。72 h后尾静脉取血测血糖,血糖高于16.7 mmol/L者确定为糖尿病模型制作成功。选取40只大鼠进入实验。
2.2 分组及给药 将40只糖尿病大鼠随即分为4组(n=10):①模型对照组,②糖肝康小剂量组,③糖肝康大剂量组,④降糖甲对照组,每组10只。其中,模型对照组予生理盐水10 mL/kg灌胃;糖肝康小剂量组予浓度为1.87 g/mL的糖肝康灌胃;糖肝康大剂量组予浓度为3.75 g/mL的糖肝康灌胃;降糖甲对照组予降糖甲混悬液56 g/kg灌胃。实验各组均给药容积为10 mL/kg,每日灌胃1次,高脂饲料饮食,正常饮水。另取10只正常大鼠作为正常对照组,每日10 mL/kg生理盐水灌胃,并予正常饲料饮食,正常饮水。室温18~20 ℃,12 h交替照明。连续给药12周。
2.3 组织标本的采集 给药观察12周后,断尾取血检测各组动物空腹血糖(取血前禁食8 h)。然后用戊巴比妥钠30 mg·kg-1腹腔注射麻醉,开腹取出肝脏,用生理盐水冲洗后,放入-80℃冰箱备用。
2.4 RT-PCR法检测Obestatin
2.4.1 总RNA提取 按康为超纯总RNA提取试剂盒(CW0581)说明书进行。100 mg组织经液氮研磨,加入1 mLTLbuffer,室温放置5min,让组织完全裂解。加200 uL氯仿,充分vortex15s,室温放置2~3 min,12000 rpm离心15 min。将上清转移到新的Eppendorf管内。加等量的无水乙醇,混匀,将混合物加到离心柱上,12 000rpm离心30 s,加PW 1 700 uL,12 000 rpm离心30 s,加PW2 500 uL2次,12 000 rpm离心30 s,14 000 rpm离心2 min,加预热的DEPC水50 uL,室温放置2~3 min,12 000 rpm离心30 s收集RNA。RNA定量:SMA-1000测定RNA浓度,将浓度调整到一致。
2.4.2 RT-PCR反应检测Obestatin mRNA表达
PCR程序:94 ℃3 min,94 ℃ 30 s,60 ℃30 s,72 ℃1 min,35个循环,72 ℃5 min。
大鼠β-actin 上游引物:5’-GAG GGA AAT CGT GCG TGA C-3’,
大鼠β-actin下游引物:5’-GGA CTC ATC GTA CTC CTG CTT G-3,
扩增产物:481bp
大鼠-Obestatin上游引物:5’-ATG GTG TCT TCA GCG ACT ATC T-3’
大鼠-Obestatin下游引物:5’ -CTC TGC TGG GCT TTC TGG-3’
扩增产物:113 bp
2.4.3 电泳及数据分析 1%琼脂糖凝胶电泳,EB染料。Alpha Innotech imager观察电泳条带存入图象,β-actin的产物为481bp,Obestatin的产物为113bp。以系统的SPOT DENSITY 软件分别测量内参照和Obestatin基因扩增条带的密度,以Obestatin条带的密度与内参照管家基因的密度比值代表基因表达的相对水平。
4 统计方法
5 实验结果
RT-PCR结果显示:模型对照组大鼠肝脏组织中Obestatin mRNA表达水平较空白对照组明显升高(P<0.05);糖肝康大、小剂量组在给药12周后,肝脏组织中Obestatin mRNA表达较模型对照组减少,有显著性差异(P<0.05),且效果优于降糖甲对照组。见图1及表1。
图1 糖肝康对模型大鼠肝脏Obestatin mRNA表达的影响
注:M:空白对照组;A:空白对照组;B:模型对照组;C:降糖甲对照组;D:糖肝康小剂量组;E:糖肝康大剂量组
表1 糖肝康对模型大鼠肝脏Obestatin mRNA表达的影响
与空白对照组相比,aP<0.05,bP<0.01;与模型对照组相比,cP<0.05,dP<0.01.
6 讨论
近年来,随着糖尿病发病率的急剧增高,糖尿病并发脂肪肝的发病率也有显著增高的趋势。据文献报道糖尿病肝损害的发生率为10%~30%。糖尿病脂肪肝的存在使糖尿病的治疗难度加大,并直接影响糖尿病的疗效和预后。如果能够及早的发现糖尿病脂肪肝并做到有效的防治,对于提高糖尿病患者的生活质量具有重大意义。因此,对糖尿病脂肪肝的研究,正在逐步引起医学界的重视。
肥胖抑制素(Obestatin)是2005年[1]从大鼠胃组织中分离的一种Ghrelin相关肽,他可以结合孤儿G蛋白偶联受体GPR39,产生与Ghrelin相反的作用。广泛分布于大鼠的胃黏膜细胞、肠神经节细胞、睾丸问质细胞[2]、十二指肠、空肠、结肠、胰腺[3]、以及人的唾液和唾液腺[4]中。Obestatin具有非常广泛的生物学功能,可负向调节摄食和胃肠运动外[1],也可作用于胰腺胰岛组织抑制胰岛素、胰多肽、生长抑素等的分泌[5]。齐晓娅比较了糖调节受损和2型糖尿病患者血浆Obestatin水平变化,结果显示血浆Obestatin水平与体重指数、葡萄糖负荷后2 h血糖、糖化血红蛋白、腰臀比、空腹胰岛素和胰岛素抵抗指数呈明显负相关,低Obestatin水平与胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生密切相关[6]。另有研究表明obestatin与各种糖、脂代谢因素亦密切相关[7]。
本研究以肝脏组织中Obestatin的mRNA表达为切入点,分析糖尿病脂肪肝的发病机制及糖肝康对其的干预作用。结果证实:Obestatin mRNA在肝脏中表达较少。造模后大鼠的肝脏组织中Obestatin mRNA表达水平较正常大鼠升高。以健脾益气、调肝解毒活血为组方原则研制的糖肝康对模型大鼠肝脏组织Obestatin mRNA表达有抑制作用。表明糖尿病脂肪肝患者的糖脂代谢紊乱、胰岛素抵抗可能与Obestatin的异常表达相关,糖肝康可通过调节Obestatin mRNA表达,在糖、脂代谢、胰岛素敏感度等方面起作用,值得进一步深入研究。
[1]Zhang JV,Ren PG,Avsian-Kretchrner O,Luo CW,Rauch R,Klein C,Hsueh AJ.Obestatin,a peptide encoded by the ghrelin gene,opposes ghrelin`s effects on food intake.Science 2005;310:996~999.
[2]Ozbay Y,Aydin S,Dagli AF,Akbulut M,Dagli N,Kilic N,Rahman A,Sahin I,Polat V,Ozercan HI,Arslan N Sensoy D.Obestatin is present in saliva:alterations in obestatin and ghrelin levels of saliva and serum in ischemic heart disease.BMB Rep 2008;41:55~61.
[3]Aydin S,Ozkan Y,Erm an F,Gurates B,Kilic N,Colak R,Gundogan T,Catak Z,Bozkurt M,Akin O,Sen Y,Sahn I.Presence of obestatin in breast milk:relationship among obestatin,ghrelin.and leptin in lactating women.Nutrition 2008;24:689~693.
[4]Fujimiya M,Ataka K,Asakawa A,Inui A.Obestatin inhibits gastroduodenal motility in conscious fed rats via POMC pathway and CRF receptors in the brain.Autonomic Neuroscience 2007;135:41.
[5]Ataka K,Inui A,Asakawa A,Kato I,Fujimiya M.Obestatin inhibits motor activity in the antrum and duodenum in the fed state of conscious rats.Am[J],Physiol Gastrointest Liver Physiol 2008;294:G1210~G1218.
[6]齐晓娅,杨刚毅,刘石绍,等.糖调节受损和2型糖尿病患者血浆obestatin水平降低[J].中华内分泌代谢杂志,2007,23(6):535~536.
[7]徐海蓉,郑兴,郭志福.单纯性肥胖症患者外周血ghrelin、obestatin的水平变化及其临床意义[J].心脏杂志,2009,21(1):95~98.