劉 穎 ,張 軍 ,趙 靜,王海英 ,王軍媛 ,王明星,劉曉曼 ,王順意 ,戴金穎,袁 潔
糖尿病的發(fā)生、發(fā)展不僅取決于遺傳因素,而且也受到表觀遺傳修飾的調控,有研究表明miRNAs與糖尿病的發(fā)生發(fā)展密切相關[1],但兩者之間的互相影響的機制比較復雜,目前仍無定論,但通過改變或者修飾相關miRNAs的表達,可作為糖尿病診療的新靶點,已成為近年來研究的熱點。胰島素抵抗(IR)是2型糖尿病主要發(fā)病機制之一,課題組前期研究發(fā)現(xiàn),益氣養(yǎng)陰活血中藥可以改善糖尿病大鼠胰島素抵抗[2],本研究通過測定miRNA-126在肝臟組織的表達,探討益氣養(yǎng)陰活血方改善胰島素抵抗的作用機制。
1.1 動物 SPF級Wistar大鼠60只,體質量200~250 g,雄性,12周,飼養(yǎng)于華北理工大學動物實驗室,自由飲食、攝水,溫度21~25℃,濕度50%~60%,明暗周期(12 h/12 h)。動物購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院環(huán)境醫(yī)學研究所,許可證號SCXK-(軍)-2014-0001。
1.2 藥物 自擬益氣養(yǎng)陰活血方:黃芪12 g,太子參 12 g,熟地黃 15 g,黃精 9 g,牡丹皮 9 g,丹參15 g,三七粉 3 g,鬼箭羽 15 g,山茱萸 9 g,葛根 15 g,麥冬9 g,為中藥免煎顆粒,購自中國中醫(yī)科學院廣安門醫(yī)院,津力達顆粒(以嶺藥業(yè)),購自唐山市中醫(yī)醫(yī)院。
1.3 主要儀器 血糖儀(拜耳公司)、Cobas-8000型全自動生化分析儀(德國羅氏)。Infinite?200 PRO型多功能酶標儀(瑞士帝肯公司);Ep realplex實時熒光定量PCR儀(德國Eppendorf公司);
2.1 動物分組及模型制備 隨機抽取10只作為空白組,予普通飼料,其余50只為實驗組,予高脂飲食,小劑量多次腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)誘導形成糖尿病模型,成模后隨機分為模型組、津力達組、益氣養(yǎng)陰活血方低、中、高劑量治療組5組(以下簡稱低、中、高劑量組)。
2.2 干預方法 除空白組及模型組,其余4組分別給予相應藥物灌胃,津力達組以津力達顆粒3.0 g/kg灌胃,益氣養(yǎng)陰活血方按成人劑量換算低、中、高劑量組分別為 13.75、27.50、55.00 g/kg,每日上午灌服1次,空白組和模型組給予等量生理鹽水,干預4周。
2.3 取材及指標檢測
2.3.1 生化指標 觀察各組大鼠的空腹血糖(FBG)及餐后2 h血糖(2 hBG),空腹胰島素水平(FINS),糖化血清蛋白(GSP)。
2.3.2 肝臟細胞病理變化 處死大鼠后取肝臟組織,蘇木精-伊紅(HE)染色,光鏡下觀察各組大鼠肝臟組織的病理變化。
2.3.3 qRT-PCR測定mi-RNA含量 提取肝臟組織總RNA,進行逆轉錄反應,準備引物:miRNA-126、U6 PCR引物及莖環(huán)引物,離心機離心,開蓋,DEPC水溶解稀釋,置于-20℃冰箱中備用。qRT-PCR擴增反應:逆轉錄合成的cDNA,反應條件:95℃、10min,95 ℃、15 s,61 ℃、30 s,40 cycles,反應結束后做擴增曲線、熔解曲線分析。PCR擴增完成后,調整基線及閾值。目的基因計算公式:目的基因相對量=2-ΔΔCt,ΔCt=Ct目的基因-Ct內參基因。
2.4 統(tǒng)計方法 所有的數(shù)據使用SPSS22.0進行統(tǒng)計,計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析。兩兩比較采用LSD法。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
3.1 各組大鼠FBG、2 hBG、GSP、FINS和體質量比較 與空白組相比,模型組和各治療組FBG、2 hPG、GSP明顯升高(P<0.05);與模型組相比,各治療組FBG、2 hPG、GSP 明顯降低(P<0.05);與津力達組相比,中劑量組2 hPG降低(P<0.05)。與空白組相比,模型組和各治療組FINS明顯升高(P<0.05),模型組體質量明顯升高(P<0.05);與模型組相比,各治療組FINS、體質量明顯降低(P<0.05);與津力達組相比,中劑量組 FINS降低(P<0.05)。見表 1~2。
3.2 益氣養(yǎng)陰活血方對糖尿病大鼠肝臟組織的影響 HE染色結果顯示:空白組肝臟具有正常的結構,肝小葉清晰可見,肝細胞索以中央靜脈為中心呈放射狀排列,排列整齊,肝細胞胞質均勻豐富,無水腫及脂肪變性,無明顯病變。模型組肝臟結構破壞明顯,肝小葉界限模糊不清、肝細胞索排列紊亂,肝細胞腫脹,呈彌漫性脂肪變性,部分細胞核溶解,間質組織大量炎癥細胞浸潤,呈現(xiàn)片狀壞死灶,肝中央靜脈及肝竇可見部分淤血。津力達組及益氣養(yǎng)陰活血方治療各組肝臟病理損害較模型組明顯改善,肝小葉、肝細胞索基本結構存在,肝細胞腫脹及脂肪變性較模型組減少,間質少見炎癥細胞,淤血程度較模型組減輕,見圖1。
表1 益氣養(yǎng)陰活血方對糖尿病大鼠FBG、2 hBG、GSP的影響(x±s)
表2 益氣養(yǎng)陰活血方對糖尿病大鼠FINS、體質量的影響(x±s)
3.3 各組大鼠肝臟組織miRNA-126表達水平的比較 與空白組相比,模型組及津力達組,低、中、高劑量組miRNA-126表達均升高(P<0.05);與模型組相比,各治療組 miRNA-126表達均降低(P<0.05);與津力達組相比,中劑量組miRNA-126表達明顯降低(P<0.05),見表 3。
圖1 各組大鼠肝臟組織比較(HE×400)
表3 益氣養(yǎng)陰活血方對糖尿病大鼠肝臟組織miRNA-126表達的影響(x±s)
IR發(fā)病機制復雜,而miRNA-126可對胰島素作用靶器官肝臟產生影響,從而改善胰島素抵抗。錢榮立等[3]發(fā)現(xiàn)在ob/ob大鼠肝臟和GK骨骼肌中,miRNA-126的含量顯著上升。何亞非[4]發(fā)現(xiàn)正常人肝細胞內miRNA-126表達上升時,細胞對胰島素敏感性下降,從而發(fā)生肝臟胰島素抵抗,葡萄糖代謝紊亂。其作用機制推測與導致胰島素受體后缺陷有關,胰島素受體后缺陷主要包括胰島素信號轉導中胰島素受體功能障礙、受體底物酪氨酸磷酸化水平增強、PI3K和蛋白激酶B(PKB)活性下降、葡萄糖轉運子4(GluT4)表達和轉導受阻、Ras途徑異常等。張東澤等發(fā)現(xiàn)[5]過表達miRNA-126大鼠胰島β細胞株(INS-1)能夠抑制胰島素受體底物(IRS-1)、磷酸肌醇3激酶調節(jié)亞單位(PIK3R2)和蛋白激酶B(Akt)的表達水平,證實 miRNA-126可能通過調控IRS-1和PI3K信號通路,從而調控胰島β細胞的增殖,調節(jié)胰島的生長發(fā)育,參與IR的發(fā)生。Ryu等[6]觀察到在肝細胞中,miRNA-126通過調控其靶基因IRS-1,導致IR,肝細胞內miRNA-126的過表達,肝組織對胰島素的反應性下降,胰島素代償性增多出現(xiàn)胰島素抵抗。
中醫(yī)多認為氣陰兩虛兼血瘀是胰島素抵抗發(fā)生的關鍵病機,益氣養(yǎng)陰化瘀法能夠抑制大鼠體質量下降和血糖升高,調節(jié)血清INS水平[7-8]。臨床研究發(fā)現(xiàn)益氣養(yǎng)陰活血中藥可增強胰島素敏感性,防治胰島β細胞功能損傷[9-10]。因此,課題組在治療上確立了益氣養(yǎng)陰、活血化瘀之法,自擬益氣養(yǎng)陰活血方,攻補兼施、標本同治,臨床療效顯著。本實驗選取的津力達顆粒,功效益氣養(yǎng)陰,健脾運津,多項臨床及實驗研究表明,可改善糖、脂代謝及胰島素抵抗[11-12]。
本研究結果可以看出,益氣養(yǎng)陰活血方可以改善血糖代謝,降低體質量,降低空腹胰島素水平。肝臟細胞染色可以看出,津力達組及益氣養(yǎng)陰活血方治療各組肝臟病理損害較模型組明顯改善。qRTPCR結果顯示,與模型組相比,津力達組及中藥各劑量組miRNA-126表達明顯降低,益氣養(yǎng)陰活血方中劑量組比津力達組降低更明顯。從而得出結論,益氣養(yǎng)陰活血方可能通過調控miRNA-126表達改善糖尿病大鼠胰島素抵抗,改善血糖代謝。另外,益氣養(yǎng)陰活血方中劑量組在降低血糖,改善肝臟細胞病理形態(tài),降低肝臟細胞miRNA-126表達方面療效優(yōu)于其他中藥各組,提示影響藥物療效的關鍵還有藥物劑量,以達到最優(yōu)效果的劑量為宜,并非劑量越大越好,但關于中藥尤其是中藥復方的量效關系有待進一步深入研究。
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