吳 巍,滕厚雷
(海南德澤藥物研究有限公司,海南???570105)
小檗堿與芒果苷皆為來源于植物的天然產(chǎn)物,具有抗糖尿病等多種藥理活性。李學(xué)堅等[1-3]曾報道小檗堿與芒果苷配伍具有抗炎、抑菌、鎮(zhèn)痛、降糖的藥理活性,但二者配伍后在細胞水平的研究尚未見報道。該文以葡萄糖攝取為切入點,觀察二者配伍對葡萄糖攝取的影響,并進而研究二者配伍對葡萄糖攝取信號通路的影響。以期為進一步評價二者配伍在治療糖尿病方面的意義提供依據(jù)。
1.1 實驗材料 芒果苷、鹽酸小檗堿,經(jīng)HPLC鑒定二者純度>98%;小檗堿配伍芒果苷(將鹽酸小檗堿與芒果苷以摩爾比1∶1配伍,簡稱BM):海南德澤藥物研究有限公司自制。
大鼠 L6成纖維細胞(簡稱 L6細胞,ATCC)、HGDMEM培養(yǎng)基(Gibco公司)、胎牛血清(Hyclone公司)、2-脫氧葡萄糖(Sigma)、[3H]-2-脫氧葡萄糖(Amersham Pharmacia);AMPK磷酸化抗體(Thr172)、AMPK本底抗體、ACC磷酸化抗體(Ser79)均購自Cell Signaling公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 L6細胞培養(yǎng)及分化 置于37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中,用HG-DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1.2.2 2-脫氧葡萄糖攝取 L6細胞在無血清的HG-DMEM培養(yǎng)基中饑餓2 h。化合物以不同的濃度梯度加到培養(yǎng)基中孵育2.5 h,然后更換含有化合物的 HBS溶液,以1 μmol·L-1的胰島素作為陽性對照,再孵育0.5 h。加入終濃度為0.1 mmol·L-1的二位脫氧葡萄糖和 1.85 ×107Bq·L-1的二位3H同位素標記的二位脫氧葡萄糖,用Microbeta儀器閃爍計數(shù)。測細胞裂解液的總蛋白濃度來定細胞數(shù)量。以空白對照孔的葡萄糖吸收數(shù)值為100%,計算化合物孔及陽性對照孔的葡萄糖吸收百分比。
將芒果苷、小檗堿及BM與陽性對照胰島素的數(shù)據(jù)相比所得的各受試物與胰島素的相對效力比作為評價指標,以平行對比芒果苷、小檗堿及BM對糖攝取的影響。
1.2.3 免疫印跡檢測AMPK磷酸化水平 L6細胞在無血清的HG-DMEM培養(yǎng)基中饑餓3 h?;衔镆圆煌臐舛忍荻燃拥脚囵B(yǎng)基中孵育2~3 h,收樣。SDS-PAGE轉(zhuǎn)膜,再分別與抗 AMPK-p、AMPK、ACC-p、β-actin的一抗 4℃孵育過夜。TBST洗膜3次,分別加二抗,室溫孵育1 h,洗膜3次,最后用ECL底物顯影曝光。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 組間比較采用SPSS 13.0軟件進行方差分析或t檢驗。
2.1 小檗堿與芒果苷配伍對L6細胞糖攝取的影響 0.625 μmol·L-1濃度下,BM、小檗堿、芒果苷與胰島素的相對效力比分別為(91.26±13.28)%、(61.34±6.08)%、(51.45±7.94)%;BM與小檗堿比差異有顯著性(P<0.05),與芒果苷比差異有顯著性(P<0.01)。
1.25 μmol·L-1濃度下,BM、小檗堿、芒果苷與胰島素的相對效力比分別為(101.06±4.57)%、(70.77±6.43)%、(52.85±8.09)%;BM與小檗堿比差異有顯著性(P<0.01),與芒果苷比差異有顯著性(P<0.01)。
2.5 μmol·L-1濃度下,BM、小檗堿、芒果苷與胰島素的相對效力比分別為(102.13±4.77)%、(91.04±9.58)%、(49.30±5.47)%;BM與小檗堿比差異無顯著性(P>0.05),與芒果苷比差異有顯著性(P<0.01)。
5 μmol·L-1濃度下,BM、小檗堿、芒果苷與胰島素的相對效力比分別為(120.47±12.48)%、(98.66±4.19)%、(49.32±2.20)%;BM與小檗堿比差異有顯著性(P<0.05),與芒果苷比差異有顯著性(P<0.01)。
試驗結(jié)果表明:BM與小檗堿均能促進L6細胞的葡萄糖攝取,但芒果苷未表現(xiàn)出促葡萄糖攝取作用。BM與芒果苷、小檗堿比較,活性增強,表明芒果苷與小檗堿配伍具有協(xié)同作用。
2.2 小檗堿與芒果苷配伍對L6細胞AMPK與ACC磷酸化水平的影響 1.25、2.5、5.0 μmol·L-1BM 能提高 L6 細胞AMPK及其下游底物ACC的磷酸化水平,呈濃度依賴性。2.5、5.0、10 μmol·L-1小檗堿能提高 L6 細胞 AMPK 及 ACC的磷酸化水平,呈濃度依賴性。1.0、2.0 μmol·L-1芒果苷未能提高L6細胞AMPK及ACC的磷酸化水平,4.0 μmol·L-1芒果苷能提高L6細胞AMPK的磷酸化水平,但未能明顯提高ACC的磷酸化水平。
文獻報道小檗堿、芒果苷可以促進L6成纖維細胞的葡萄糖攝取,機制是通過激活A(yù)MPK信號通路,增加GLUT的表達與轉(zhuǎn)位,從而促進細胞對葡萄糖的攝?。?~7]。
我們的研究結(jié)果亦表明小檗堿、芒果苷可以促進AMPK磷酸化,小檗堿可以促L6細胞葡萄糖攝取,但芒果苷卻未表現(xiàn)出促葡萄糖攝取作用。此項研究結(jié)果的不同,是否與實驗方法不同有關(guān),尚有待進一步研究。
在葡萄糖攝取試驗中,小檗堿與芒果苷配伍后表現(xiàn)出優(yōu)于各單體的活性作用,表明二者配伍具有協(xié)同作用。為揭示小檗堿與芒果苷的配伍意義,以進一步將小檗堿與芒果苷配伍開發(fā)為新藥提供實驗依據(jù)。
AMPK是一種異源三聚體蛋白,被稱為細胞的“代謝感受器”。AMPK的活化能夠調(diào)節(jié)葡萄糖和脂類代謝,抑制胰島素抵抗,對2型糖尿病患者骨骼肌和肝臟具有明顯的保護作用。因此,AMPK及其信號通路極有可能作為研發(fā)新型抗2型糖尿病藥物有效的藥理學(xué)靶點[8]。因此,尋找激活A(yù)MPK的小分子藥物,將是未來治療2型糖尿病可能的途徑。
小檗堿與芒果苷配伍,可明顯促進L6細胞的葡萄糖攝取與AMPK磷酸化。說明小檗堿與芒果苷配伍是通過激活A(yù)MPK信號通路發(fā)揮促葡萄糖攝取作用的。此研究結(jié)果為將小檗堿與芒果苷配伍的新藥開發(fā)為AMPK激動劑提供實驗依據(jù)。
(致謝:感謝中科院上海藥物研究所國家新藥篩選中心李靜雅博士、李佳博士、張薇博士給予的技術(shù)支持。)
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