周曉磊,尤勝義
(天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合外科,天津 300052)
柴胡疏肝散出自《景岳全書(shū)》,主治肝郁氣滯證,方中用柴胡疏肝解郁為君藥。香附理氣疏肝,同時(shí)可行氣活血而止痛,助柴胡以解開(kāi)經(jīng)之郁滯,為臣藥。陳皮、枳殼理氣行滯;芍藥、甘草養(yǎng)血柔肝,緩急止痛,為佐藥。甘草兼調(diào)諸藥,亦為使藥之用。諸藥相合,發(fā)揮疏肝解郁、理氣止痛功效。慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)的中醫(yī)辨證主要表現(xiàn)為肝郁氣滯為主的實(shí)熱或濕熱郁結(jié),因此臨床上應(yīng)用柴胡疏肝散治療CP取得了較好療效,現(xiàn)代藥理學(xué)證明其治療機(jī)制可能與抗炎、保肝、清除氧自由基及改善微循環(huán)等作用有關(guān)。糖代謝障礙作為CP的主要并發(fā)癥之一,近年來(lái)開(kāi)始受到各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。由于發(fā)病機(jī)制不清,控制CP患者的血糖成為一項(xiàng)世界性難題。深入研究發(fā)現(xiàn)CP患者及動(dòng)物模型存在明顯的肝臟胰島素抵抗,即胰島素抑制肝臟糖異生和糖原分解的作用減弱,是導(dǎo)致機(jī)體糖代謝障礙的重要致病因素[1]。本研究旨在觀察中藥柴胡疏肝散對(duì)CP引發(fā)的大鼠肝臟胰島素抵抗的干預(yù)作用,并探討其機(jī)制,為臨床治療CP患者糖代謝障礙提供理論指導(dǎo)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級(jí)雌性Wistar大鼠40只,體重180~250 g,購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(許可證編號(hào)SCXK津2005-0001),12 h日光燈照射維持晝夜循環(huán)。
1.2 主要試劑 99%油酸購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;柴胡疏肝散(柴胡6 g、陳皮6 g、川芎4.5 g、香附4.5 g、枳殼4.5 g、芍藥4.5 g、炙甘草1.5 g)由天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院制劑室煎制成濃度0.56 g/mL的水煎劑;核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)p65兔抗大鼠單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz公司;辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記羊抗兔IgG購(gòu)自美國(guó)Bioworld公司;SABC免疫組化試劑盒購(gòu)自武漢博士德公司。
1.3 動(dòng)物分組及干預(yù) 大鼠隨機(jī)分為模型組、對(duì)照組、中藥低劑量治療組和高劑量治療組,每組10只。模型組和兩治療組大鼠采用油酸胰膽管注射的方法建立CP模型,切取胰腺組織行病理學(xué)檢查確證模型成功[2-3];對(duì)照組僅打開(kāi)腹腔輕度翻轉(zhuǎn)胰腺后關(guān)腹。6周后低劑量和高劑量組大鼠,分別每日每只給予柴胡疏肝散水煎劑1.4 g/kg和2.8 g/kg體重灌胃,模型組與對(duì)照組大鼠給予等量蒸餾水灌胃,共4周。整個(gè)實(shí)驗(yàn)持續(xù)10周。
1.4 口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)(oral glucose tolerance test,OGTT) 給藥后4周,大鼠禁食16 h,按2 g/kg劑量將預(yù)先配制好的1.11mmol/L無(wú)菌葡萄糖溶液灌胃,尾靜脈取血,微量血糖儀測(cè)定各組大鼠0、30、60、120min和180min血糖值,根據(jù)公式計(jì)算OGTT曲線下血糖面積(areaunder curve,AUC)[4],AUC 越大代表糖耐量受損越嚴(yán)重。
1.5 胰島素耐量實(shí)驗(yàn)(insulin tolerance test,ITT) 給藥后4周,各組大鼠按0.75 IU/kg的人胰島素注射,于注射后0、30、60、120min尾靜脈取血微量血糖儀測(cè)定血糖,根據(jù)公式計(jì)算胰島素刺激下的葡萄糖下降率 (glucose disappearance rate,KITT)[5],KITT值降低提示胰島素敏感性降低。
1.6 肝細(xì)胞分離和葡萄糖釋放實(shí)驗(yàn) 兩步膠原酶灌注法分離肝細(xì)胞[6-8],臺(tái)盼藍(lán)排斥實(shí)驗(yàn)評(píng)估肝細(xì)胞活力。將分離獲得的肝細(xì)胞用含5mmol/L乳酸鈉和0.5mmol/L丙酮酸鈉的DMEM培養(yǎng)基調(diào)成1×106個(gè)細(xì)胞/mL的細(xì)胞懸液。培養(yǎng)基中不加胰島素的作為基礎(chǔ)組,其余加入1nmol/L胰島素的作為胰島素組。然后置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱內(nèi)孵育1 h,吸取上清液利用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定葡萄糖濃度,同批次內(nèi)重復(fù)測(cè)定3次。離心管中剩余部分BCA法進(jìn)行蛋白定量。最后將葡萄糖濃度用蛋白濃度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,用μmol/(g蛋白·h)表示。
1.7 免疫組化法檢測(cè)肝臟NF-κB活化水平 利用鏈霉親合素-生物素-過(guò)氧化物酶復(fù)合物(SABC)法檢測(cè)肝臟NF-κB p65活性。結(jié)果判定:細(xì)胞染色呈棕黃色為陽(yáng)性,定位于細(xì)胞核和細(xì)胞漿。陽(yáng)性率計(jì)算方法:取5個(gè)高倍視野計(jì)算陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的百分率作為陽(yáng)性率。
1.8 統(tǒng)計(jì)處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料均以表示,多個(gè)樣本均數(shù)間比較用單因素方差分析(oneway ANOVA),均數(shù)間兩兩比較用LSD檢驗(yàn)。以P<0.05為顯著性差異標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 AUC值 將OGTT實(shí)驗(yàn)血糖值按公式計(jì)算AUC值,結(jié)果顯示:模型組AUC值顯著高于對(duì)照組(P<0.05),兩個(gè)治療組與模型組比較AUC值均顯著降低(P<0.05),而高劑量組AUC值顯著低于低劑量組(P<0.05)。各組AUC值結(jié)果見(jiàn)表1。
2.2 KITT值 將ITT實(shí)驗(yàn)血糖值按公式計(jì)算KITT值,結(jié)果顯示:模型組KITT值顯著低于對(duì)照組(P<0.05),兩個(gè)治療組與模型組比較KITT值均顯著升高(P<0.05),而兩治療組之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組KITT值結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠AUC和KITT結(jié)果Tab 1 AUC and K ITT value in each group
表1 各組大鼠AUC和KITT結(jié)果Tab 1 AUC and K ITT value in each group
與對(duì)照組比較*P<0.05;與模型組比較#P<0.05;與低劑量組比較△P<0.05
組別對(duì)照組模型組低劑量組高劑量組KITT/(%/min)8.36±1.66 2.34±0.91*5.78±1.85*#7.36±2.00#AUC/[mmol/(L·h)]13.86±1.18 23.25±2.74*19.35±1.51*#16.12±1.53#△n 10 10 10 10
2.3 肝細(xì)胞葡萄糖釋放濃度 在基礎(chǔ)條件下各組大鼠離體肝細(xì)胞的葡萄糖釋放濃度之間兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);在培養(yǎng)基含1 nmol/L胰島素的條件下,各組大鼠肝細(xì)胞的葡萄糖釋放與其在基礎(chǔ)條件下比較出現(xiàn)不同程度降低,其中對(duì)照組下降最明顯。各組培養(yǎng)基中葡萄糖濃度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各組肝細(xì)胞培養(yǎng)基葡萄糖檢測(cè)結(jié)果Tab 2 Glucose concentrations inm edium of isolated hepatocyte from each group
表2 各組肝細(xì)胞培養(yǎng)基葡萄糖檢測(cè)結(jié)果Tab 2 Glucose concentrations inm edium of isolated hepatocyte from each group
與對(duì)照組比較*P<0.05;與模型組比較#P<0.05
對(duì)照組模型組低劑量組高劑量組10 10 10 10胰島素組23.06±5.67 45.11±12.03*32.90±11.20#28.97±10.80#基礎(chǔ)組86.64±12.21 87.15±16.27 82.47±15.30 80.31±12.40葡萄糖[μmol/(g蛋白·h)]抑制率/%(基礎(chǔ)組-胰島素組)/基礎(chǔ)組×100%73.57±4.28 48.49±7.95*60.11±9.26*#63.93±8.21*#組別 n
2.4 免疫組化結(jié)果 對(duì)照組絕大多數(shù)細(xì)胞無(wú)明顯染色,極少數(shù)細(xì)胞有一定程度染色,主要在胞漿,見(jiàn)圖1A;模型組絕大多數(shù)細(xì)胞有強(qiáng)染色,且染色主要集中在胞核,見(jiàn)圖1B;兩個(gè)治療組有中等數(shù)量的細(xì)胞染色呈陽(yáng)性,胞漿和胞核均有一定程度著色,其中高劑量組的陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較低劑量組更少,見(jiàn)圖1C和1D。各組大鼠肝臟NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞率見(jiàn)表3。
圖1 各組肝臟NF-κB免疫組化圖(×200)Fig 1 Imm unohistochem istry for hepatic NF-κB expression in each group(×200)
表3 肝臟NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞率Tab 3 Percentageof NF-κB-positive staining cells in hepatic cells
表3 肝臟NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞率Tab 3 Percentageof NF-κB-positive staining cells in hepatic cells
與對(duì)照組比較*P<0.05;與模型組比較#P<0.05;與低劑量組比較△P<0.05
n 10 10 10 10組 別對(duì)照組模型組低劑量組高劑量組NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞/%9.648±2.844 80.413±18.096*53.933±10.911*#42.313±9.295*#△
隨著我國(guó)人民生活水平提高和飲食結(jié)構(gòu)改變,CP發(fā)病率逐年增加。文獻(xiàn)報(bào)道約1/3的CP患者繼發(fā)糖尿病,70%以上的患者存在糖耐量異常[9],因此深入研究CP糖代謝障礙的發(fā)生機(jī)制、探索有效治療藥物對(duì)于改善患者的預(yù)后具有重要意義。肝臟內(nèi)生性糖的產(chǎn)生(hepatic glucose production,HGP)包括糖異生和糖原分解,受血清胰島素負(fù)性調(diào)節(jié),維持機(jī)體正常的血糖水平[10-12]。國(guó)外有學(xué)者給CP患者輸注同位素標(biāo)記的葡萄糖后,利用正常血糖-高胰島素鉗夾技術(shù)檢測(cè)HGP,結(jié)果表明CP病理狀態(tài)下胰島素抑制HGP的能力減弱,即發(fā)生了肝臟胰島素抵抗[13],這一發(fā)現(xiàn)使研究人員開(kāi)始關(guān)注肝臟胰島素抵抗在CP糖代謝障礙中的致病作用。本實(shí)驗(yàn)中,ITT結(jié)果顯示模型組大鼠KITT值顯著低于對(duì)照組 (P<0.05),提示CP導(dǎo)致大鼠胰島素敏感性降低,即發(fā)生胰島素抵抗;同時(shí)大鼠肝細(xì)胞離體實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在培養(yǎng)基含1 nmol/L胰島素的條件下,雖然各組大鼠肝細(xì)胞的葡萄糖釋放均受到不同程度地抑制,但模型組的抑制率僅為48.49%,與對(duì)照組73.57%的抑制率比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),這一結(jié)果提示CP大鼠肝細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性減低,與上述ITT活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,進(jìn)一步證明肝臟胰島素抵抗是CP導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生糖代謝障礙的一個(gè)重要機(jī)制。
傳統(tǒng)中醫(yī)理論認(rèn)為CP的病因多為長(zhǎng)期嗜酒、飲食不節(jié)、情志不暢,致使肝膽脾胃功能失調(diào),而表現(xiàn)為肝郁氣滯,脾胃濕熱蘊(yùn)結(jié)為主的實(shí)熱或濕熱郁結(jié)。胰腺炎癥反復(fù)發(fā)作,久之肝胃郁熱,火炎于上,津液泄于下;肝之疏泄太過(guò),腎之閉藏失司,則糖尿病“三多一少”癥狀隨之而起。柴胡疏肝散源于明·張介賓《景岳全書(shū)》,是在《傷寒論》四逆湯的基礎(chǔ)上去枳實(shí)加枳殼、陳皮、川芎、香附而成,具有疏肝解郁、理氣止痛功效,臨床常用于治療肝氣郁結(jié)證。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用柴胡疏肝散治療4周后,OGTT顯示兩個(gè)治療組與模型組比較AUC值均顯著降低(P<0.05),而高劑量組AUC值顯著低于低劑量組(P<0.05),說(shuō)明應(yīng)用柴胡疏肝散治療CP大鼠的糖耐量異常療效確切,而且呈一定劑量依賴性。ITT和肝細(xì)胞釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩治療組較模型組大鼠的KITT值和胰島素對(duì)離體肝細(xì)胞葡萄糖釋放的抑制率均顯著升高(P<0.05),說(shuō)明柴胡疏肝散治療CP糖代謝障礙與改善肝臟胰島素抵抗有關(guān)。
目前普遍認(rèn)為胰島素抵抗是一種慢性非特異性炎癥過(guò)程,受NF-κB活性調(diào)控的許多炎性介質(zhì)如腫瘤壞死因子-α、白介素-1β等均能誘發(fā)胰島素抵抗。國(guó)內(nèi)外研究均已證實(shí)下調(diào)NF-κB的活性能使肝臟和脂肪等組織的胰島素敏感性增加,而上調(diào)NF-κB的活性能誘導(dǎo)這些組織發(fā)生胰島素抵抗[14-15]。我們?cè)谝酝难芯恐袘?yīng)用Western blot檢測(cè)了CP大鼠肝臟的NF-κBp65蛋白表達(dá),結(jié)果顯示模型組肝組織NF-κBp65蛋白表達(dá)較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)[16]。而本實(shí)驗(yàn)中肝臟免疫組化的結(jié)果顯示模型組肝臟NF-κBp65陽(yáng)性細(xì)胞率較對(duì)照組顯著增高(P<0.05),與 Western blot結(jié)果一致,說(shuō)明上調(diào)肝臟NF-κB活性可能是CP引發(fā)肝臟胰島素抵抗的機(jī)制之一。此外,兩治療組肝臟NF-κBp65陽(yáng)性細(xì)胞率較模型組均顯著降低(P<0.05),表明柴胡疏肝散通過(guò)抑制肝臟NF-κB的過(guò)度活化,進(jìn)而改善CP引發(fā)的肝臟胰島素抵抗,治療糖代謝障礙。本實(shí)驗(yàn)豐富了中西醫(yī)結(jié)合學(xué)科的內(nèi)涵,為探索新型的針對(duì)CP患者的降糖藥物開(kāi)拓了新思路,對(duì)于改善CP患者的預(yù)后具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
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