中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (1): 7-8   PDF    
引用本文
高影, 任淑萍, 张云建, 修佳祺, 李澄, 刘雅娟. 黄芪对高糖环境下细胞膜流动性影响[J]. 中国公共卫生, 2009, 25(1): 7-8.
GAO Ying, REN Shu-ping, ZHANG Yun-jian, et al. Protective effects of Radix Astragali on cell membrane fluidity of ECV 304 cells exposed to high level of glucose[J]. Chinese Journal of Public Health, 2009, 25(1): 7-8.
黄芪对高糖环境下细胞膜流动性影响
高影1, 任淑萍2, 张云建2, 修佳祺2, 李澄2, 刘雅娟3     
1. 吉林大学第一医院内分泌科, 长春 130021;
2. 吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室;
3. 吉林大学公共卫生学院食品卫生与营养教研室
收稿日期: 2008-05-10
基金项目: 吉林省科技厅基金资助(20070929-02)
作者简介: 高影(1967-), 女, 吉林长春人, 博士在读, 主要从事糖尿病及其并发症的治疗及其相关研究。
通讯作者: 刘雅娟
摘要: 目的 探讨黄芪注射液(RA)对高糖环境下ECV304细胞膜流动性的影响, 为RA在糖尿病治疗中的应用提供实验依据。 方法 体外实验中利用葡萄糖建立高糖环境, 体外培养ECV304细胞, 将细胞随机分为正常组、高糖组、黄芪保护组(RA)组和甘露醇高渗对照组(简称甘露醇组)。加入处理因素24 h后, 收集细胞, 测定各组细胞的细胞膜流动性和各组细胞产生OH, O2-、和丙二醛(MDA)水平。 结果 高糖组细胞产生MDA水平明显升高, 显著高于正常组、RA组和甘露醇组细胞(P < 0.01);RA组细胞产生MDA水平显著低于甘露醇组(P < 0.01), 与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。高糖组细胞抑制OH、O2-的能力显著低于正常组、RA组和甘露醇组细胞(P < 0.01);RA组细胞抑制OH、O2-的能力显著高于甘露醇组细胞(P < 0.01), 与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。高糖组细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性显著低于正常组、RA组和甘露醇组细胞(P < 0.01);RA细胞SOD活性与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。RA组细胞的细胞膜流动性显著高于高糖组细胞(P < 0.01), 与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。 结论 黄芪通过抗氧化作用, 可保护高糖环境下ECV 304细胞的细胞膜流动性。
关键词： 黄芪     高糖     细胞膜流动性     自由基    
Protective effects of Radix Astragali on cell membrane fluidity of ECV 304 cells exposed to high level of glucose
GAO Ying, REN Shu-ping, ZHANG Yun-jian, et al     
Department of Endocrine, No.1 Hospital of Jilin University, Changchun 130021, China
Abstract: Objective To explore the effects of RadixAstragali (RA) on cellmembrane fluidity of ECV 304 cells exposed to high level of glucose through elfin mating free radicals. Methods ECV 304 cells were divided into four groups:nounal cell group, high level glucose group (the cells were exposed to 35m Mglucose), RA group (the cells were exposed to 35m.Mglucose and 500μg/L, RA) and 25mM mannitol group.After the cells were treated for 24 h, the cells from all groups were collected and the levels of MDA, OH、O2- and activeties of SOD as well as the cell membrane fluidity were deter mined. Results The levels of MDA, OH、O2-, in RA group was significantly lower than that of in high level glucose group; the activities of SOD was significantly higher The cellm embrane fluidity was significantly higher than that of in high level glucose group. Conclusion Radix Astragali shows protective effects on cell membrane fluidity of ECV 304 cells exposed to high level of glucose.
Key words: Radix Astragals glucose     cellmembrane fluidity     free radicals    

糖尿病是严重威胁人类健康的慢性病之一。在糖尿病发生、发展过程中, 自由基发挥了重要作用。高血糖导致的自由基大量产生和抗氧化能力下降是糖尿病并发症发生的主要机制之一。中药在预防和缓解糖尿病并发症中的应用报道较少。本研究旨在从抗氧化角度探讨黄芪对高糖环境下人脐静脉内皮细胞ECV 304的保护作用, 为黄芪在糖尿病并发症预应用防中提供实验依据。

1 材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 主要仪器及试剂

JM -FE3AX电子自旋共振(ESR)波谱仪(日本三洋公司); 5 -恶唑烷氮氧自由基硬脂酸(5 -SA, 美国Sigma公司); 伊斯考夫改良的杜尔贝科培养基(IM-DM)粉末(美国Invitrogen公司, 批号: 1302018);黄芪注射液(RA, 黑龙江省珍宝岛制药有限公司, 批号: 20070403);标准胎牛血清(天津市灏洋生物制品科技有限责任公司, 批号: WQTC0701);葡萄糖(分析纯, 国药集团化学试剂北京有限公司); 甘露醇注射液(四平巨能药业有限公司, 批号: 0711110)。

1.1.2 细胞

ECV304细胞(吉林大学白求恩医学院病理生物学教育部重点实验室)。

1.2 实验方法 1.2.1 细胞分组及处理

细胞被随机分为4组:正常组、高糖组、RA组和甘露醇高渗对照组(简称甘露醇组), 每组3瓶细胞。当各瓶细胞达到约75%融合时, 细胞处理参照文献〔1〕方法。高糖组中加入葡萄糖。使葡萄糖终浓度达35 mmol/L; RA组中分别加入葡萄糖和RA, 使葡萄糖的终浓度达到35 mmol/L, RA终浓度达到500μg/ml; 甘露醇组中加入甘露醇使其终浓度达到25 mmol/L; 继续培养24 h后, 收集细胞。

1.2.2 抗氧化能力测定

收集上述正常组、高糖组、RA组、甘露醇组的细胞于离心管中, 1 000 r/min离心5 min, 弃上清, 加入1 ml预冷的生理盐水, 冰浴5 min, 超声裂解细胞(强度以不产生泡沫为准), 12 000 r/min离心10 min, 上清液移至1.5 ml微量离心管中。按试剂盒说明书的操作方法测定上清中超氧化物歧化酶(SOD)活力、抗超氧阴离子自由基能力、抑制羟基自由基能力、丙二醛(MDA)含量和总蛋白含量(考马斯亮蓝法)。

1.2.3 细胞膜流动性的测定

按照实验方法1.2.1中的方法同步细胞生长并施加处理因素。细胞膜流动性的测定方法参照文献〔2〕。

1.3 统计分析

应用SPSS 12.0统计软件进行方差分析。

2 结果 2.1 黄芪注射液对细胞产生自则基的影响(表 1)
表 1 RA对高糖环境下ECV 304细胞SOD活性和自由基水平的影响(n=3, …x±s)

高糖组细胞与正常组细胞比较, SOD活性显著降低, 抑制超氧阴离子和羟自由基的能力均显著下降(P < 0.01)。RA组细胞的SOD活性显著高于高糖组, 抑制超氧阴离子和羟自由基的的能力均显著高于高糖组细胞(P < 0.01)。甘露醇组细胞抑制超氧阴离子的能力显著低于RA组细胞(P < 0.01)。RA组细胞的SOD活性与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。

2.2 黄芪注射液对细胞产生MDA水平的影响

高糖组细胞产生MDA水平明显升高, 显著高于正常组细胞、RA组细胞和甘露醇组细胞(P < 0.01)。RA组细胞产生MDA水平显著低于甘露醇组(P < 0.01); RA组细胞产生MDA水平与正常组细胞比较, 差异无统计学意义。

2.3 黄芪注射液对细胞膜流动性的影响

高糖组细胞膜流动性显著下降, 显著低于正常组、RA组和甘露醇组细胞(P < 0.01)。RA组细胞膜流动高于甘露醇组, 但差异无统计学意义。RA组细胞膜流动性与正常组细胞比较, 差异也无统计学意义。

3 讨论

自由基能够攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸, 使细胞膜的流动性受到影响〔3-5〕。本文应用黄芪注射液在高糖环境下与ECV 304细胞共同孵育24 h。由于黄芪注射液的抗氧化作用, 能够对高糖环境下的细胞提供保护作用, 使与其共同孵育的细胞免受自由基的攻击。因此, 黄芪保护组细胞的细胞膜流动性显著高于高糖组细胞(P < 0.05)。黄芪具有抗氧化作用, 清除自由基, 保护了细胞膜的结构和组成不受自由基的影响, 从而保护了细胞膜的流动性。

本文结果提示, 黄芪的抗氧化及对细胞膜流动性的保护作用, 对糖尿病病程中的胰岛素抵抗具有明显的缓解作用。

参考文献
[1] Gao W, Ferguson G, Connel P, et al. High glucose concentrations alter hpoxia-induced control of vascular smooth muscle cell growth via a HIF-1α-dependent pathway[J]. Mol Cell Cardiol, 2007, 42 : 609–619. DOI:10.1016/j.yjmcc.2006.12.006
[2] 张清俊, 丛建波, 王长振, 等. 低功率微波辐射对抗氧化物酶活性基细胞膜流动性的影响[J]. 中华物理医学与康复杂志, 2007, 29(2) : 100–104.
[3] Hong JH, Kia MJ, Park MR, et al. Effects of vitamin Eonoxidative stress and membrane fluidity in brain of streptozotocin-induced diabetic rats[J]. Clinica Chimica Acta, 2004, 340 : 107–115. DOI:10.1016/j.cccn.2003.10.003
[4] 尹学哲, 全吉淑, 徐俊萍, 等. 绿茶对糖尿病大鼠抗氧化活性影响[J]. 中国公共卫生, 2007, 23(12) : 1496–1497.
[5] 贾文波, 许继取, 宋方方, 等. 2型糖尿病患者胰岛素抵抗和氧化应激反应[J]. 中国公共卫生, 2006, 22(7) : 769–771.