银杏叶联合骨髓间充质干细胞降糖疗效观察论文_刘学亮 温言 李艳华 王清

吉林大学中日联谊医院 130033

【摘 要】目的:银杏叶联合骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stems cells,BMSCs)对(I 型)糖尿病大鼠模型降糖疗效观察。方法:建立I 型糖尿病wistar 大鼠模型并随机分为糖尿病(DM)组、银杏叶(Ginkgo biloba L.extract EGB)组、EGB+BMSC组、BMSC 组,同时设置对照(Contral)组,其中EGB+BMSC 组经眼眶静脉输注骨髓间充质干细胞,并给予银杏叶提取物治疗,观察各组大鼠血糖、胰岛素、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、白介素6(IL-6)等指标变化。结果:EGB+BMSC 组的血糖、IL-6 水平显著低于EGB、BMSC 组(P<0.05),而胰岛素、SOD 及GSH-Px 水平较之升高(P<0.05);结论:EGB 联合BMSC 治疗可显著降低糖尿病大鼠血糖水平,增加胰岛素分泌,减轻细胞炎症反应,为糖尿病治疗提供新的方法。

【关键词】骨髓间充质干细胞;银杏叶提取物;氧化应激

【中图分类号】R551.3【文献标识码】A【文章编号】2096-0867(2015)-09-021-02

既往研究[1]证明,糖尿病患者体内氧化应激水平较高,加重胰岛细胞的损伤;银杏叶提取物含抗氧化成分,可清除自由基,减弱氧化应激水平,减少内皮细胞的凋亡[2]。间充质干细胞是一种幼稚细胞,具有多向分化潜能,相关研究[3-4]通过其可塑性,将其诱导分化为胰岛细胞来降低血糖。但糖尿病患者机体内高氧化应激状态下的微环境,会加速移植干细胞的死亡[5],为此,利用银杏叶抗氧化应激作用,联合骨髓间充质干细胞降糖成为一条可能的治疗途径。本实验将对二者联合降糖的疗效与单药治疗进行对比。

1.材料和方法

1.1 材料及方法 选取健康的wistar 成年雌性大鼠60 只,体重200~246g,购自吉林大学基础医学院动物实验中心。BMSCs 取自5 天的wistar 大鼠乳鼠股骨。STZ 购于大连美罗药厂。银杏叶提取物购自台湾济生化学制药厂股份有限公司。大鼠SOD 和GSH-Px 试剂盒购于南京建成生物公司。分别给予腹腔内注射STZ 配置液(STZ 粉末溶于枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液,配置成0.1mol/L,pH 值为4.3),剂量为55mg/kg.d-1,当大鼠尾静脉血糖值连续2 次>16.7mmol/L 时成功建模I 型糖尿病。将其随机分为EGB 组、DM 组、BMSCs 组以及EGB+BMSCs组。另选取10 只大鼠只注射等剂量的枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液作对照。EGB 组每日给予0.8 ml kg-1 的EGB;EGB+BMSCs组先给予等量的EGB 注射7 天,7 天后从眶下经脉输注1

10~6个BMSCs/只;BMSCs 组的大鼠则于第7 天直接从眶下静脉输注1

10~6 个BMSC/只;DM 组及对照组给予注射0.8ml kg-1/只的生理盐水。

1.2 标本采集及指标测定:于第20 天处死大鼠,并取其静脉血留做标本,采用黄嘌呤氧化酶法测定血清SOD 含量,二硫代双硝基苯甲酸直接显色法测定血清GSH-Px 含量,ELISA方法测定血清IL-6 含量。

1.6 统计分析:符合正态分布的计量资料以均数±标准差( x ± s)表示,正态分布且方差齐的资料,采用单因素方差分析,组间比较采用SNK-q 检验,当P<0.05 为差异有统计学意义。

2.结果:

2.1 各组大鼠检测指标的测定比较

EGB+BMSC 组的血糖、IL-6 水平明显低于DM 组、EGB组、BMSC 组(P<0.05);而胰岛素分泌水平、血清SOD、GSH-Px活性明显高于上述各组(P<0.05);结果表明相比单独移植BMSC,联合EGB 可以帮助BMSC 减轻移植环境的氧化应激水平及炎症反应程度,进一步降低血糖水平、增加胰岛素分泌水平。见表1.

表1.各组大鼠检测指标比较( x ± s,n=5)

3.讨论:

美国内分泌医师协会在2004 年曾提出体内的氧化应激[6]是糖尿病及其并发症的共同发病机制。正常机体内存在氧化系统与抗氧化系统的动态平衡,而糖尿病的高血糖状态可通过葡萄糖的自身氧化、线粒体途径等使细胞内产生过多的O、过氧硝基自由基、活性氧簇(ROS),打破了这种平衡。由于缺乏内源性抗氧化代偿机制,使机体氧化还原稳态失衡。血糖刺激器官产生自由基有多条途径,包括线粒体氧化磷酸化途径、脂质过氧化物酶、NADPH 氧化酶和一氧化氮合酶(NOS)等[7-8]。一方面,过多的自由基导致细胞蛋白质、DNA 损伤,使细胞最终死亡[9];ROS 是细胞内一种信号分子,过多的ROS 可介导多种信号转导途径、转录因子的激活[10],并直接氧化DNA、脂质、蛋白质损伤细胞,体内氧化成分如脂质过氧化产物MDA 增加,而抗氧化成分降低,如SOD、GSH-Px,降低,加重糖尿病机体内细胞损害及并发症的发生;SOD 是抗氧化防御系统中重要的酶类,它可以去除超氧阴离子,避免细胞受到体内自由基损害,通过检测体内SOD 的水平,可反映机体清除氧自由基的能力;GSH-Px 作用与SOD相似,它不仅可清除H2O2,还可以清除MDA。另一方面,长期高血糖还会通过氧化还原依赖机制,刺激内皮细胞分泌炎性因子,引起病理损伤,进一步加重细胞损伤凋亡。

已有利用骨髓间充质干细胞诱导为胰岛细胞降糖的研究报导,但是由于糖尿病患者机体内环境高氧化应激水平,移植细胞的生存率较低[11]。我们在移植BMSC 之前,通过利用银杏叶抗氧化应激及减轻炎症反应的作用,提前给予银杏叶治疗,改善机体内高氧化应激的生存环境,结果显示其对于移植BMSCs 的存活是十分必要的。这与国外类似报导是一致的[12]。本研究结果表明,与DM、BMSC 组、EGB 组相比,EGB+BMSC 联合治疗可以进一步改善DM 体内氧化应激的程度,其中SOD、GSH-Px 水平升高,减弱细胞内炎症反应,IL-6、IL-10 水平降低;降低细胞凋亡水平,使Bax 表达降低,Bcl-2水平升高。

综上,EGB+BMSC 联合治疗糖尿病效果显著,能够改善糖尿病大鼠体内氧化应激水平,进一步降低血糖,减少细胞内炎症反应。

参考文献:

[1]Yang H,Jin X,Kei LCW,et al.Oxidative stress anddiabetes mellitus[J].Clin Chem Lab Med,2011,49(11):1773-82

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附(基金项目:银杏叶增强骨髓间充质干细胞降血糖作用的研究;项目编号:20110464;通讯作者:王清 E-mail:wangqing5151@126.com;作者地址吉林大学中日联谊医院内分泌科 吉林长春 130033)

论文作者:刘学亮 温言 李艳华 王清

论文发表刊物:《系统医学》2015年第1卷第9期

论文发表时间:2016/2/18

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