Page 41 - 《中国药房》2024年3期
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improved; the iron content of pancreatic tissue and protein expression of COX2 were decreased significantly (P<0.05), while
protein expression of GPX4 was increased significantly (P<0.05). CONCLUSIONS 1,8-cineole could ameliorate pancreatic β cell
injury induced by diabetes, the mechanism of which may be related to reducing intracellular iron deposition and regulating
ferroptosis-related proteins.
KEYWORDS 1,8-cineole; type 2 diabetes; pancreatic β cell; ferroptosis
糖尿病是严重威胁人类健康的疾病之一,在全球范 1.2 主要药品与试剂
围内发病率逐年上升,糖尿病及其并发症已成为21世纪 1,8-桉叶油素(批号K1822141,纯度≥99%)购自上
全球医疗卫生的沉重负担,是目前亟待解决的重大科学 海阿拉丁生化科技股份有限公司;1640 基础培养基(批
及社会民生问题 [1―2] 。2 型糖尿病作为糖尿病两种表型 号 8121324)购自美国 Gibco 公司;D-无水葡萄糖、D-甘
之一,其发病涉及多种诱因,包括高血糖、胰岛素抵抗 露醇(批号分别为 405A0918、1126F038)均购自北京索
等,但其潜在的发病机制尚未充分阐明。很多2型糖尿 莱宝科技有限公司;铁死亡诱导剂 Erastin、铁死亡抑制
病患者仍不可避免地患有微血管并发症(包括视网膜病 剂Ferrostatin-1(批号分别为HY-15763、HY-100579)均购
变、肾病和神经病变)和大血管并发症(如心血管并发 自美国 MCE 公司;组织铁测定试剂盒(批号 20230202)
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症) ,这对 2 型糖尿病患者的生存构成了严重威胁,给 购自南京建成生物工程研究所有限公司;FerroOrange探
世界卫生系统带来巨大的挑战。 针(批号F374)购自东仁化学科技(上海)有限公司;鼠源
近年来研究表明,胰岛β细胞铁死亡是导致正常人 β-actin 单克隆抗体、鼠源环氧合酶 2(cyclooxygenase-2,
糖代谢出现异常并进展为2型糖尿病的始动因素之一, COX2)单克隆抗体、鼠源 GPX4 单克隆抗体(批号分别
也是2型糖尿病进展的关键环节,但其确切的发病机制 为 66009-1-Ig、66351-1-Ig 、67763-1-Ig)均购自武汉三鹰
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尚未完全阐明 。铁死亡是一种铁依赖性的脂质过氧化 生物技术有限公司;辣根过氧化物酶(HRP)标记的鼠免
疫球蛋白G二抗(批号BS12478)购自美国Bioworld公司。
物蓄积驱动的细胞程序性死亡,其特征在于细胞内铁的
1.3 细胞
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沉积以及脂质过氧化物的积累 。已有研究表明,抑制
本研究所用细胞为小鼠胰岛 β 细胞,购自美国
谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase-4,GPX4)
ATCC细胞库。
活性是诱导细胞铁死亡的关键环节,恢复 GPX4 活性可
1.4 动物
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明显抑制铁死亡的发生发展 。2 型糖尿病患者的高血
本研究所用动物为SPF级雄性C57BL/6小鼠,体重
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糖环境可诱导胰岛 β 细胞铁死亡的发生 。因此,探索
约18~22 g,6~8周龄,购自贵州医科大学动物中心,动
GPX4在胰岛β细胞铁死亡过程中的具体调控作用及机
物生产许可证号为 SCXK(贵)2023-0002。小鼠于光照
制,对进一步阐明2型糖尿病的发病机制、寻求有效干预
周期为 12 h 的环境中饲养,日常自由进食和饮水,适应
措施具有重要的社会意义。
性喂养1周后开始实验。本实验经贵州医科大学实验动
民族药艳山姜为姜科山姜属艳山姜 Alpinia zerum‐
物伦理委员会批准,批准文号为2100421。
bet (Pers.) Burtt. et Smith的果实,具有温中燥湿、行气止
2 方法
痛的功效。挥发油作为艳山姜的主要活性成分,具有抗
2.1 细胞实验
[8]
氧化 、改善糖尿病 等作用。其中,1,8-桉叶油素是艳
[9]
2.1.1 胰岛β细胞中Fe 水平的检测
2+
山姜挥发油的主要效应成分。本课题组前期的研究显
将胰岛 β 细胞接种于 24 孔板,当细胞密度达 70%
示,1,8-桉叶油素对高糖诱导的胰岛 β 细胞凋亡具有显
时,分为正常对照组(只加细胞不加药)、甘露醇组(用该
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著的改善作用 ,但其对胰岛 β 细胞铁死亡的作用及机
组作为模型组的渗透压对照,25 mmol/L)、模型组(D-无
制尚不明确。基于此,本研究探讨了 1,8-桉叶油素对 2 水葡萄糖,25 mmol/L)和 1,8-桉叶油素低、高剂量组
型糖尿病诱导的胰岛β细胞铁死亡的干预作用及机制, (0.25、0.5 μmol/L)以及维生素 E 组(阳性对照组,1×
旨在为治疗2型糖尿病的创新药物开发提供参考。 10 mmol/L),各给药组剂量参考本课题组的前期研
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1 材料 究 。各组均先加入相应药物预处理 1 h 后,再以 25
[10]
1.1 主要仪器 mmol/L D-无水葡萄糖干预 72 h。干预结束后,弃去上
本研究所用主要仪器包括Varioskan LUX型多功能 清液,用无血清培养基清洗细胞3次,然后加入终浓度为
酶标仪(美国 Themo Fisher Scientific 公司),HF240 型二 1 µmol/L 的荧光探针 FerroOrange 工作液适量,再置于
氧化碳培养箱(上海力申科学仪器有限公司),Chemi‐ 37 ℃培养箱中孵育 30 min 后,采用荧光显微镜观察细
+
TM
Doc XRS 型曝光仪(美国 Bio-Rad 公司),Leica DMi8 胞,并采集图片,采用 Image J 分析荧光强度,红色荧光
2+
型荧光倒置显微镜(德国Leica公司)。 越强表示Fe 水平越高。实验重复3次。
中国药房 2024年第35卷第3期 China Pharmacy 2024 Vol. 35 No. 3 · 291 ·