小檗碱及其体内代谢产物对高糖诱导大鼠H9c2心肌细胞损伤的保护作用

作     者：张晨阳 张琳 杨卫利 ZHANG Chenyang;ZHANG Lin;YANG Weili

作者机构：首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科北京100730 北京市糖尿病研究所北京100730 

出 版 物：《药物评价研究》 (Drug Evaluation Research)

年 卷 期：2024年第47卷第1期

页      面：68-78页

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(82000825) 北京市中医药科技发展资金项目资助(JJ-2020-25) 

主　　题：小檗碱 体内代谢产物 高糖 H9c2细胞 心肌细胞损伤 糖代谢 线粒体 凋亡 二氢小檗碱 小檗红碱 非洲防己碱 巴马汀 药根碱 去亚甲基小檗碱 

摘      要：目的 探究小檗碱及其体内代谢产物对高糖诱导大鼠H9c2心肌细胞损伤的保护作用。方法 将H9c2心肌细胞分成对照组、模型组、正常给药组、模型给药组,对照组用无血清DMEM培养,正常给药组于无血清DMEM中加药,模型组用含50 mmol·L^(-1)葡萄糖的无血清DMEM培养(造模剂量筛选实验设置25、50、100、200 mmol·L^(-1)),模型给药组于高糖无血清DMEM中加药,加药浓度分别为小檗碱1.25、2.50、5.00、10.00μmol·L^(-1),二氢小檗碱(DHB) 0.5、1.0、2.0、4.0μmol·L^(-1),小檗红碱1.25、2.50、5.00、10.00μmol·L^(-1),非洲防己碱(COL)1.25、2.50、5.00、10.00μmol·L^(-1),巴马汀3.125、6.250、12.500、25.000μmol·L^(-1),药根碱6.25、12.50、25.00、50.00μmol·L^(-1),去亚甲基小檗碱(DEM)6.25、12.50、25.00、50.00μmol·L^(-1),处理48 h后,通过细胞增殖计数(CCK-8)法检测细胞存活率;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测经典代谢调控通路沉默调节蛋白1(Sirt1)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子1α(PGC1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)基因水平,葡萄糖代谢相关基因丙酮酸脱氢酶激酶4 (PDK4)、葡萄糖激酶(GCK)、己糖激酶(HK2)、葡萄糖转运蛋白4(Glut4)表达水平,线粒体动力学相关基因线粒体融合蛋白2 (Mfn2)、视神经萎缩蛋白1 (OPA1)、动力学相关蛋白1(Drp1)水平及细胞凋亡相关基因天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、Caspase-9、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、 B淋巴细胞瘤-2 (Bcl-2)水平;通过Westernblotting实验检测PGC1α、 Glut4、线粒体氧化磷酸化系统(OXPHOS)蛋白表达。结果 与高糖模型组相比,小檗碱2.5、5.0、10.0μmol·L^(-1),DHB 1、2μmol·L^(-1),COL 5、10μmol·L^(-1),巴马汀12.5μmol·L^(-1),药根碱25、50μmol·L^(-1),DEM 12.5、25.0μmol·L^(-1)处理48 h的细胞存活率均显著上升(P0.05、0.01、0.001);小檗碱、DHB、药根碱、DEM处理的心肌细胞中PDK4水平显著增加(P0.05、0.001),小檗碱、DHB、DEM处理的心肌细胞中GCK水平显著增加(P0.01、0.001),小檗碱、DHB、COL、巴马汀、DEM处理的心肌细胞中HK2水平显著增加(P0.05、0.01),DEM处理的心肌细胞中Glut4水平显著增加(P 0.001);药根碱、DEM处理的心肌细胞中OPA1水平显著增加(P0.05、0.001),小檗碱、DHB、COL、巴马汀、药根碱、DEM处理的心肌细胞中Drp1水平显著降低(P0.01、0.001),小檗碱、DHB、药根碱、DEM处理的心肌细胞中Mfn2水平显著增加(P0.05、0.001);小檗碱、DHB、COL处理的心肌细胞中Caspase-3水平显著降低(P0.01、0.001),小檗碱、小檗红碱、COL、巴马汀处理的心肌细胞中Caspase-9水平显著降低(P0.01、0.001),小檗碱、DHB、小檗红碱、COL、巴马汀、药根碱、DEM处理的心肌细胞中Bax水平显著降低(P0.05、0.001),小檗碱、DHB、巴马汀处理的心肌细胞中Bcl-2水平显著增加(P0.01、0.001);小檗碱及其代谢产物处理的心肌细胞中PGC1α、Glut4、OXPHOS表达均明显增加。结论 小檗碱体内代谢产物可以缓解高糖造成的H9c2心肌细胞损伤,其作用机制与调控Sirt1/PGC1α/PPARα信号通路,促进H9c2心肌细胞葡萄糖代谢、改善线粒体功能、抑制细胞凋亡有关。