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  

Protective effects of berberine and its metabolites on high glucose-induced H9c2 cardiomyocytes injury

作　　者：张晨阳 张琳[1] 杨卫利 ZHANG Chenyang;ZHANG Lin;YANG Weili(Department of Endocrinology,Beijing Tongren Hospital,Capital Medical University,Beijing 100730,China;Beijing Diabetes Institute,Beijing 100730,China)

机构地区：[1]首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科,北京100730 [2]北京市糖尿病研究所,北京100730

出　　处：《药物评价研究》2024年第1期68-78,共11页Drug Evaluation Research

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)。

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(P<0.05、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Objective To investigate the protective effect of berberine metabolites on H9c2 cardiomyocytes injury induced by high glucose.Methods H9c2 cardiomyocytes were divided into control group,model group,berberine metabolites-treated group and high glucose together with berberine metabolites-treated group.The control group was cultured in serum-free DMEM,the normal treatment group was treated with medication in serum-free DMEM,and the model group was cultured in serum-free DMEM containing 50 mmol·L^(−1) glucose(modeling dose screening experiments were set at 25,50,100,and 200 mmol·L^(−1)).The model treatment group was treated in high glucose serum-free DMEM with concentrations of berberine(BBR)1.25,2.50,5.00,and 10.00μmol·L^(−1),dihydroberberine(DHB)0.5,1.0,2.0,and 4.0μmol·L^(−1),berberine(BRB)1.25,2.50,5.00,and 10.00μmol·L^(−1),columbamine(COL)1.25,2.50,5.00,and 10.00μmol·L^(−1),palmatine(PAL)3.125,6.250,12.500,and 25.000μmol·L^(−1),jatrorrhizine(JAT)6.25,12.50,25.00,and 50.00μmol·L^(−1),demethyleneberberine(DEM)6.25,12.50,25.00,and 50.00μmol·L^(−1).After 48 hours of treatment,the cell survival rate was measured by cell proliferation count(CCK-8)method.Detection of classical metabolic regulatory pathway silencing regulatory protein 1(Sirt1)and peroxisome proliferator activated receptors-γCo-activation factor 1α(PGC1α),peroxisome proliferator activated receptorα(PPARα)Gene level,expression levels of glucose metabolism related genes pyruvate dehydrogenase kinase 4(PDK4),glucokinase(GCK),hexokinase(HK2),glucose transporter 4(Glut4),and mitochondrial dynamics related genes mitochondrial fusion protein 2(Mfn2),optic atrophy protein 1(OPA1),dynamics related protein 1(Drp1)and apoptosis related genes Caspase-3,Caspase-9,Bcl-2 related X protein(Bax),and B lymphomatoma-2(Bcl-2)by real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction(qRT-PCR).Detection of PGC1α,Glut4,mitochondrial oxidative phosphorylation system(OXPHOS)protein expression through Western blotting experiment.Result

关 键 词：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 

分 类 号：R285.5[医药卫生—中药学]