血管生成抗體芯片研究麥冬多糖對內(nèi)皮細胞瘦素表達的影響

目的：應(yīng)用血管生成抗體芯片技術(shù)探討麥冬多糖MDG-1對體外培養(yǎng)的人微血管內(nèi)皮細胞 （HMEC-1） 瘦素表達的影響。

方法：使用血管生成抗體芯片技術(shù)檢測不同濃度MDG-1處理后人微血管內(nèi)皮細胞中多種生長因子的變化情況，確定與其治療冠心病和糖尿病作用相關(guān)的生長因子；然后利用RT-PCR方法檢測MDG-1對瘦素mRNA表達的影響。結(jié)果：抗體芯片結(jié)果顯示MDG-1對多種生長因子都有調(diào)節(jié)作用，其中0.2、1、10 mmol/L MDG-1對瘦素蛋白表達均有明顯的抑制作用，RT-PCR結(jié)果也表明MDG-1可以抑制瘦素mRNA表達。

 MDG-1可以顯著抑制人微血管內(nèi)皮細胞瘦素mRNA和蛋白的表達，MDG-1治療冠心病和糖尿病作用可能與調(diào)節(jié)瘦素表達有關(guān)。

瘦素 （1eptin） 又稱“消脂素”，是肥胖基因 （obese gene） 的產(chǎn)物，是由脂肪組織分泌的一種蛋白質(zhì)激素，通過與其受體結(jié)合發(fā)揮抑制食欲、減少能量攝入、增加能量消耗、抑制脂肪合成、調(diào)節(jié)機體脂肪沉積的作用，Zhang[1]等于1994年首先闡明其基因、分子結(jié)構(gòu)及生理作用。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，瘦素與冠心病、2型糖尿病、肥胖、脂肪肝等多種生理病理過程密切相關(guān)[2]。

麥冬為百合科沿階草屬植物麥冬Ophiopogon japonicus （Thunb.） Ker-Gawl.干燥塊根，是常用滋陰中藥，具有養(yǎng)陰生津，潤肺清心的功能，臨床用于冠心病、心絞痛、糖尿病的治療取得一定療效。麥冬多糖 （MDG-1） 為從麥冬中分離純化得到的均一分子量β-D-果聚糖[3]，前期藥理學研究表明，MDG-1具有抗心肌缺血損傷的作用[4]，并對治療糖尿病一定的效果。血管生成抗體芯片技術(shù)是近幾年國外快速發(fā)展并逐漸成熟起來的生物技術(shù)[5, 6]，可以快速而準確地檢測樣本中多種生長因子的表達情況，國內(nèi)還未見該技術(shù)的應(yīng)用報道。在本研究中，借助血管生成抗體芯片技術(shù)的優(yōu)勢，我們對多種生長因子基因在MDG-1處理后人微血管內(nèi)皮細胞中的表達情況進行了研究，發(fā)現(xiàn)瘦素可能是與MDG-1治療糖尿病和冠心病作用相關(guān)的生長因子；而后又利用RT-PCR方法檢測瘦素mRNA表達的影響，為進一步研究MDG-1作用機制提供依據(jù)。

細胞因子檢測是判斷機體功能的一個重要指標，在疾病的診斷、療效判斷及監(jiān)測方面有重要意義，研究細胞因子也有助于闡明分子水平的調(diào)節(jié)機制。傳統(tǒng)的細胞因子蛋白表達水平檢測方法存在許多缺點，如敏感度不夠高、一次僅能檢測單個或幾個蛋白。近幾年隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展并逐漸成熟起來，抗體芯片技術(shù)成為解決上述技術(shù)缺點的典型代表。芯片的設(shè)計基于雙抗體夾心法原理，使得抗體芯片具有靈敏度高、特異性好、重復(fù)性佳、準確性高、樣品用量少的優(yōu)點，大多數(shù)蛋白的檢測靈敏度可達pg水平，且檢測蛋白表達水平勝過RNA水平，可以快速而準確地檢測樣本中多種生長因子的表達情況，從而確定待測樣本中有關(guān)因子的表達變化，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

瘦素介導(dǎo)了代謝、內(nèi)分泌及與肥胖有關(guān)的心血管疾病的發(fā)生。近年來，研究發(fā)現(xiàn)瘦素與冠心病發(fā)生相關(guān)的機制可能與其促進血栓形成，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，增加交感神經(jīng)興奮性，引起內(nèi)皮功能紊亂等作用有關(guān)。高瘦素血癥與冠心病的發(fā)病密切相關(guān)，瘦素水平可能是冠心病的一個新的危險因素[9]。

瘦素還與胰島素抵抗的發(fā)生關(guān)系密切[10]。胰島素抵抗（IR）是2型糖尿病的重要特征之一，IR是糖耐量減退或糖尿病、高胰島素血癥、高血壓、肥胖、高脂血癥等的共同發(fā)病基礎(chǔ)。瘦素缺乏和高瘦素血癥均可導(dǎo)致IR。由于瘦素抵抗，瘦素不能抑制胰島素分泌，導(dǎo)致高胰島素血癥。一方面，瘦素持續(xù)升高，使瘦素作用于下丘腦的受體解離，使瘦素產(chǎn)生飽感及能量消耗的作用減弱，脂肪－胰島素軸失調(diào)；另一方面，瘦素不能抑制胰島素分泌，出現(xiàn)高胰島素血癥，后者進一步促進脂肪合成增加，脂肪組織合成及分泌瘦素增加，結(jié)果是瘦素與胰島素的雙向調(diào)節(jié)作用被破壞，形成惡性循環(huán)。高胰島素血癥的后果是促進脂肪合成，形成肥胖，zui終導(dǎo)致胰島素敏感性下降，發(fā)生糖尿病。

近十多年來糖化學、糖生物學的研究方興未艾。人們發(fā)現(xiàn)糖類參與了生命現(xiàn)象中細胞的各種活動，具有多種多樣的生物學功能。目前植物多糖的生物活性研究報道日益增多。前期實驗發(fā)現(xiàn)麥冬多糖MDG-1具有抗心肌缺血損傷和治療糖尿病的作用。本研究表明，MDG-1對多種生長因子都有調(diào)節(jié)作用，其中對瘦素mRNA和蛋白的表達均有明顯的抑制作用，說明MDG-1治療冠心病和糖尿病作用機理可能同調(diào)節(jié)瘦素通路有關(guān)。這一結(jié)果是對其以往藥理研究成果的重要補充，為其臨床應(yīng)用提供了有利依據(jù)。對其他同MDG-1作用相關(guān)的生長因子的研究也將進一步展開。