研究背景胃肠黏膜损伤是脾虚证的临床表现之一,益气健脾是脾虚证的主要治法,胃肠黏膜保护是益气健脾中药的重要作用之一,含白术的益气健脾方剂如四君子汤、补中益气汤、参苓白术散等对胃肠黏膜损伤有修复作用。胃肠黏膜损伤修复过程包括上皮细胞迁移、增殖、分化、黏附连接和黏膜重建等环节,多胺对此过程是必需的且是焦点指标。本课题组前期研究发现,益气健脾中药黄芪、白术、党参、甘草及四君子汤的提取物(多糖、黄酮提取物等)能促进小肠上皮(IEC-6)细胞迁移,提高多胺及其信号通路指标水平,并对相关抑制剂的抑制有逆转作用,尤其提高细胞内钙离子水平([Ca2+]cyt)是关键指标之一;益气健脾中药提取物(黄芪、白术、党参、甘草的多糖提取物及四君子汤水提物等)有防治大鼠应激性溃疡的作用,作用机制与其影响胃或小肠黏膜多胺(精脒)含量有关;还对提取分离纯化得到的白术多糖样品进行了化学结构表征。本研究在此基础上,选择已经过结构表征的白术多糖样品为受试药,观察其对IEC-6细胞迁移、钙离子水平、细胞黏附连接蛋白表达的影响,为探讨益气健脾中药白术胃肠黏膜损伤修复作用机制提供参考。研究目的观察白术多糖对小肠上皮IEC-6细胞迁移、钙离子水平([Ca2+]cyt)和细胞黏附连接蛋白(E-钙黏蛋白、α-连环蛋白、β-连环蛋白)表达的影响,为探讨益气健脾中药白术胃肠黏膜损伤修复作用机制提供参考。研究方法(1)划痕法复制细胞迁移模型。(2)流式细胞仪检测[Ca2+]cyt。(3)HE染色法观察IEC-6细胞形态。(4)WesternBlot 法检测 E-钙黏蛋白(E-cadherin)、α-连环蛋白(α-catenin)、β-连环蛋白(β-catenin)表达。(5)免疫荧光法观察 E-cadherin、α-catenin、β-catenin 蛋白表达。研究结果(1)白术多糖对细胞迁移的影响①含钙培养条件下,白术多糖(25或50或100mg·L-1,下同)能促进细胞迁移,逆转DFMO(多胺合成抑制剂)所致细胞迁移的抑制,提示白术多糖促进细胞迁移的作用与其影响细胞多胺有关。②无钙培养条件下(以不含Ca2+的培养液代替常规含Ca2+培养液)可致细胞迁移抑制(与含钙培养对照组比较P<0.01),白术多糖在无钙培养时对细胞迁移无明显影响(与无钙培养对照组比较P>0.05),提示若去除胞Ca2+内流途径,则白术多糖对细胞迁移的作用明显减弱。(2)白术多糖对细胞迁移过程[Ca2+]cyt的影响①含钙培养条件下,白术多糖能提高细胞迁移过程[Ca2+]cyt,逆转DFMO所致的[Ca2+]cyt降低。②无钙培养条件下,[Ca2+]cyt明显降低(与含钙对照组比较P<0.05);白术多糖对无钙培养所致的[Ca2+]cyt降低无明显影响(与无钙对照组比较P>0.05)。提示若去除胞Ca2+内流途径,则白术多糖对[Ca2+]cyt的作用明显减弱;结合白术多糖在无钙培养条件下对细胞迁移作用明显减弱的结果,提示白术多糖促进细胞迁移和提高[Ca2+]cyt的作用可能与影响胞外Ca2+内流有关。(3)白术多糖对细胞形态的影响含钙培养条件下,细胞与细胞之间边缘突起较明显,胞浆丰富,胞核较大,核仁增生活跃;无钙培养条件下,细胞与细胞之间连接比较平滑,胞浆丰富,细胞核较大,核仁增生活跃。提示含钙培养与无钙培养对细胞形态的影响较小,两者之间虽细胞形态稍有改变,但无本质区别。白术多糖可稍微改变无钙培养所致的细胞之间较平滑的连接,可产生较短的细胞边缘突起,但无法使细胞边缘突起恢复至有钙培养的形态。提示白术多糖对无钙培养条件下细胞形态的影响轻微。(4)白术多糖对细胞粘附连接蛋白表达的影响对E-钙黏蛋白表达的影响:白术多糖可提高E-钙黏蛋白表达,逆转DFMO所致E-钙黏蛋白抑制,但不可逆转无钙培养所致的E-钙黏蛋白表达抑制;提示白术多糖通过提高[Ca2+]cyt而增加E-钙黏蛋白表达,其途径可能主要通过胞外Ca2+内流。对α-连环蛋白表达的影响:白术多糖可提高α-连环蛋白表达,逆转DFMO负荷和无钙培养所致的α-连环蛋白表达抑制。对β-连环蛋白表达的影响:白术多糖可提高β-连环蛋白表达;DFMO对β-连环蛋白表达有轻微抑制作用,白术多糖对DFMO所致的β-连环蛋白表达降低有改善作用;无钙培养对β-连环蛋白表达无明显影响,白术多糖对β-连环蛋白表达也无明显影响。白术多糖对粘附连接蛋白表达影响的结果表明:①正常含钙培养时,白术多糖可提高细胞迁移过程E-钙黏蛋白、α-连环蛋白和β-连环蛋白表达;②含钙培养加DFMO负荷时,白术多糖可逆转DFMO所致的E-钙黏蛋白、α-连环蛋白和β-连环蛋白表达降低,且对前两种蛋白的作用更明显;③无钙培养时,白术多糖对E-钙黏蛋白和β-连环蛋白表达无明显影响,但可使α-连环蛋白表达维持在含钙培养的正常水平。综上结果,提示白术多糖对粘附连接蛋白表达的影响与目标蛋白的特点及不同负荷条件产生的影响有关。研究结论白术多糖可通过多胺和钙离子调节以促进细胞迁移及黏附连接蛋白(E-cadherin、α-catenin、β-catenin)表达,研究结果为探讨益气健脾中药白术胃肠粘膜保护作用机制提供了参考。