孔志偉,姜明鑫,郭 楠 ,楊文艷 ,楊連玉
(吉林農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,吉林 長春 130118)
Ghrelin[1]是近年來新發(fā)現(xiàn)的由28個氨基酸組成的內(nèi)源性肽,是迄今發(fā)現(xiàn)的惟一的生長激素促分泌激素受體(growth hormonesecretagogues receptor,GHSR)的天然配體。Ghrelin與其配體結(jié)合不僅能夠促進垂體在體內(nèi)和體外分泌生長激素[1-2],而且還與采食行為以及能量代謝的平衡有關(guān)[3-7]。研究發(fā)現(xiàn),外源性的Ghrelin能夠提高小腸內(nèi)外源性Ghrelin基因的表達。15μg/kg的胃內(nèi)Ghrelin能夠顯著增強小腸內(nèi)細胞的增值率,降低細胞凋亡率[8],并且有研究顯示結(jié)果與這一說法相一致[9-13]。小腸是食物進行消化、吸收的主要場所,研究Ghrelin對小腸上皮細胞生長發(fā)育的影響能夠進一步了解Ghrelin代謝的過程。該試驗通過體外培養(yǎng)的方法,對添加不同濃度梯度的Ghrelin對小腸上皮細胞的增殖情況進行分析,從而了解Ghrelin對豬小腸上皮細胞增殖的作用,為深入的研究Ghrelin對小腸上皮細胞影響的機制奠定了理論基礎(chǔ)。
1.1 試驗儀器 分光光度計 (BIO RAD680,美國);二氧化碳培養(yǎng)箱(SELECTA,西班牙);倒置相差顯微鏡(Olympus,日本);高壓蒸汽滅菌鍋(SAN?YO,日本);超凈工作臺(SANYO,日本);水平搖床(哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司HZS-H);鼓風干燥箱(上海申賢恒溫設(shè)備廠)。
1.2 試驗試劑 DMEM/F12培養(yǎng)基(GIBCO),胎牛血清(PAA),谷氨酰胺和胰蛋白酶均為AMRESCO產(chǎn)品;青霉素、鏈霉素均為Sigma產(chǎn)品;0.25%胰蛋白酶,膠原酶Ⅳ,MTT(Sigma),二甲基亞砜(Sig?ma),Ghrelin(北京拜威佑生養(yǎng)殖管理咨詢機構(gòu))。
1.3 細胞來源 試驗所用細胞來自于動物生產(chǎn)與產(chǎn)品質(zhì)量安全教育部重點實驗室(吉林農(nóng)業(yè)大學)。
1.4 試驗方法
1.4.1 條件培養(yǎng)液的配制 配制Ph=6.4的Na2HPO4-NaH2PO4緩沖液,然后將Ghrelin溶解其中配制成3×10-5mol/L的濃縮液,上述操作遵照Ghrelin說明書。用10%DMEM-F12溶液稀釋上述濃縮液為1×10-5mol/L、1×10-6mol/L、1×10-7mol/L、1×10-8mol/L、1×10-9mol/L、1×10-10mol/L各10mL。保存在4℃冰箱中備用。
1.4.2 Ghrelin的添加 將傳5代體外培養(yǎng)的小腸上皮細胞用0.25%胰酶消化,然后用含10%胎牛血清的培養(yǎng)液配成細胞懸液,接種于6個96孔板中,每孔200 μL,細胞濃度為2×104,培養(yǎng)箱中培養(yǎng),24小時后取出一板,檢測細胞同步化情況。共兩個處理組:Ghrelin組和對照組。Ghrelin組加入終濃度為1×10-5mol/L、1×10-6mol/L、1×10-7mol/L、1×10-8mol/L、1×10-9mol/L、1×10-10mol/L的Ghrelin液,對照組僅有等量細胞液。各孔均補足培養(yǎng)液至200μL,37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
分別于第1、3、5、7、9天各取出一板,于孔板內(nèi)加入MTT 20μL,置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h,后取出96孔板,吸出培養(yǎng)液,每孔加入DMSO 50μL,在空白孔中加入DMSO 50μL作為空白對照,置搖床上低速振蕩10min,使結(jié)晶物充分溶解。用分光光度計,選擇490 nm波長,測定各孔的吸光值,記錄結(jié)果,繪制細胞生長曲線。
采用SPSS17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和用LSD法進行兩因素多水平間的多重比較,數(shù)據(jù)用均值±標準差表示。
Ghrelin對豬小腸上皮細胞增殖的影響 試驗組1×10-7mol/L濃度時在1~3 d時增殖較快(P<0.01),刺激后第5天達到增值高峰(P<0.05),1×10-6mol/L濃度時在3~5 d時增殖較快,其余各濃度組對豬小腸上皮細胞的增殖既無明顯促進作用,也無明顯抑制作用(見表1)。
表1 Ghrelin不同濃度處理組的細胞活性
圖1 刺激后各濃度組細胞生長曲線
在人和鼠,Ghrelin的表達以胃組織中為最多,另在下丘腦、小腸、大腸、胰腺和胎盤等也有表達[14]。體外培養(yǎng)條件下,人和鼠Ghrelin均可直接刺激GH在豬垂體前葉細胞的釋放[15]。研究Ghrelin的分泌規(guī)律及其作用機制,對于研究豬的生長調(diào)控等有著重要的作用。該試驗在體外培養(yǎng)的條件下以傳代培養(yǎng)的豬小腸上皮細胞(車東升等,2010[16])為材料。參照苗艷穎等(2005)[17]、何紅晨等(2006)[18]研究設(shè)計Ghrelin添加水平。該試驗結(jié)果顯示,在添加不同濃度Ghrelin時,1×10-6mol/L-1×10-7mol/L組的增殖效果顯著(P<0.05),細胞的數(shù)量也是最多,并且在第5天時達到增值高峰。而以往的研究顯示,10-7~10-15mol/LGhrelin作用24 h能夠明顯促進前脂肪細胞的增殖[19];10-7mol/LGhrelin能夠顯著促進胰島素β細胞的增殖[20],10-10mol/LGhrelin能夠極顯著的促進人成骨細胞的增殖[18]。Ghrelin對小腸的作用或許是由于外源性的Ghrelin促進了腸內(nèi)Ghrelin的表達,從而調(diào)節(jié)生長激素的分泌,進而促進小腸上皮細胞的增殖;也或許是Ghrelin受體基因mRNA的表達增多,與外源性的Ghrelin作用,對小腸作用的Ghrelin量增多,間接的引起生長激素的分泌,引起腸上皮細胞的增殖;還可能是通過內(nèi)分泌或者是旁分泌的形式作用于生長激素釋放激素受體,從而促進小腸上皮細胞的增殖。近年來,對Ghrelin的研究逐漸增多,但是對于Ghrelin的分泌調(diào)節(jié)機制仍不清楚。
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