STC-1小鼠小肠内分泌细胞

背景^[1-6]

STC-1小鼠小肠内分泌细胞具有天然肠内分泌细胞的许多特征。因此，STC-1细胞通常用于筛选平台以鉴定在体外调节胃肠激素分泌的食物或化合物。STC-1最初由存在于鼠肠内分泌肿瘤中的细胞建立。这些肿瘤出现在表达与猿猴病毒40大T抗原和多瘤病毒小T抗原连接的大鼠胰岛素启动子的双转基因小鼠的十二指肠中。

STC-1是一种生长相对缓慢的细胞系，在标准生长培养基中的倍增时间为54小时。一些研究报告转染效率低（稳定和短暂），它们不易于转染。在培养条件下，该细胞系是异质的。然而，大多数亚群表现出对肠激素，胆囊收缩素（CCK）的免疫反应性。因此，STC-1细胞最初用作产生天然CCK的I细胞的模型。在过去二十年中，STC-1细胞系的用途已经扩展到研究（a）涉及其他肠道激素的分泌和基因转录的细胞信号传导机制，（b）肠内分泌细胞分化，（c）肿瘤细胞生长和（d）肠道免疫应答。

除CCK外，STC-1细胞表达并分泌多种肠道激素，这些激素以其在代谢，摄食和饱腹感中的作用而闻名，包括葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP），肽YY（PYY），胰多肽，神经降压素和胰高血糖素原衍生肽[glucogon-like peptide-1（GLP-1），glucogon-like peptide-2（GLP-2）和oxyntomodulin]。STC-1细胞分泌这些激素以响应一系列生理刺激，尽管水平可能与天然肠内分泌细胞不同。这种分泌各种肠道激素的能力确保了STC-1细胞系仍然是食品研究人员的流行“观察”选择。单糖，脂肪酸，芳香族氨基酸，拟肽化合物和苦味促味剂都被证实剂量依赖性地从STC-1细胞引发CCK和GLP-1分泌。

一些研究还报道了三氯蔗糖和其他甜味剂增加了STC-1细胞中CCK和GLP-1的分泌。有趣的是，这些物质似乎不是小肠上皮原代培养物中的GLP-1兴奋剂。虽然PYY分泌已少广泛研究，STC-1细胞可靠地产生，并且响应于各种脂肪酸分泌PYY包括戊酸，亚油酸和共轭亚油酸9,11。STC-1细胞的GIP表达和产生很差。然而，由于体外替代品很少，已经产生了具有增加的GIP表达的STC-1细胞的GIP亚克隆。STC-1细胞应在补充的DMEM培养基（含有4.5g/l d-葡萄糖，不含丙酮酸钠的DMEM）中培养，含17.5％胎牛血清（FBS），100U/ml青霉素，100mg/l链霉素，在37℃，5％CO 2湿润气体环境中培养。

应用^[7][8]

STC-1小鼠小肠内分泌细胞可用于诱导小鼠肠促胰素GIP分泌的作用机制研究：

采用小鼠模型和小鼠小肠内分泌细胞(STC-1),研究了茶籽总皂苷和皂苷单体化合物TheasaponinE1对刺激小鼠小肠GIP分泌的作用和分子机制,主要研究结果如下:

(1)茶籽总皂苷和TheasaponinE1能够在体内外刺激GIP分泌:对小鼠一次性灌胃给药茶籽总皂苷65mg/kgBW,采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)和酶联免疫法(ELISA)测定不同时间点GIP mRNA和蛋白水平的表达。结果显示二者均出现先升高后降低的现象,但表达最高时间点不同,分别为1和3小时。TheasaponinE1在无毒剂量范围内处理细胞,同样能够诱导GIPmRNA和蛋白表达的升高。

(2)钠-葡萄糖协同转运蛋白-1(SGLT1)在茶籽皂苷诱导GIP分泌中具有重要作用:采用SGLT-1抑制剂根皮苷与TheasaponinE1同时处理STC-1细胞,能够抑制TheasaponinE1诱导的胞内钙离子浓度升高,同时减缓GIP mRNA表达的上升,表明Theasaponin E1至少部分通过激活SGLT1诱导GIP的表达。

(3)G蛋白偶联胆汁酸受体Gpbar1(TGR5)在茶籽皂苷诱导GIP分泌中具有重要作用:Western Blot和ELISA分析表明Theasaponin E1能够诱导STC-1细胞中TGR5蛋白表达和胞内cAMP水平的升高。采用RNA沉默技术敲除细胞TGR5,能够抑制Theasaponin E1诱导GIP的mRNA表达上升。这一结果表明TGR5在Theasaponin E1调节GIP表达中具有重要作用。

综上所述,本研究发现茶籽皂苷能够通过SGLT-1和TGR5相关通路刺激GIP的表达,提示该类物质可能在调节改善二型糖尿病等代谢性疾病方面具有进一步研究价值和应用前景。肠促胰素是胃肠道的内分泌细胞及神经元释放至体内的激素肽类,其生理功能包括调节食欲、血糖、胃肠蠕动和生长、外分泌细胞分泌和脂肪细胞等,是影响机体能量代谢的重要因子。

葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(GIP)是体内重要的肠促胰素之一,由近端小肠K细胞分泌,能够在体内发挥促胰岛素分泌作用,促进胰岛β细胞的增殖和存活。改善GIP及其受体的功能可提高胰岛功能或胰岛素敏感性,这一方法可能成为治疗2型糖尿病的一种新策略。茶(Camelliasinensis)籽皂苷因其具有调节胃肠道功能、抗癌、抗炎、抗微生物、抗氧化、神经保护、降血脂、表面活性等多种生物活性,已受到广泛关注。

参考文献

[1]Efficacy of different antidiabetic drugs based on metformin in the treatment of type 2 diabetes mellitus:A network meta‐analysis involving eight eligible randomized‐controlled trials[J].Yan Peng,Shu‐Hong Chen,Xiao‐Nan Liu,Qing‐Yun Sun.Journal of Cellular Physiology.2019(3)

[2]Cytotoxic triterpenoid saponins from the defatted seeds of Camellia oleifera Abel[J].Hui-Zheng Fu,Kai-Hua Wan,Qing-Wei Yan,Guo-Ping Zhou,Tong-Tong Feng,Mian Dai,Rui-Jian Zhong.Journal of Asian Natural Products Research.2018(5)

[3]Synthesis and neuroprotective effects of the complex nanoparticles of iron and sapogenin isolated from the defatted seeds of Camellia oleifera[J].Qian Yang,Chuang Zhao,Jun Zhao,Yong Ye.Pharmaceutical Biology.2017(1)

[4]Recent Advancement in Natural Hyaluronidase Inhibitors[J].Luciana Scotti,Rajeev Kumar Singla,Hamilton Mitsugu Ishiki,Francisco Jaime B.Mendonca,Marcelo Sobral da Silva,JoséMaria Barbosa Filho,Marcus Tullius Scotti.Current Topics in Medicinal Chemistry.2016(23)

[5]Novel triterpenoid saponins from residual seed cake of Camellia oleifera Abel.show anti-proliferative activity against tumor cells[J].Jianfa Zong,Ruilong Wang,Guanhu Bao,Tiejun Ling,Liang Zhang,Xinfu Zhang,Ruyan Hou.Fitoterapia.2015

[6]Optimization of Microwave-Assisted Extraction of Tea Saponin and Its Application on Cleaning of Historic Silks[J].He,Jun,Wu,Zi-ying,Zhang,Shuo,Zhou,Yang,Zhao,Feng,Peng,Zhi-qin,Hu,Zhi-wen.Journal of Surfactants and Detergents.2014(5)

[7]Oleanane triterpenes as protein tyrosine phosphatase 1B(PTP1B)inhibitors from Camellia japonica[J].Mohammad Nasir Uddin,Govinda Sharma,Jun-Li Yang,Hong Seok Choi,Seong-IL Lim,Keon Wook Kang,Won Keun Oh.Phytochemistry.2014

[8]郭娜.茶（Camellia sinensis）籽皂苷诱导小鼠肠促胰素GIP分泌的作用机制[D].浙江大学,2019.