STC-1小鼠小腸內(nèi)分泌細(xì)胞的背景與應(yīng)用！
小楊 / 2019-12-16 09:14:23
一、背景
STC-1小鼠小腸內(nèi)分泌細(xì)胞具有天然腸內(nèi)分泌細(xì)胞的許多特征。因此，STC-1細(xì)胞通常用于篩選平臺以鑒定在體外調(diào)節(jié)胃腸激素分泌的食物或化合物。STC-1最初由存在于鼠腸內(nèi)分泌腫瘤中的細(xì)胞建立。這些腫瘤出現(xiàn)在表達(dá)與猿猴病毒40大T抗原和多瘤病毒小T抗原連接的大鼠胰島素啟動子的雙轉(zhuǎn)基因小鼠的十二指腸中。
STC-1是一種生長相對緩慢的細(xì)胞系，在標(biāo)準(zhǔn)生長培養(yǎng)基中的倍增時間為54小時。一些研究報告轉(zhuǎn)染效率低（穩(wěn)定和短暫），它們不易于轉(zhuǎn)染。在培養(yǎng)條件下，該細(xì)胞系是異質(zhì)的。然而，大多數(shù)亞群表現(xiàn)出對腸激素，膽囊收縮素（CCK）的免疫反應(yīng)性。因此，STC-1細(xì)胞最初用作產(chǎn)生天然CCK的I細(xì)胞的模型。在過去二十年中，STC-1細(xì)胞系的用途已經(jīng)擴展到研究（a）涉及其他腸道激素的分泌和基因轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞信號傳導(dǎo)機制，（b）腸內(nèi)分泌細(xì)胞分化，（c）腫瘤細(xì)胞生長和（d）腸道免疫應(yīng)答。
除CCK外，STC-1細(xì)胞表達(dá)并分泌多種腸道激素，這些激素以其在代謝，攝食和飽腹感中的作用而聞名，包括葡萄糖依賴性促胰島素多肽（GIP），肽YY（PYY），胰多肽，神經(jīng)降壓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細(xì)胞分泌這些激素以響應(yīng)一系列生理刺激，盡管水平可能與天然腸內(nèi)分泌細(xì)胞不同。這種分泌各種腸道激素的能力確保了STC-1細(xì)胞系仍然是食品研究人員的流行“觀察”選擇。單糖，脂肪酸，芳香族氨基酸，擬肽化合物和苦味促味劑都被證實劑量依賴性地從STC-1細(xì)胞引發(fā)CCK和GLP-1分泌。
一些研究還報道了三氯蔗糖和其他甜味劑增加了STC-1細(xì)胞中CCK和GLP-1的分泌。有趣的是，這些物質(zhì)似乎不是小腸上皮原代培養(yǎng)物中的GLP-1興奮劑。雖然PYY分泌已少廣泛研究，STC-1細(xì)胞可靠地產(chǎn)生，并且響應(yīng)于各種脂肪酸分泌PYY包括戊酸，亞油酸和共軛亞油酸9,11。STC-1細(xì)胞的GIP表達(dá)和產(chǎn)生很差。然而，由于體外替代品很少，已經(jīng)產(chǎn)生了具有增加的GIP表達(dá)的STC-1細(xì)胞的GIP亞克隆。STC-1細(xì)胞應(yīng)在補充的DMEM培養(yǎng)基（含有4.5g/l d-葡萄糖，不含丙酮酸鈉的DMEM）中培養(yǎng)，含17.5％胎牛血清（FBS），100U/ml青霉素，100mg/l鏈霉素，在37℃，5％CO 2濕潤氣體環(huán)境中培養(yǎng)。
二、應(yīng)用
STC-1小鼠小腸內(nèi)分泌細(xì)胞可用于誘導(dǎo)小鼠腸促胰素GIP分泌的作用機制研究：
采用小鼠模型和小鼠小腸內(nèi)分泌細(xì)胞(STC-1),研究了茶籽總皂苷和皂苷單體化合物TheasaponinE1對刺激小鼠小腸GIP分泌的作用和分子機制,主要研究結(jié)果如下：
(1)茶籽總皂苷和TheasaponinE1能夠在體內(nèi)外刺激GIP分泌:對小鼠一次性灌胃給藥茶籽總皂苷65mg/kgBW,采用實時熒光定量PCR(RT-PCR)和酶聯(lián)免疫法(ELISA)測定不同時間點GIP mRNA和蛋白水平的表達(dá)。結(jié)果顯示二者均出現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象,但表達(dá)最高時間點不同,分別為1和3小時。TheasaponinE1在無毒劑量范圍內(nèi)處理細(xì)胞,同樣能夠誘導(dǎo)GIPmRNA和蛋白表達(dá)的升高。
(2)鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白-1(SGLT1)在茶籽皂苷誘導(dǎo)GIP分泌中具有重要作用:采用SGLT-1抑制劑根皮苷與TheasaponinE1同時處理STC-1細(xì)胞,能夠抑制TheasaponinE1誘導(dǎo)的胞內(nèi)鈣離子濃度升高,同時減緩GIP mRNA表達(dá)的上升,表明Theasaponin E1至少部分通過激活SGLT1誘導(dǎo)GIP的表達(dá)。
(3)G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體Gpbar1(TGR5)在茶籽皂苷誘導(dǎo)GIP分泌中具有重要作用:Western Blot和ELISA分析表明Theasaponin E1能夠誘導(dǎo)STC-1細(xì)胞中TGR5蛋白表達(dá)和胞內(nèi)cAMP水平的升高。采用RNA沉默技術(shù)敲除細(xì)胞TGR5,能夠抑制Theasaponin E1誘導(dǎo)GIP的mRNA表達(dá)上升。這一結(jié)果表明TGR5在Theasaponin E1調(diào)節(jié)GIP表達(dá)中具有重要作用。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)茶籽皂苷能夠通過SGLT-1和TGR5相關(guān)通路刺激GIP的表達(dá),提示該類物質(zhì)可能在調(diào)節(jié)改善二型糖尿病等代謝性疾病方面具有進一步研究價值和應(yīng)用前景。腸促胰素是胃腸道的內(nèi)分泌細(xì)胞及神經(jīng)元釋放至體內(nèi)的激素肽類,其生理功能包括調(diào)節(jié)食欲、血糖、胃腸蠕動和生長、外分泌細(xì)胞分泌和脂肪細(xì)胞等,是影響機體能量代謝的重要因子。
葡萄糖依賴性促胰島素釋放肽(GIP)是體內(nèi)重要的腸促胰素之一,由近端小腸K細(xì)胞分泌,能夠在體內(nèi)發(fā)揮促胰島素分泌作用,促進胰島β細(xì)胞的增殖和存活。改善GIP及其受體的功能可提高胰島功能或胰島素敏感性,這一方法可能成為治療2型糖尿病的一種新策略。茶(Camelliasinensis)籽皂苷因其具有調(diào)節(jié)胃腸道功能、抗癌、抗炎、抗微生物、抗氧化、神經(jīng)保護、降血脂、表面活性等多種生物活性,已受到廣泛關(guān)注。