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METRNL(Metrn-like)蛋白是近年来发现和证实的新的分泌蛋白[1-2],其与METRN构成了一个两蛋白的新蛋白家族。虽然最初的研究表明,该家族蛋白均可促进神经细胞轴突的生长[2-4],但两者表达差异很大,METRN在中枢神经系统中高特异性表达,而METRNL则在全身较为广泛地表达,提示其可能具有更广泛的生理功能[1-2, 5-6]。
最近的研究发现,METRNL对代谢具有重要的调节作用。其在脂肪组织中表达较高,特别是皮下脂肪,被认为是一种新的脂肪因子[1]。研究发现,该蛋白可以调节脂肪细胞的分化,脂肪细胞中METRNL过表达可提高全身胰岛素敏感性,减少脂肪炎症扩大脂肪细胞的体积等[7]。也有研究发现,METRNL可以在运动后由肌肉组织增加分泌,促进脂肪组织棕色化,从而提高代谢率,减轻体重和改善胰岛素敏感性[8]。这些研究提示,METRNL可能与提高胰岛素敏感性相关。
噻唑烷二酮类药物,如罗格列酮,可以通过激动PPARγ受体,提高胰岛素增敏性,被称为胰岛素增敏剂。但是这类药物与METRNL蛋白之间的关系,至今尚不清楚。我们前期的研究发现,白色脂肪组织中METRNL过表达可以提高PPARγ的表达,促进脂肪重构,降低白色脂肪炎症,但是激动PPARγ对METRNL表达的影响尚未有报道。
本研究拟通过高脂饮食(HFD)诱导的胰岛素抵抗小鼠模型,检测血液METRNL的浓度变化;通过给予胰岛素增敏剂罗格列酮治疗,构建胰岛素增敏动物模型,检测血液中METRNL的水平变化,从而明确激动PPARγ对血液METRNL水平影响,通过实时定量PCR检测不同组织中METRNL的表达,明确PPARγ通过何种组织调控METRNL的表达与血液浓度。
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12周龄的雄性C57BL/6小鼠与小鼠饲料,均购自上海斯莱克实验动物有限公司。为检测胰岛素抵抗对METRNL表达的影响,分两组小鼠,每组8只,分别给予正常饮食(NCD)和HFD,均饲养4个月;为了检测胰岛素增敏对于METRNL表达的影响,分两组小鼠,每组8只,两组均先HFD饲养3个月,而后实验组的饲料中加入药物罗格列酮(胰岛素增敏组),剂量为10 mg/kg·d,治疗1个月,对照组继续HFD饲养1个月。
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小鼠禁食18 h,腹腔注射30%葡萄糖溶液(2 g/kg),分别在0、30、60、90、120 min取尾静脉血,采用强生血糖仪(OneTouch Ultra)检测小鼠血糖水平。
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戊巴比妥钠麻醉小鼠后(80 mg/kg),心脏取血收集血液,室温静置2 h,3000 r/min离心20 min,取上清液。采用小鼠METRNL ELISA试剂盒(购自美国R&D biosystem公司)检测血清中METRNL浓度。操作步骤参照试剂盒说明书。
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取小鼠附睾周围白色脂肪、肩胛骨间棕色脂肪、肝脏、腓肠肌、脑组织、肾脏、脾脏组织,采用TRIzol试剂(购自美国Invitrogen公司),按照说明书抽提组织总RNA,用RT-PCR逆转录试剂盒(购自中国TARARA公司)逆转录为cDNA。1 μg的cDNA用于检测METRNL的表达,GAPDH作为内参。采用2−ΔΔCt法与SYBR® Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)试剂,反应条件为,95 ℃,5 min, 1个循环;95 ℃, 15 s,60 ℃,30 s,72 ℃,30 s,40个循环。相关引物序列见表1。
表 1 相关引物序列
基因 上游序列(5'—3') 下游序列(5'—3') METRNL CTGGAGCAGGGAGGCTTATTT GGACAACAAAGTCACTGGTACA GAPDH GTATGACTCCACTCACGGCAAA GGTCTCGCTCCTGGAAGATG ERRα GCCG CGATGTCCTTTTGTG CTGTACTCGATGCTCCCTGC UCP-1 CACGGGGACCTACAATGCTT ACAGTAAATGGCAGGGGACG clec10a TGGTGTCTTGGTTTCCGTCC AGCTCCTAGCTCTCCTTGGC Mrc-1 CTCTGTTCAGCTATTGGACGC TGGCACTCCCAAACATAATTTGA Lipe GTTATGAGTGCGCTCCGAGA GAGCAAAGCTAGAGTCGGGG LPL GGTTGCGCGTAGAGAGGATG CTCACGCTCTGACATGCCTTC FABP4 AAGGTGAAGAGCATCATAACCCT TCACGCCTTTCATAACACATTCC CD36 ATGGGCTGTGATCGGAACTG TTTGCCACGTCATCTGGGTTT -
所有数据均用(
$ \bar x \pm s $ )表示,用SPSS 10.0处理。两样本均数比较采用t检验。 -
对HFD 3个月的小鼠采用罗格列酮治疗1个月后,葡萄糖耐量实验检测其糖耐量情况如图1所示,罗格列酮治疗组给予葡萄糖后30、60、90、120 min的血糖浓度均明显低于单纯HFD组(P<0.01),说明罗格列酮治疗明显改善了小鼠的糖耐量,提高了机体胰岛素敏感性。
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取正常对照组、HFD组、HFD罗格列酮治疗组小鼠的血清,ELISA检测METRNL的水平,结果如图2所示,罗格列酮组血清中METRNL的浓度为(6 632±358) pg/ml,是单纯HFD组(4 271±310) pg/ml的1.6倍(P<0.05)。
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实时荧光定量PCR检测肌肉、肝脏、白色脂肪、棕色脂肪、脑、脾脏、肾脏等组织中METRNL的表达,结果如图3所示,与单纯HFD组相比,罗格列酮治疗组棕色脂肪组织METRNL表达升高1.6倍,肾脏组织METRNL表达升高1.3倍。
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实时荧光定量PCR检测棕色脂肪组织代谢与棕色脂肪标记蛋白等mRNA表达情况,结果如图4所示,与单纯HFD组相比,罗格列酮治疗组ERRα、UCP-1、clec10a、Mrc-1、Lipe、LPL、FABP4、CD36、PNPLA2等因子表达显著升高。
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本研究通过HFD诱导胰岛素抵抗的肥胖小鼠,发现HFD可以导致METRNL血液水平升高。对肥胖小鼠不同组织METRNL表达的检测显示,脂肪组织METRNL表达显著升高。HFD诱导的胰岛素抵抗小鼠,给予胰岛素增敏剂罗格列酮治疗后,小鼠糖耐量改善,同时,血清METRNL的浓度也升高。这些结果说明,METRNL并非胰岛素敏感性的特异性指标,脂肪可能是使血液METRNL水平改变的主要组织之一。
Li等研究发现,肥胖小鼠的脂肪组织METRNL表达增加[7]。本研究也表明,METRNL的血液浓度在高脂诱导肥胖后升高。Löffler等研究发现,METRNL与脂肪细胞的肥大相关,而脂肪细胞肥大被认为与PPARγ活性的降低相关,是胰岛素抵抗的重要标志之一,进而认为METRNL是机体胰岛素抵抗的标志[9]。然而,在本研究中,胰岛素增敏剂罗格列酮治疗后小鼠胰岛素敏感性提高,同时METRNL表达也显著升高,可见METRNL血液浓度的升高并不能代表胰岛素抵抗的增加。
罗格列酮可以显著提高胰岛素的敏感性,故也称为胰岛素增敏剂。本研究表明,其可以显著提高METRNL的表达,而METRNL又具有促进白色脂肪棕色化和提高胰岛素敏感性的作用,所以METRNL可能参与介导了罗格列酮的胰岛素增敏作用。
我们前期的研究表明,增加白色脂肪表达可以提高血液中METRNL的水平。本研究发现,罗格列酮未促进高脂条件下白色脂肪METRNL的表达,在检测的7种组织中,罗格列酮显著提高了棕色脂肪和肾脏METRNL的表达,但是对脾脏、肝脏、肌肉、白色脂肪、脑组织METRNL的表达没有影响,说明罗格列酮可能主要通过棕色脂肪和肾脏提高血液METRNL浓度。此外,进一步实验发现,罗格列酮促进了棕色脂肪中代谢和棕色脂肪标记蛋白的表达,这与以往的研究结果一致[10],既往研究表明,METRNL可促进白色脂肪棕色化,提示罗格列酮促进棕色脂肪代谢的作用可能有METRNL蛋白参与。
本研究发现了胰岛素增敏剂罗格利酮治疗可能通过提高棕色脂肪和肾组织的METRNL表达来升高血清METRNL水平,提示METRNL可能参与了罗格列酮对糖尿病的治疗过程。
The increasement of blood METRNL protein by insulin sensitizer rosiglitazone
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摘要:
目的 探讨胰岛素增敏剂罗格列酮对血液中镍纹样蛋白(METRNL)水平的影响。 方法 高脂饮食3个月诱导胰岛素抵抗的肥胖小鼠,给予罗格列酮治疗1个月,葡萄糖耐量实验检测罗格列酮对小鼠糖耐量的作用,酶联免疫吸附实验检测血清中METRNL水平,实时定量PCR检测肌肉、肝脏、白色脂肪、棕色脂肪、脑、脾脏、肾脏等组织中METRNL的表达,以及棕色脂肪中线粒体蛋白的表达。 结果 罗格列酮治疗改善了高脂饮食动物的糖耐量,同时血液中METRNL浓度也显著增高;罗格列酮治疗增加了棕色脂肪和肾脏组织中METRNL的表达,对肌肉、肝脏、白色脂肪、脑、脾脏的METRNL表达没有影响;罗格列酮治疗增加了棕色脂肪线粒体相关蛋白的表达。 结论 胰岛素增敏剂罗格利酮可能通过提高棕色脂肪和肾组织的METRNL表达升高血清METRNL水平,提示METRNL可能参与了罗格列酮对糖尿病的治疗作用。 Abstract:Objective To investigate the effect of insulin sensitizer rosiglitazone on blood METRNL levels. Methods After fed with high fat diet (HFD) for 3 months, obese mice were treated with rosiglitazone for 1 month. Glucose tolerance was tested with glucose tolerance test (GTT), and METRNL levels in blood were measured by ELISA. Real time fluorescence quantitative PCR was used to detect the expression of METRNL in various tissues such as muscle, liver, white fat, brown fat, brain, spleen and kidney, as well as the expression of mitochondrial proteins in brown adipose tissue. Results Glucose tolerance of animals fed a high-fat diet was improved in rosiglitazone group, and blood METRNL levels were also increased significantly in this group. Rosiglitazone treatment increased the expression of METRNL in brown fat and kidney tissue. There was no effect on METRNL expression in muscle, liver, white fat, brain and spleen. Rosiglitazone increased the expression of mitochondrial-associated proteins in brown adipose tissue. Conclusion The insulin sensitizer rosiglitazone might increase the serum METRNL level by increasing the METRNL expression in brown fat and kidney tissue, suggesting that METRNL may be involved in the therapeutic effect of rosiglitazone on diabetes. -
Key words:
- insulin sensitizer /
- rosiglitazone /
- METRNL /
- insulin resistance
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1. GMP检查总体情况概述
1.1 企业数量及其分布地区
截至2018年12月31日,安徽省中药饮片生产企业有226家,分布于安徽省内16个市区,其中,亳州市176家,阜阳市16家,占全省中药饮片生产企业总数比重分别为78%和7%。
1.2 检查结果
2014−2018年安徽省共组织涉及中药饮片生产范围的药品GMP现场检查293家次。其中,通过GMP检查243家次,未通过GMP检查50家次,不合格率为17.10%,详见表1。
表 1 2014−2018年中药饮片GMP认证检查结果(厂家/次数)年份 年检查总次数 认证通过 未认证通过 不合格率(%) 2014 58 51 7 12.10 2015 74 64 10 13.50 2016 49 43 6 12.20 2017 45 30 15 33.30 2018 67 55 12 17.90 总计 293 243 50 17.10 2. 缺陷项目构成情况
对50家次未通过的GMP现场检查报告进行分析,共发现严重缺陷66项,主要缺陷134项。依据《药品生产现场检查风险评定指导原则》,其中5家次GMP现场检查存在多项主要缺陷相互关联,经综合分析表明,质量管理体系中某一系统不能有效运行,合并升级为严重缺陷项。
2.1 严重缺陷项目
依据药品GMP及中药饮片等附录对缺陷进行分类,发现严重缺陷条款数量最多的GMP章节为总则(15项),其后依次为机构与人员(11项)、质量管理(9项)、质量控制与保证(8项)等,其中,涉及中药饮片附录章节依次为原则(2项),质量管理(1项),见表2。
表 2 严重缺陷项目分布情况GMP章节 严重缺陷
(项)涉及GMP
条款出现频次
(次)所占比例
(%,n=66)总则 15 第2、4条 151 22.73 质量管理 9 第7、9、11、12、14条 92 13.64 机构与人员 11 第18、20、25条 113 16.67 厂房与设施 5 第38、40、46条 5 7.58 物料与产品 1 第103条 1 1.52 确认与验证 2 第138、140条 2 3.03 文件管理 5 第150、159、163、175条 5 7.58 质量控制与保证 8 第217、222、223、243条 84 12.12 中药饮片附录 3 第7、51条 3 4.55 计算机化系统附录 2 第14条 2 3.03 合并升级 5 5 7.58 注:1 第2条出现频次为6次,第4条出现频次为9次;2 第12条出现频次为4次;3 第18条出现频次为6次,第20条出现频次为4次;4 第223条出现频次为4次。 对66项严重缺陷汇总分析发现,企业存在生产检验记录和数据不真实,在未通过检查的场所生产中药饮片,人员、设施、设备与企业的生产经营规模不完全适应,存在关键岗位人员兼职或者不能有效履行职责,生产记录或原始数据不能追溯,验证生产品种没有涵盖申请认证范围,物料管理混乱,许可检查中发现的缺陷项目未进行整改等问题。
2.2 主要缺陷项目
依据GMP正文及中药饮片等附录对134项主要缺陷进行分类,发现主要缺陷条款数量最多的GMP章节为机构与人员(22项),其后依次为质量控制与保证(21项)、文件管理(19项)、中药饮片附录(19项)、确认与验证(16项)、生产管理(8项)等,其中,涉及中药饮片附录章节依次为人员(1项)、厂房与设施(5项)、物料与产品(1项)、确认与验证(6项)、文件管理(3项)、生产管理(1项)、质量管理(2项),见表3。
表 3 主要缺陷项目分布情况GMP章节 主要缺陷(项) GMP条款 出现频次(次) 所占比例(%,n=134) 质量管理 6 第12、13、14条 6 4.48 机构与人员 22 第17、18、22、23、24、25、27条 221 16.42 厂房与设施 3 第38、44、47条 3 2.24 设备 5 第81、84、86、90条 5 3.73 物料与产品 7 第103、106、112条 7 5.22 确认与验证 16 第139、140、142、143、144、148、149条 162 11.94 文件管理 19 第150、152、155、158、159、161、164、170、173、180、183条 193 14.18 生产管理 8 第184、188、191、196条 84 5.97 质量控制与保证 21 第217、220、222、223、225、226、228、230、241、242、248、250条 215 15.67 自检 2 第309条 2 1.49 中药饮片附录 19 第11、23、24、25、34、39、40、41、43、44、47、52条 19 14.18 确认与验证附录 2 第23、25条 2 1.49 计算机化系统附录 3 第14、16条 3 2.24 取样附录 1 第5条 1 0.75 注:1 第18条出现频次为6次,第27条出现频次为7次;2 第139、140条出现频次均为4次;3 第150条出现频次为4次;4 第184条出现频次为5次;5 第223条出现频次为6次。 对134项主要缺陷汇总分析发现,企业存在以下问题:关键岗位人员职责不清;对某方面的操作知识了解不够,未能完全履行职责;开展培训的内容针对性不强,与该岗位的要求不相适应;缺乏对照品或对照药材不能对品种进行全项检验;偏差未采取有效的纠正和预防措施;未对检验方法进行确认,不能保证检验结果的准确性;工艺规程缺少关键的控制参数;生产检验记录不及时、不准确;确认与验证工作不充分等。
3. 存在的主要问题
从缺陷项目的构成情况和频次可以看出,缺陷相对集中在质量管理及质量控制与保证、机构与人员、文件与生产管理、确认与验证、物料与产品5个方面。以上统计数据一定程度上反映了目前中药饮片生产企业实施新修订药品 GMP过程中普遍存在的一些问题。
3.1 质量管理体系不能有效实施
在GMP检查过程中发现,部分中药饮片企业法人和负责人思想重视程度不够,法律意识淡薄,社会责任感不强,认为中药饮片标准不高也不会产生安全问题,忽略了饮片是用于临床的药品。这类中药饮片生产企业在执行GMP的各个环节中,违反GMP要求的情况频繁发生,如在GMP车间外生产中药饮片;不按炮制工艺进行生产;生产检验记录和数据不真实,质量把关流于形式,提升企业法人和负责人法律意识是保证中药饮片质量的基石。
3.2 不重视人才与培训
GMP现场检查过程中,多次发现关键人员生产负责人和质量负责人实际履职能力不足,采购、验收、仓储以及检验人员不熟悉药材的分类种属,药材鉴别能力较弱,检验人员检验基本技能差。对药品生产、质量有关的关键岗位人员培训不到位,培训次数少、时间短。另外,培训目的性不强,培训形式单一,内容简单,不分层次和岗位,培训效果不理想,同时也未对培训效果进行评估。企业还未认识到在药品生产中“人、机、料、法、环”最关键的生产要素是人,只有保证有足够的训练有素的人员,才能使质量管理体系顺利运行。
3.3 文件与实际生产结合不足
重生产、轻管理的现象还是普遍存在,企业制订的文件缺乏可操作性,工艺规程未根据工艺验证内容进行修订,批记录设计不合理,如缺少工艺参数、设备编号、生产操作过程等信息;记录填写、修改不规范。原因是企业的负责人及质量管理人员对文件管理的重要性认识不足,特别是质量保证人员没有充分发挥其在企业生产中的管理作用,使相关受控文件没有得到有效的执行。
3.4 对确认与验证认识不足
从目前来看,确认与验证仍然是企业的一个薄弱环节。检查中发现多数企业在验证工作中带有盲目性或应对性。为了认证而验证,方案及验证内容粗糙,有些仅做一组数据,没有重现性,验证的结果不能证明设备操作的可靠性和工艺规程的合理性。
3.5 中药材供应商的审计流于形式
部分企业的中药材供应商管理不完善,供应商的审计走形式,供应商档案信息过于简单,没有对直接从农户购入中药材质量进行评估并建立质量档案,不能从物料源头抓起,保证药品的质量。
4. 做好中药饮片GMP 生产和监管工作的建议
4.1 深入贯彻新修订《药品管理法》落实企业等各方责任
必须全面提升企业法人和负责人法律意识,药品生产企业是药品质量的责任主体,必须履行药品生产经营的各项法律法规和技术规范,必须对自己生产经营的产品质量安全承担法律责任,在强化责任中落实“四个最严”。
2019年颁布实施的新修订的《药品管理法》对药品违法行为处罚等都作出更严格的要求。一是切实“处罚到人”。明确对严重影响质量安全的违法行为,在对违法主体依法处罚的同时,对其法人、主要责任人、直接负责的主管人员和其他责任人员也予以处罚,包括没收违法行为发生期间其所获收入、罚款、一定期限甚至终身禁业,并可以处以拘留。二是提高财产罚幅度,处罚额度全面提升。三是专条规定刑事责任。设专条强调药品违法行为构成犯罪的,要依法追究刑事责任,立场鲜明地保持对药品安全犯罪行为的强力震慑和高压态势[1]。
4.2 注重引进中药饮片生产和质量管理人才与实际培训效果
药品生产各要素中最关键的要素是人,尤其是生产负责人和质量负责人。由于中药材品种繁多、来源复杂,各地用药习惯不同,药典和地方规范炮制过程时有不同,同物异名、同名异物的现象多,因此,中药材的验收、鉴别、检验以及中药饮片的炮制生产过程是一项技术性、经验性很强的工作[2]。2010版中药饮片附录对生产和质量管理部门负责人专业、学历、从业经验、年限做出明确要求,要求质量保证和控制人员具备中药材和中药饮片质量控制和鉴别真伪优劣的实际能力,要求采购、仓储验收人员明确中药材鉴别要求以及储存养护知识。
企业应积极引进中药生产和质量管理专业人才,制定切实可行的培训计划,针对不同岗位、不同层次的人员开展培训。培训内容包含法律法规、专业知识、操作技能等,让员工明白做什么、怎么做、达到什么标准。培训是提高企业员工素质的有效途径和手段,只有积极开展注重实效的培训,使最基层的员工到高管层全体人员真正理解GMP的精髓,才能真正执行好GMP,更好地保证产品质量。
4.3 建立符合自身实际的文件体系与保证质量体系有效运行
一个有效的文件管理体系能够很好地指导生产实践。质量管理文件的制定者需深刻理解GMP条款,基于风险管理和企业实际,反复修订文件,确保系统文件具有规范性、系统性和可操作性,文字表达应清晰易懂,确保所有执行人员能获得相关岗位工作的详细指令并遵照执行。对于工艺规程和操作规程中的关键参数,要经过充分验证,确定关键控制点,并保证生产和质量全过程的记录可追溯,确保质量体系在企业中有效运行[3]。
4.4 从源头抓起加强中药材供应商的审计管理
中药材质量直接影响中药产品制剂,中药饮片质量优劣直接影响临床疗效,其供应商的选择和管理就显得尤为重要。中药生产企业应对中药材供应商做好供应商审计,形成合格供应商目录,对于发现不符合要求且有作假、掺假、以次充好的,取消其供货资格。为确保药品质量,中药饮片生产企业必须建立良好的物料管理体系,从源头抓起,保证药品的质量。
4.5 有针对性做好生产管理工作
通过对缺陷项目进行统计分析不难发现,部分缺陷项目属于“细节问题”,不被人们所重视,往往正是这些“细节问题”增加了药品质量风险事件的发生率。企业必须按照法定标准和各省、自治区、直辖市中药炮制规范制定工艺规程,并按照工艺规程编写标准操作规程和批生产记录,在生产过程中,及时填写批生产记录、数据完整、内容真实,由操作人及复核人签字,控制好生产过程中每一个环节[4]。
4.6 统一检查判定尺度,加强中药饮片生产监管
中药饮片GMP监管工作是一项对检查员工作技巧性、专业性、原则性较高的工作。这就需要充实人员,建立职业化检查员队伍,有针对性的加强培训,提高对GMP检查工作的认知水平,加深对GMP标准的理解,统一检查尺度[5]。
5. 结语
新修订的GMP已实施了10年。我国从GMP认证发展到GMP的持续符合性监管,提升的是管理理念,不变的是GMP在药品生产中的重要作用。中药饮片生产企业应提高法律意识,加强诚信建设,注重人员培训,根据中药饮片的生产特点,真正将GMP的思想贯彻到实处,提高硬件配置水平,建立规范的文件体系并控制实际执行情况,持续合规生产,最大程度地降低药品生产风险,而GMP监管应突出专业性和职业化,切实保证中药饮片质量安全。
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表 1 相关引物序列
基因 上游序列(5'—3') 下游序列(5'—3') METRNL CTGGAGCAGGGAGGCTTATTT GGACAACAAAGTCACTGGTACA GAPDH GTATGACTCCACTCACGGCAAA GGTCTCGCTCCTGGAAGATG ERRα GCCG CGATGTCCTTTTGTG CTGTACTCGATGCTCCCTGC UCP-1 CACGGGGACCTACAATGCTT ACAGTAAATGGCAGGGGACG clec10a TGGTGTCTTGGTTTCCGTCC AGCTCCTAGCTCTCCTTGGC Mrc-1 CTCTGTTCAGCTATTGGACGC TGGCACTCCCAAACATAATTTGA Lipe GTTATGAGTGCGCTCCGAGA GAGCAAAGCTAGAGTCGGGG LPL GGTTGCGCGTAGAGAGGATG CTCACGCTCTGACATGCCTTC FABP4 AAGGTGAAGAGCATCATAACCCT TCACGCCTTTCATAACACATTCC CD36 ATGGGCTGTGATCGGAACTG TTTGCCACGTCATCTGGGTTT -
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