滇结香花提取物降糖活性评价及作用机制的研究

发布时间：2020-11-03 15:41

　　 Ⅱ型糖尿病(T2DM)已成为全球流行性疾病之一,胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)是T2DM发生和发展的驱动性因素,因此寻找通过改善IR治疗T2DM的活性物质是糖尿病药物开发的重要策略和方向。滇结香花是民族药用植物,在降血糖、降血脂的辅助治疗方面呈现出良好的功效,已有相关研究报道滇结香花提取物通过抑制α-葡萄糖苷酶活性、激活过氧化酶体增殖受体(PPARβ/γ)等方面治疗T2DM。本研究在课题组前期的工作基础上,结合滇结香活性成分的研究报道,提出其可能通过改善IR达到降糖效果从而治疗T2DM。因此,本文建立肌细胞IR细胞模型,尝试从滇结香花不同溶剂提取物中筛选可以改善IR的组分,并对其体内、外降糖机制进行研究,为滇结香花治疗T2DM提供依据。主要研究工作如下:(1)建立肌细胞IR模型并评价滇结香花不同溶剂提取物的体外降糖活性。首先比较五种不同分化培养基诱导C2C12成肌细胞分化为肌细胞,通过细胞形态、肌酸激酶活力和肌分化过程中基因及蛋白表达等指标,确定含2%马血清的高糖DMEM培养基作用成肌细胞5-7天为最佳诱导分化条件;然后利用0.75 mM棕榈酸作用肌细胞16 h建立稳定的IR细胞模型并评价滇结香花不同溶剂提取物的降糖活性。结果发现滇结香花正己烷提取物(EGH)具有良好的降糖活性,在浓度为25-200μg/m L范围内可显著增加C2C12/IR细胞对葡萄糖的消耗和摄取,且具有明显的剂量依赖性。(2)采用两种T2DM小鼠模型对EGH进行体内降糖活性评价。其一是利用高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素腹腔注射诱导C57BL/6J小鼠建立化学诱导型T2DM小鼠模型;其二是选用db/db小鼠作为自发型T2DM小鼠模型。EGH设置三个剂量(40、80和160 mg/kg/day),灌胃治疗4周后,小鼠空腹血糖值、口服糖耐量、糖化血红蛋白均下降且呈剂量依赖性,表明EGH具有较好的降糖活性;检测IR相关指标(空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、胰岛素分泌指数和胰岛素敏感指数)及HE染色发现EGH能够修复损伤胰岛组织促进胰岛素释放,提高组织对胰岛素的敏感性从而改善IR;EGH治疗后小鼠血清游离脂肪酸、总胆固醇和甘油三酯含量显著降低说明EGH可有效调节小鼠体内脂质代谢。同时EGH可促进小鼠肌组织中胰岛素受体(IRs)和胰岛素受体底物-1(IRS-1)发生磷酸化,促进葡萄糖转运体4(Glut4)的表达,增加肌组织对葡萄糖的摄取。(3)筛选EGH中的降糖活性组分并探究其作用机制。对EGH的降糖机制进行初步探究后采用硅胶柱层析对EGH进行分离得到5个组分(Fr.1-Fr.5),采用肌细胞IR模型对Fr.1-Fr.5进行体外降糖活性评价。浓度为12.5-100μg/mL的Fr.1、Fr.3和Fr.5均能提高C2C12/IR细胞对葡萄糖的消耗量和摄取量,其中Fr.1效果最佳,Fr.3次之。进一步探究Fr.1降糖作用机制,发现Fr.1可以促进IRs、IRS-1磷酸化激活胞内磷脂酰肌醇激酶(PI3K),抑制下游负调节抑癌基因蛋白(PTEN)磷酸化并促进磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDK1)磷酸化,进一步促进下游蛋白蛋白激酶B(AKT)和糖原合成酶激酶3β(GSK 3β)磷酸化,激活PI3K/AKT信号通路。Fr.1还能促进腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)及其底物乙酰辅酶A羧化酶(ACC)磷酸化激活AMPK信号通路。综上所述,Fr.1可以激活PI3K/AKT和AMPK信号通路促进Glut4对葡萄糖的转运从而改善IR达到治疗T2DM的目的。
【学位单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：R285
【部分图文】：

T2DM）、妊娠型糖尿病（Gestaional diabetes me尿病[2]，其中 T2DM 患者最多，占 DM 总人数的 90%人患 DM，其中 T2DM 患者达 3.7 亿[4, 5]。IR 和胰岛素分泌相对不足，导致机体不能有效利用胰岛临床上主要表现为高血糖[7]，机体长期处于高血糖状态病（足部水肿、坏疽）、肾病（肾功能损伤、衰竭）、眼脑血管病变）、动脉硬化性心脏病、皮肤病、口腔病变等DM 主要有两个因素：①遗传（子宫内环境、表观遗传变运动缺乏、高脂肪的膳食结构、年龄、线粒体功能障碍发病早期有两个阶段，第一阶段机体出现 IR，随着葡萄在体内逐渐堆积进入第二阶段，机体胰岛素代偿性分泌，表现为血糖持续升高演变为 T2DM。由此可见 IR 先致其他病理、生理发生改变。同时现代医学己经从分子M 发病的基本环节和显著特性，贯穿于 T2DM 发展的始主要因素[9]。

能力下降[13]。如图 1-2[14]，促炎细胞因子、类酶，包括细胞因子信号抑制物（SOCS），丝氨c-Jun 氨基末端激酶 JNK、核因子 κB 抑制剂激酶可以抑制胰岛素受体（IRs）与胰岛素受体磷脂酰肌醇激酶/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶（PI3糖异生，减弱葡萄糖转运蛋白 2（Glut2）转运

图 1-3 骨骼肌 IR 的分子作用机制[15]Fig.1-3 Molecular mechanisms of skeletal muscle IR组织作为能量储存的主要器官参与多种病理生理过程，脂肪组的敏感性下降。如图 1-4[16]，一方面脂肪细胞释放游离脂产物（二酰基甘油，神经酰胺）并大量积累。脂质代谢产 及 JNK 蛋白激酶，从而抑制下游 PI3K/AKT 信号转导产生的炎症细胞因子白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（转录激活因子 3（STAT3）从而增加 SOCS3 蛋白的表达，丝氨酸磷酸化使脂肪组织产生 IR。
【参考文献】

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本文编号：2868771