β-蜕皮甾醇和桑黄的抗糖尿病活性研究

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangom444
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糖尿病(Diabetes)是一种内分泌系统代谢紊乱的疾病,是一种由于机体分泌胰岛素相对或绝对不足而引起的糖脂等代谢障碍的慢性疾病,是继癌症、肿瘤后危害人类健康的第三大流行性疾病。糖尿病的主要表征为高血糖、高血脂、高胰岛素血症等。长期的高血糖高血脂高胰岛素血症等可引起一系列糖尿病并发症。糖尿病并发症带来的后果甚至可能比糖尿病本身更为严重。目前,治疗糖尿病的方法主要有饮食、运动,以及药物治疗。药物治疗主要包括注射胰岛素和口服降糖药物,但这些药物在临床应用中会导致胃肠道不适、低血糖、体重增加、水肿、骨折、乳酸酸中毒等毒副作用。因此,寻找毒副作用小、疗效稳定、耐受性好、适用人群广、治疗成本相对较低的抗糖尿病药物已经引起国内外的高度关注,中草药资源已经成为挖掘新型抗糖尿病药物的研究热点。在前期,研究组已经建立了基于L6细胞葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)荧光标记和转染及运用激光共聚焦扫描显微镜的促GLUT4转膜的筛选方法。采用上述筛选方法,我们筛选了含有400种中草药和民族药的提取物库,发现露水草和桑黄提取物均有不同程度的促GLUT4转膜活性。  露水草乙酸乙酯提取物能够显著地刺激L6细胞的葡萄糖摄取,并对GLUT4转膜具有较好的增强作用。从露水草乙酸乙酯提取物分离纯化的 β-蜕皮甾醇(β-EC)在体内外均显示出良好的抗糖尿病活性。体外细胞实验中,β-EC能显著提高L6细胞内GLUT4的转膜活性,并能显著提升L6细胞的葡萄糖摄取能力;其次,β-EC对L6细胞不产生细胞毒性。β-EC能够上调L6肌管细胞和高胰岛素诱导的胰岛素抵抗L6细胞的GLUT4蛋白和IRβ(Insulin Receptor β)蛋白的表达水平,以及 Akt/protein kinase B (PKB)蛋白和 insulin receptor substrate 1 (IRS-1)蛋白的磷酸化水平;再次,β-EC也能上调高糖诱导的胰岛素抵抗HepG2细胞的GLUT2蛋白和IRβ蛋白表达水平,以及Akt蛋白、PI3K蛋白和IRS-1蛋白的磷酸化水平。体外细胞实验结果说明β-EC具有抗糖尿病活性,并且初步阐明抗糖尿病机制,即β-EC发挥抗糖尿病活性通过胰岛素信号通路。对β-EC体内抗糖尿病活性研究发现其对自发性Ⅱ型糖尿病KK-Ay小鼠显示出良好的抗糖尿病活性。将小鼠分为5组,包括正常组、模型组、低剂量β-EC-治疗组、高剂量β-EC-治疗组和模型对照组。除正常组外,其余四组均继续喂养高脂饲料。体内研究结果显示,β-EC 能够降低Ⅱ型糖尿病小鼠的体重、空腹血糖水平和血清胰岛素含量,改善口服糖耐量和脂代谢,显著减轻肝脏和骨骼肌的脂肪堆积,同时对胰腺具有一定的保护作用;能够上调骨骼肌的GLUT4蛋白、磷酸化Akt蛋白、磷酸化IRS-1蛋白和IRβ蛋白表达水平;同时也能够上调肝脏组织中的GLUT2蛋白、磷酸化Akt蛋白、磷酸化IRS-1蛋白平和IRβ蛋白的表达水平。  促GLUT4转膜筛选结果显示桑黄多酚部位(PI-PRE)对L6细胞具有良好的促GLUT4转膜活性,并对L6细胞的葡萄糖摄取具有显著的提升作用。体外抗糖尿病活性研究发现,PI-PRE 能够显著提高 L6 细胞的 GLUT4 表达水平;腺苷酸环化蛋白激酶(AMPK)抑制剂Compound C能够显著抑制PI-PRE促GLUT4转膜和表达,而PI3K抑制剂Wortmannin对PI-PRE促GLUT4转膜和表达无抑制作用,上述结果显示PI-PRE可能是通过AMPK通路发挥抗糖尿病活性。利用KKAy小鼠研究PI-PRE的体内抗糖尿病活性,发现PI-PRE能够显著降低小鼠体重和空腹血糖,改善口服糖耐量、胰岛素耐量和脂代谢,显著减轻肝脏和骨骼肌的脂肪堆积,同时对胰腺具有一定的保护作用;且能够上调肝脏和骨骼肌组织中的 AMPK 磷酸化水平,同时能够增加肌肉组织中 GLUT4 蛋白的表达和肝脏组织中的 ACC (Acetyl-Coa Carboxylase)磷酸化水平,初步阐明了PI-PRE的抗糖尿病机制。
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