芦丁促进3T3-L1前脂肪细胞棕色化及其机制

目的:观察芦丁对3T3-L1前脂肪细胞棕色化效应的影响,并探讨其机制。方法:细胞增殖与活性检测-8(CCK-8)法检测不同浓度芦丁(3.125、6.25、12.5、25、50、100、200μmol·L^(-1))对3T3-L1细胞活性影响,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测不同浓度芦丁(12.5、25、50μmol·L^(-1))对脂肪细胞产热相关蛋白解偶联蛋白1(UCP1)、PR结构域蛋白16(PRDM16)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(PGC-1α)表达的影响。确定芦丁最佳浓度后,油红O染色观察芦丁对脂肪细胞中脂滴生成的影响,Western blot检测线粒体生物合成标志性蛋白核呼吸因子1(NRF1)、核呼吸因子2(NRF2)和线粒体转录因子A(TFAM)的表达。结果:与空白组比较,200μmol·L^(-1)芦丁显著抑制3T3-L1细胞活性(P<0.01);在12.5、25、50μmol·L^(-1)浓度下,50μmol·L^(-1)芦丁显著促进产热蛋白(UCP1、PRDM16、PGC-1α)表达(P<0.01),确定为最佳浓度。与空白组比较,芦丁50μmol·L^(-1)显著增加3T3-L1细胞线粒体UCP1蛋白的免疫荧光强度(P<0.01)及线粒体生物合成标志性蛋白NRF1、NRF2和TFAM的表达(P<0.01),显著抑制3T3-L1脂肪细胞脂滴生成(P<0.01)。结论:芦丁可抑制3T3-L1脂肪细胞脂滴沉积,增加产热相关蛋白(UCP1、PRDM16和PGC-1α)及线粒体生物合成标志性蛋白(NRF1、NRF2和TFAM)的表达,从而诱导3T3-L1脂肪细胞棕色化,为开发安全调节白色细胞棕色化的药物提供实验室基础。

基于PPAR-α/CPT-1信号通路的桑叶总黄酮调控T2DM大鼠肝脏脂质代谢作用及其机制

目的:观察桑叶总黄酮改善2型糖尿病(T2DM)大鼠肝脏脂代谢紊乱的药效学作用,并基于肝脏过氧化物酶增殖物激活受体-α(PPAR-α)、肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(CPT-l)蛋白探讨其作用机制。方法:采用醇提法+大孔树脂纯化法提取、纯化桑叶总黄酮,并进行鉴定。利用高脂肪饮食(HFD)+链脲佐菌素(STZ)法建立T2DM大鼠模型,选择血糖≥11.1 mmol·L^(-1)的大鼠,以桑叶总黄酮高、中、低剂量(300、150、75 mg·kg^(-1))分别灌胃给药8周,观察大鼠体质量及血糖情况。苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠肝脏病理变化,生化法检测大鼠血清脂代谢指标总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)及蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肝脏组织PPAR-α及CPT-1 mRNA和蛋白的表达。结果:桑叶总黄酮干预8周后,与正常组比较,模型组大鼠摄食量、肝脏指数、空腹血糖显著升高(P<0.01);与模型组比较,桑叶总黄酮高、中、低剂量组大鼠摄食量、空腹血糖、肝脏指数显著降低(P<0.01)。HE结果显示,正常组大鼠肝组织结构完整未见明显异常;模型组大鼠肝细胞空泡变性且有炎性浸润;桑叶总黄酮高、中、低剂量组大鼠肝脏结构未见明显异常。血脂四项结果显示,与正常组比较,模型组大鼠TC、TG、LDL-C水平显著升高(P<0.01),HDL-C水平显著降低(P<0.01);与模型组比较,各给药组TC、TG、LDL-C水平明显降低(P<0.05,P<0.01),HDL-C水平显著增加(P<0.01)。Real-time PCR结果显示,与正常组比较,模型组大鼠PPAR-α和CPT-1 mRNA表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,桑叶总黄酮高剂量组PPAR-α和CPT-1 mRNA表达显著升高(P<0.01)。Western blot结果显示,与正常组比较,模型组大鼠PPAR-α和CPT-1蛋白表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,桑叶总黄酮高剂量组PPAR-α和CPT-1蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01)。结论:桑叶总黄酮可有效降低T2DM大鼠血糖,改善肝脏脂质代谢紊乱,其发挥降糖调脂的作用机制可能是通过激活调控PPAR-α和CPT-1蛋白、促进脂肪酸氧化分解,发挥调控脂质代谢,进而发挥降糖作用。

TGF-β相关信号通路在糖尿病病理机制中的作用及中医药干预研究进展

现代社会生活方式的改变,特别是高脂饮食和运动量减少使糖尿病发病率日益升高,已成为全球性的公共卫生问题,寻找有效的糖尿病治疗方法日益迫切。转化生长因子-β(TGF-β)信号通路与糖尿病并发症、肿瘤关系的研究较多,但其在糖尿病发生的作用尚未阐明。TGF-β信号通路可被多种因素激活,直接或间接导致胰岛β细胞凋亡和胰岛素抵抗(IR),有望成为糖尿病治疗的重要新靶点。TGF-β相关信号通路包括腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、糖基化终产物受体、c-Myc、SnoN、Smurf1、miR-335-5P等信号分子,参与IR、胰岛β细胞凋亡、胰岛素分泌障碍、脂肪细胞纤维化表型及脂肪细胞代谢障碍的发生发展,并抑制白色脂肪棕色化,在人类糖尿病病理过程中发挥重要作用。中医认为糖尿病的病机为气阴两虚,后期除气虚外兼有阳虚血瘀,治以益气养阴,后期兼有温阳活血。研究发现部分中药和复方治疗糖尿病的作用与其对TGF-β信号通路的抑制高度相关。现综述TGF-β信号分子相关多条信号通路,阐明其在糖尿病形成过程中的病理机制,并就治疗糖尿病的中药复方与TGF-β信号通路相关性进行展望性分析。为治疗糖尿病的研究提供一定的理论依据。

桑叶调节PI3K/Akt/PPARα/CPT-1通路改善2型糖尿病大鼠肝脏糖脂代谢紊乱机制

目的:基于磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/过氧化物酶体增殖物激活受体α/肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(PI3K/Akt/PPARα/CPT-1)信号通路探讨桑叶水提物对2型糖尿病(T2DM)大鼠肝脏糖脂代谢紊乱的作用及其机制。方法:高脂喂养联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)方法制备T2DM模型,按血糖、体质量将造模成功大鼠随机分为模型组、二甲双胍(0.2 g·kg^(-1))组和桑叶水提物(含生药4.0 g·kg^(-1))组,连续给药8周,每周相同时间测定空腹血糖。苏木素-伊红(HE)染色、油红O染色观察肝脏组织形态学和脂肪变化;生化分析法测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨基酸氨基转移酶(AST)水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肝脏磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶(p-PI3K)、PI3K、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、Akt、PPAR-α、CPT-1蛋白表达。结果:给药8周后,与正常组比较,模型组大鼠血糖显著升高(P<0.01);与模型组比较,桑叶水提物组大鼠血糖显著降低(P<0.01)。HE染色显示,正常组大鼠肝组织结构完整,肝细胞以中央静脉为中心呈放射状排列;模型组大鼠肝细胞损伤明显;与模型组比较,桑叶水提物组大鼠空泡变性程度显著降低,未见小胆管增生等病变。油红O染色显示,正常组大鼠肝细胞无明显脂肪变性、坏死,肝细胞几乎无脂滴;模型组大鼠肝内脂滴较正常组明显增加;桑叶给药可明显减少大鼠肝脏脂滴。模型组大鼠TC、TG、LDL-C、AST、ALT水平较正常组显著升高(P<0.01);桑叶水提物组大鼠TC、TG、LDL-C、AST、ALT水平较模型组明显降低(P<0.05,P<0.01)。Western blot结果显示,与正常组比较,模型组大鼠p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、PPARα和CPT-1的蛋白表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,桑叶水提物能明显增加p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、PPARα和CPT-1的蛋白表达(P<0.05,P<0.01)。结论:桑叶水提物可改善T2DM大鼠肝脏糖代谢紊乱,降糖机制可能与调控PI3K/Akt/PPAR-α/CPT-1信号通路有关。