解毒通络调肝方干预TGR5/cAMP信号通路靶向NLRP3炎症小体保护胰岛β细胞的作用机制

目的:探讨解毒通络调肝方通过胆汁酸G蛋白偶联受体5(TGR5)/环状磷酸腺苷(cAMP)信号通路靶向NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体保护胰岛β细胞的干预作用。方法:选用32只SPF级雄性db/db小鼠随机分为模型组、解毒通络调肝方低、高剂量组(3.6、7.2 g·kg^(-1))、二甲双胍组(0.2 g·kg^(-1)),8只db/m小鼠作为空白组,药物干预8周,每2周检测各组小鼠空腹血糖(FBG),并在末次给药后,进行口服糖耐量实验(OGTT),酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测空腹胰岛素(FINS)并计算β细胞功能稳态指数(HOMA-β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-1β水平。苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠胰腺组织病理学改变,免疫荧光测定小鼠胰腺组织胰岛素(Insulin)的表达,蛋白免疫印迹法(Western blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测TGR5/cAMP信号通路和NLRP3炎症小体关键靶点的蛋白、mRNA的表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠FBG、OGTT、FINS、IL-6、TNF-α和IL-1β显著升高(P<0.01);与模型组比较,药物治疗6周后,解毒通络调肝方组和二甲双胍组的FBG水平显著下降(P<0.01);OGTT实验结果表明,与模型组比较,各给药小组小鼠各时间点的血糖均有降低(P<0.05,P<0.01),解毒通络调肝方各剂量组和二甲双胍组FINS、TNF-α和IL-6水平明显降低(P<0.05,P<0.01),解毒通络调肝方高剂量组和二甲双胍组IL-1β水平显著降低(P<0.01)。胰腺病理显示模型组小鼠的胰岛形状不规则,分布不均匀,有萎缩的征象,解毒通络调肝方干预后,其细胞计数增加,边界更清晰;免疫荧光结果表示,空白组小鼠的胰岛细胞排列有序,形态饱满,伴有适当的胰岛素分泌,而模型组胰岛细胞形态扭曲,结构萎缩,胰岛素分泌变少,解毒通络调肝方各剂量组和二甲双胍组小鼠的胰岛素含量显著增加。与空白组比较,模型组小鼠胰腺组织中NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、胱天蛋白酶-1(Caspase-1) mRNA表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,解毒通络调肝方高剂量组和二甲双胍组促进了TGR5和cAMP mRNA的上调,并下调了NLRP3、ASC和Caspase-1的mRNA表达(P<0.05,P<0.01)。与空白组比较,模型组小鼠TGR5蛋白表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,解毒通络调肝方高剂量组和二甲双胍组TGR5蛋白显著升高(P<0.01)。与空白组比较,模型组NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白表达显著增高(P<0.01);与模型组比较,解毒通络调肝方各剂量组、二甲双胍组Caspase-1、ASC蛋白表达显著降低(P<0.01),解毒通络调肝方高剂量组和二甲双胍组NLRP3蛋白表达显著降低(P<0.01)。与空白组比较,模型组小鼠胰腺组织中cAMP含量显著降低(P<0.01);与模型组比较,解毒通络调肝方高剂量组和二甲双胍组小鼠cAMP含量明显升高(P<0.05,P<0.01)。结论:解毒通络调肝方保护db/db小鼠的胰岛β细胞,其作用机制可能与调节TGR5/cAMP信号通路抑制NLRP3炎症小体有关。

加味葛根芩连汤对2型糖尿病db/db小鼠胰腺组织TGR5/cAMP/GLP-1信号通路的影响

目的:探讨加味葛根芩连汤对肥胖型2型糖尿病(T2DM)模型小鼠血糖血脂及胰腺组织中G蛋白偶联胆汁酸受体5(TGR5)相关途径的影响。方法:将10只7周龄无特定病原体(SPF)级雄性m/m小鼠及50只7周龄SPF级雄性db/db小鼠在SPF级实验室适应性喂养1周。m/m小鼠作为空白组。成模后随机分为5组,每组10只,分别作为模型组、二甲双胍组(0.2 g·kg^(-1))、加味葛根芩连汤高、中、低剂量组(31.9、19.1、6.4 g·kg^(-1)),灌胃体积均为10 mL·kg^(-1),模型组和空白组灌服等体积蒸馏水,1次/d,连续12周。定期检测小鼠空腹血糖(FBG)。药物干预12周后,检测血清中糖化血清蛋白(GSP)、血清葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平;采用苏木素-伊红(HE)染色观察各组小鼠胰腺组织病理改变,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测胰腺组织TGR5、蛋白激酶A(PKA)、磷酸化(p)-PKA、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)、p-CREB、前蛋白转化酶1/3(PC1/3)、胰高糖素样肽-1(GLP-1)蛋白的表达水平,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测胰腺组织环磷腺苷(cAMP)的含量。结果:与空白组比较,模型组小鼠胰腺组织出现病理学改变;小鼠FBG、GSP、GLU、TC、TG、LDL-C水平显著增高(P<0.01),HDL-C水平明显降低(P<0.05);胰腺组织中TGR5、p-PKA(Thr197)/PKA、p-CREB(Ser133)/CREB、PC1/3、GLP-1蛋白表达水平显著降低(P<0.01);胰腺组织中cAMP的含量显著降低(P<0.01)。与模型组比较,治疗组胰腺组织病变程度减轻;加味葛根芩连汤高剂量组及二甲双胍组均能够明显降低db/db小鼠FBG、GSP、GLU、TC、TG、LDL-C水平(P<0.05,P<0.01),显著增高db/db小鼠HDL-C水平(P<0.01);除加味葛根芩连汤中剂量组GLP-1蛋白外,加味葛根芩连汤高、中剂量组及二甲双胍组TGR5、p-PKA(Thr197)/PKA、p-CREB(Ser133)/CREB、PC1/3、GLP-1蛋白表达水平均有不同程度的增加(P<0.05,P<0.01);加味葛根芩连汤高、中剂量组及二甲双胍组胰腺组织中cAMP的含量明显增高(P<0.05,P<0.01)。结论:加味葛根芩连汤能够改善T2DM模型db/db小鼠的葡萄糖稳态,其机制可能与调控TGR5/cAMP/GLP-1信号通路相关蛋白表达有关。

丹皮酚通过调节真杆菌属介导的TGR5/PKA/CREB信号通路抑制酒精性肝损伤的作用机制

目的:探究丹皮酚是否通过调节真杆菌属介导的G蛋白胆汁酸偶联受体5(TGR5)/蛋白激酶A(PKA)/环腺苷单磷酸反应结合元件(CREB)信号通路对酒精性肝损伤小鼠发挥保护作用。方法:将C57BL/6小鼠随机分成5组:正常组、模型组、丹皮酚组(480 mg·kg^(-1))、抗生素组(Abs组)和抗生素+丹皮酚组。Lieber-De Carli液体饲料喂养C57BL/6小鼠造模第2天起灌胃给药,连续10 d。测定小鼠血脂、肝功能、炎症因子及氧化应激水平,通过苏木素-伊红(HE)染色法和油红O染色观察肝脏组织形态变化和脂肪堆积情况,采用16S r DNA测序检测空白组、模型组和丹皮酚组小鼠肠道菌群多样性变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测丹皮酚对小鼠回肠组织闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、紧密连接蛋白-1(Claudin-1)和TGR5/PKA/CREB信号通路相关蛋白表达水平的影响。结果:相较于空白组,模型组小鼠的血脂、肝功能、氧化应激水平,炎症因子的表达升高(P<0.01),肝脏脂肪空泡明显,回肠黏膜损伤严重,且回肠组织ZO-1、Claudin-1和TGR5/PKA/CREB蛋白含量显著下降(P<0.01),肠道菌群发生改变,变形菌门明显增多,拟杆菌门与厚壁菌门的比值降低;杜氏杆菌属、乳杆菌属、双歧杆菌属等菌属相对丰富度降低,埃希氏-志贺氏菌属、摩根氏菌属、普罗维登斯菌属、变形杆菌属的相对丰度显著增加。与模型组比较,丹皮酚明显降低了乙醇饲料诱导的肝损伤小鼠的血脂、肝功能、氧化应激水平,炎症因子的表达(P<0.05),减少肝脏脂肪空泡,改善并恢复了回肠肠道屏障,恢复了肝细胞和回肠细胞正常结构。改善了由乙醇引起的肠道菌群紊乱的情况,使真杆菌属等有益菌属相对丰富度增加。回肠组织中ZO-1、Claudin-1、TGR5/PKA/CREB蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:丹皮酚对小鼠酒精性肝损伤具有保护作用,作用机制是通过调节真杆菌属介导的TGR5/PKA/CREB信号通路达到抗炎效果和改善肠道屏障来实现的。