电针对代谢综合征大鼠糖脂代谢和IRS-1/PI3K/Akt/GLUT4信号通路的影响

【目的】探讨电针对代谢综合征(MS)大鼠糖脂代谢和胰岛素受体底物1(IRS-1)/磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)信号通路的影响。【方法】采用高脂高糖高盐饲料喂养方法构建代谢综合征大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型组、二甲双胍组和电针组,另设正常组。二甲双胍组大鼠给予盐酸二甲双胍片的生理盐水混悬液灌胃,电针组大鼠给予关元、中脘、足三里、丰隆穴电针治疗,正常组和模型组大鼠只固定,不针刺。连续干预21 d后,测量大鼠体质量、腹腔脂肪质量和血压,计算Lee’s指数和体脂比,检测空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、血脂、脂肪酸(FFA)、脂联素(APN),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);分别采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western Blot法检测肝脏组织IRS-1、PI3K、Akt、GLUT4的mRNA和蛋白表达;苏木素-伊红(HE)染色法观察肝脏和胸主动脉病理变化。【结果】与正常组比较,模型组大鼠体质量、Lee’s指数、腹腔脂肪质量、体脂比、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、FPG、FINS、HOMA-IR、总胆固醇(TG)、甘油三酯(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、FFA水平升高(P<0.05),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、APN水平降低(P<0.05),肝脏IRS-1、PI3K、Akt、GLUT4 mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05),HE染色结果显示肝脏脂肪变性和胸主动脉粥样硬化。与模型组比较,电针组和二甲双胍组大鼠体质量、Lee’s指数、腹腔脂肪质量、体脂比、SBP、DBP、FPG、FINS、HOMA-IR、TG、TC、LDL-C、FFA水平降低(P<0.05),HDL-C、APN水平升高(P<0.05),肝脏IRS-1、PI3K、Akt、GLUT4 mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05),HE染色结果显示肝脏脂肪变性和胸主动脉粥样硬化明显减轻。电针组和二甲双胍组上述指标改变差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】电针可以改善代谢综合征大鼠的糖脂代谢,其机制可能与上调IRS-1/PI3K/Akt/GLUT4通路蛋白表达有关。

基于IRS-1/PI3K/AKT/GLUT4通路探讨二苯乙烯类化合物改善胰岛素抵抗作用机制

[目的]探讨3种中药(虎杖、桑白皮、何首乌)来源的二苯乙烯类化合物改善胰岛素抵抗(IR)的作用机制。[方法]利用肿瘤坏死因子-α(TNF-α)作用于3T3-L1脂肪细胞96 h建立IR细胞模型;采用噻唑蓝(MTT)法检测二苯乙烯类化合物白藜芦醇(RES)、虎杖苷(PD)、桑皮苷A(Mul A)、2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡糖糖苷(THSG)对脂肪细胞生存率的影响;葡萄糖氧化酶法检测细胞培养基上清液中葡萄糖含量;采用蛋白免疫印迹(Western Blot)法检测胰岛素受体底物-1(IRS-1)、磷酸化IRS-1(p-IRS-1)、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化AKT(p-AKT)、葡萄糖转运体4(GLUT4)的蛋白表达水平;采用实时定量荧光聚合酶链反应(RT-PCR)法检测GLUT4 mRNA表达水平。[结果]与空白对照组相比,模型组的葡萄糖消耗量显著下降,模型组的p-IRS-1(Ser307)蛋白表达显著增加,p-PI3K、p-AKT(Ser473)、GLUT4蛋白表达显著下降,模型组GLUT4 mRNA表达显著降低;与模型组相比,RES、Mul A、THSG组的葡萄糖消耗量显著增加,PD组的葡萄糖消耗量无明显变化,Mul A、THSG组均能显著逆转p-IRS-1(Ser307)、p-PI3K、p-AKT(Ser473)、GLUT4的蛋白表达,RES仅能够逆转p-IRS-1(Ser307)、GLUT4的蛋白表达;与模型组相比,THSG组GLUT4 mRNA表达显著增加。[结论]Mul A、THSG能够通过IRS-1/PI3K/AKT/GLUT4信号通路改善脂肪细胞IR,而RES则通过激活IRS-1和GLUT4,但不通过PI3K/AKT途径发挥改善脂肪细胞IR的作用。PD无降糖活性。

加味芪黄饮激活InsR-IRS-1-PI3K-GLUT4信号通路延缓糖尿病肾病的研究

目的探究加味芪黄饮治疗糖尿病肾病(DN)的作用及其机制。方法采用高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素的方法制备DN大鼠模型,随机分为:正常组、模型组、加味芪黄饮低剂量组和高剂量组,低、高剂量组大鼠每日分别予加味芪黄饮400 mg/kg、800 mg/kg灌胃治疗。12周后检杀,留取大鼠血、尿标本测定24 h尿白蛋白(24 h UAlb)、血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FIns)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)等指标,观察肾组织病理改变并行系膜增生指数(MEI)评分,免疫组化观察肾组织中胰岛素受体(InsR)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)、葡萄糖转运体4(GLUT4)等蛋白表达。结果与正常组比较,模型组大鼠24 h UAlb、Scr、BUN、FBG、FIns、HOMA-IR均明显升高(P<0.01),肾小球肥大,肾小球基底膜、系膜细胞、系膜基质弥漫增生,MEI评分升高(P<0.01);低、高剂量组大鼠上述指标均较模型组降低(P<0.05),肾组织病理损伤及MEI评分均较模型组改善(P<0.05),均呈剂量依赖性。与正常组比较,模型组大鼠肾组织中InsR、IRS-1、PI3K、GLUT4等蛋白表达下调(P<0.05);低、高剂量组大鼠上述蛋白表达均较模型组升高(P<0.05),且随药物剂量增加其升高趋势更明显。结论加味芪黄饮能延缓DN进展,其机制可能是通过激活InsR/IRS-1/PI3K/GLUT4通路,改善胰岛素抵抗状态发挥作用。

厄贝沙坦对高血压合并2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗IRS-1/PI3K/GLUT4信号通路的影响

目的探讨厄贝沙坦对高血压合并2型糖尿病(T2DM)大鼠胰岛素抵抗的影响及其作用。方法自发性高血压大鼠(SHR)采用高糖高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)建立T2DM模型,随机分为模型组、厄贝沙坦低、高剂量组。以正常大鼠作为对照组。厄贝沙坦低、高剂量组每日分别按30、60 mg/kg剂量灌服厄贝沙坦,对照组和模型组灌服等量生理盐水。测量大鼠收缩压(SBP)、空腹血糖(FBG)、胰岛素抵抗模型评估指数(HOMA-IR)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)、磷脂酰肌醇(-3)激酶p85亚基(PI3Kp85)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化蛋白(p-AKT)及葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达。结果与对照组相比,模型组SBP、FBG、FINS和HOMA-IR升高(P<0.05),IRS-1、PI3Kp85、p-AKT和GLUT4降低(P<0.05);与模型组相比,厄贝沙坦低、高剂量上述指标均发生逆转(P<0.05)。结论厄贝沙坦可通过IRS-1/PI3K/GLUT4信号通路改善高血压合并T2DM大鼠胰岛素抵抗。

雅连浸渍剂对2型糖尿病大鼠肠道菌群及IRS-1/PI3K/GLUT4通路的影响

目的:探讨雅连浸渍剂对2型糖尿病模型大鼠安全性、血糖血脂、IRS-1/PI3K/GLUT4和肠道菌群的影响。方法:采用高脂高糖饲料联合链脲佐菌素腹腔注射制备2型糖尿病大鼠模型,将60只大鼠随机分为空白组、模型组、二甲双胍组、雅连组。检测各组大鼠肝、肾功能,空腹血糖血脂,胰腺HE染色镜下检查,血清IRS-1/PI3K/GLUT4水平和肠道菌群变化。结果:与空白组比较,模型组大鼠AST、BUN、UA及空腹血糖血脂显著升高(P<0.01,P<0.05),胰腺有病理学改变,血清IRS-1、PI3K、GLUT4水平显著升高(P<0.01),肠道有益菌减少,致病菌增多;与模型组比较,雅连组给药4周后,肝、肾功能恢复正常,空腹血糖血脂和血清IRS-1、PI3K、GLUT4水平下降(P<0.01,P<0.05),肠道菌群有益菌增多,致病菌减少,菌群多样性更为丰富。结论:雅连口服是安全的,可以有效调节血糖血脂,作用机制可能与促进骨骼肌的葡萄糖摄取和调节肠道菌群有关。

藤茶总黄酮调节C2C12细胞胰岛素抵抗的作用和机制研究

目的:观察藤茶总黄酮对棕榈酸诱导的C2C12肌管细胞胰岛素抵抗模型葡萄糖利用的影响,并从IRS-1/PI3K p85/AKT/GLUT4信号转导通路探讨其作用机制。方法:用含2%马血清的高糖培养基(DMEM)培养小鼠C2C12成肌细胞,诱导为成熟的肌管细胞后,用0.5 mmol/L棕榈酸诱导培养16 h建立细胞胰岛素抵抗模型。用CCK-8法测定不同浓度的藤茶总黄酮(5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、50μg/mL、80μg/mL)对C2C12细胞活性的影响,并确定后续实验的藤茶总黄酮高、中、低剂量。将C2C12细胞诱导成熟的肌管细胞分为正常组(NC)、高糖模型组(DM)和藤茶总黄酮高、中、低剂量组(AGH、AGM、AGL),检测各组细胞的葡萄糖消耗量,用Western Blotting法检测藤茶总黄酮对IRS-1/PI3K p85/AKT/GLUT4信号转导通的蛋白表达的影响。结果:藤茶总黄酮浓度在50μg/mL时,细胞成活率最高。据C2C12细胞活性检测,得到用于后续细胞实验的藤茶总黄酮高、中、低浓度分别为80μg/mL、50μg/mL、30μg/mL。藤茶总黄酮高、中、低剂量组葡萄糖消耗量与高糖模型组比较显著增加(P<0.01)。藤茶总黄酮高、中剂量组显著提升IRS-1/PI3K p85/AKT/GLUT4信号通路的蛋白表达(P<0.01)。结论:藤茶总黄酮可改善C2C12细胞葡萄糖消耗量从而改善胰岛素抵抗,其作用机制可能通过调节IRS-1/PI3K p85/AKT/GLUT4信号通路实现。

中药降糖复方水提取物对KK-Ay糖尿病小鼠骨骼肌糖代谢PI3K/Akt信号通路的影响

目的研究中药降糖复方水提取物(WEJTD)对自发性2型糖尿病(T2DM)模型KK-Ay小鼠骨骼肌糖代谢PI3K/Akt信号通路的影响。方法将KK-Ay小鼠按随机数法随机分为5组:模型组、盐酸二甲双胍(MH,250 mg/kg)组和WEJTD低、中、高剂量(2、4、8 g/kg)组,C57BL/6J小鼠作为对照组,每天ig给药1次,共12周,对照组和模型组ig等体积蒸馏水。给药12周后,取小鼠血清,ELISA试剂盒法检测胰岛素水平;Trizol法提取肌肉组织中的RNA,荧光实时定量PCR(q RT-PCR)检测磷脂酰肌醇激酶-3(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、葡萄糖转运蛋白-4(GLUT-4)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)、糖原合成酶(GS)、胰岛素受体底物(IRS-1)m RNA水平。结果与模型组比较,WEJTD高、中剂量显著上调小鼠血清胰岛素水平、骨骼肌中IRS-1 m RNA水平(P<0.05、0.001);高、中、低剂量均显著下调骨骼肌中GSK-3βm RNA水平,显著上调PI3K、Akt、GLUT-4、GS m RNA水平(P<0.05、0.01、0.001)。结论中药降糖复方通过上调PI3K/Akt信号通路,减少糖原沉积,刺激骨骼肌中葡萄糖转运。

洋甘菊总黄酮改善IR-HepG2细胞的作用机制

目的:探究洋甘菊总黄酮对HepG2胰岛素抵抗细胞氧化应激损伤的保护作用。方法:用17.5 mmol·L-1的葡萄糖胺诱导HepG2细胞24 h建立体外HepG2细胞胰岛素抵抗模型;通过CCK-8法测定不同浓度的洋甘菊总黄酮对HepG2细胞活力的影响;采用试剂盒测定葡萄糖(GLU)消耗量、细胞糖原含量和丙二醛(MDA)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性;Western blot法测定IRS1/PI3K/Akt通路关键信号分子蛋白的表达水平。结果:与模型组相比,洋甘菊总黄酮干预后细胞葡萄糖消耗量增加,细胞内糖原含量增多,MDA含量降低,SOD和GSH-Px酶活性升高,氧化应激损伤减轻;IRS1、PI3K和Akt等蛋白的磷酸化水平升高,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)表达上调(P<0.05)。结论:洋甘菊总黄酮可能通过调节IRS1/PI3K/Akt通路和GLUT4蛋白的表达来降低氧化应激损伤和抑制糖异生,从而改善细胞胰岛素抵抗。

消渴饮水方对链脲佐菌素联合高脂高糖诱导的糖尿病肾病小鼠的保护作用

目的:研究消渴饮水方(XEC)对实验性2型糖尿病(T2DM)小鼠糖脂代谢及肾病损伤的保护作用及机制。方法:采用链脲佐菌素联合高脂高糖饲料诱导C57BL/6小鼠为T2DM动物模型,分为模型(DM)组、二甲双胍(MET)组、消渴灵片(XKLP)组、消渴饮水方低(XEC-L)、中(XEC-M)、高(XEC-H)剂量组,并以健康小鼠为正常(NC)组,给药6周。每周测空腹血糖,第6周进行口服葡萄糖耐量实验,检测糖化血红蛋白、空腹胰岛素、尿素氮等生化指标;HE染色观察胰腺病理改变,HE、PAS和Masson染色观察肾脏病理改变;蛋白质印迹(Western blot)检测肝脏组织胰岛素受体α(InsRα)、胰岛素受体底物1(IRS-1)、磷酸脂酰激醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、腺苷酸化蛋白激酶(AMPK)和磷酸化AMPK(p-AMPK)水平,肾脏组织晚期糖基化终末产物受体(RAGE)、核因子-κB(NF-κB)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和磷酸化JNK(p-JNK)水平。结果:XEC显著改善T2DM小鼠的胰岛素抵抗、糖耐量降低和糖脂代谢紊乱(P<0.01),以及受损的肾功能(P<0.05)。在组织病理分析中,XEC减轻T2DM小鼠胰腺、肾小球和肾小管的结构病变。Western blot分析表明,XEC-H显著上调InsRα、IRS-1、PI3K、AKT的表达和p-AMPK/AMPK比值,降低RAGE、NF-κB的水平和p-JNK/JNK比值(P<0.05)。结论:XEC能够改善T2DM小鼠的糖脂代谢紊乱,在预防治疗糖尿病肾病方面显示出比MET和XKLP更优异的效果。其作用机制可能是通过上调InsRα/IRS-1/PI3K/AKT信号通路,促进AMPK磷酸化及下调肾脏AGE/RAGE和JNK/NF-κB信号通路,实现对糖尿病及肾病的预防和治疗作用。

小檗碱对体外HepG2细胞IR模型抗IR的效应及机制

目的：探讨小檗碱对HepG2细胞胰岛素抵抗（IR）模型的改善作用及机制。方法：HepG2细胞采用高糖（25 mmol·L（-1））和高胰岛素（1×10（-6）mol·L（-1））联合诱导24 h,建立体外IR模型。模型培养液中分别加入1×10（-5）,1×10（-6）mol·L（-1）小檗碱,设1×10-3mol·L（-1）二甲双胍作为阳性药,孵育24 h。葡萄糖氧化酶法检测培养液葡萄糖含量,计算细胞葡萄糖消耗量,细胞增殖活性检测（CCK-8）测定细胞增殖活性;生化法检测细胞丙酮酸激酶（PK）活性,酶联免疫吸附试验（ELISA）检测细胞葡萄糖激酶（GCK）和葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）的活性;实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测细胞胰岛素受体（InsR）,磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B（Akt）和GLUT2 mRNA表达水平,蛋白免疫印迹法（Western blot）检测各组细胞胰岛素受体底物-1（IRS-1）,磷酸化的磷脂酰肌醇-3激酶（p-PI3K）和磷酸化的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B（p-Akt）的表达水平。结果：与正常组比较,模型组细胞葡萄糖消耗量显著降低（P〈0.01）,PK,GCK,GLUT2蛋白活性显著降低（P〈0.01）,InsR,PI3K,Akt,GLUT2 mRNA表达水平显著降低（P〈0.01）,IRS-1,p-PI3K,p-Akt蛋白表达水平显著降低（P〈0.01）。与模型组比较,小檗碱组和二甲双胍组的细胞葡萄糖消耗量明显增加（P〈0.01）,PK,GCK,GLUT2蛋白活性显著升高（P〈0.01）,InsR,PI3K,Akt,GLUT2 mRNA和IRS-1,p-PI3K,p-Akt1蛋白表达水平均明显升高（P〈0.05,P〈0.01）。结论：小檗碱体外对HepG2细胞IR模型有显著的改善作用,其机制可能通过调节IRS-1/PI3K/Akt信号通路促进肝脏葡萄糖转运和改善葡萄糖代谢。