铁皮石斛对小鼠和胰岛瘤细胞胰岛素抵抗的改善作用

目的:探讨铁皮石斛(DC)对MKR小鼠和MIN6细胞中胰岛素抵抗的作用,并阐明其作用机制。方法:9周龄MKR小鼠随机分为4组,分别灌胃给予10、20、40g·kg-1·d-1 DC和生理盐水(空白对照组),连续给药6周,每2周检测小鼠的血糖,以确定DC降糖作用最佳浓度。8周龄MKR雄鼠随机分为对照组、DC组、二甲双胍(Met)组和联合用药(Met+DC)组,灌胃给予生理盐水和相应药物8周,同时检测小鼠血糖,给药结束后对小鼠进行葡萄糖耐量实验(GTT)和胰岛素耐量实验(ITT),采用qPCR法检测小鼠肝脏和皮下脂肪组织中糖脂代谢相关基因表达水平。体外培养MIN6细胞,分为对照组、高浓度棕榈酸(H-PA)组、高浓度葡萄糖(H-Glu)组、H-PA+H-Glu组、H-PA+DC组、H-Glu+DC组和H-Glu+H-PA+DC组,进行葡萄糖刺激下胰岛素分泌能力实验(GSIS),采用MTT法和ELISA法检测各组细胞增殖活性和胰岛素分泌水平,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,Western blotting法检测各组细胞中PI3K/AKT通路蛋白表达水平。结果:在小鼠体内,DC降糖作用最佳浓度为20g·kg-1·d-1。与对照组比较,DC组、Met组和联合用药组小鼠血糖水平降低(P<0.05);与DC组和Met组比较,联合用药组小鼠血糖水平进一步降低(P<0.05)。GTT和ITT实验,与DC组和Met组比较,联合用药组小鼠糖耐量和胰岛素敏感性明显提高,胰岛素抵抗情况明显改善。与对照组比较,联合用药组小鼠肝组织中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Pepck)mRNA表达水平明显降低(P<0.05),葡萄糖激酶(Gck)mRNA表达水平明显升高(P<0.05),Met组和联合用药组小鼠皮下脂肪组织中氧化物酶增殖物激活受体γ(Ppar-γ)mRNA表达水平明显升高(P<0.05)。在MIN6细胞中,经筛选,选择160μmol·L-1 H-PA和30mmol·L-1 H-Glu诱导MIN6细胞胰岛素抵抗,以1.44g·L-1 DC处理各组细胞。GSIS,分别与H-PA组、H-Glu组和H-PA+H-Glu组比较,加入DC后,H-PA+DC组、H-Glu+DC组和H-PA+H-Glu+DC组MIN6细胞胰岛素分泌水平明显升高(P<0.05),细胞凋亡率降低,磷酸化胰岛素受体底物1(p-IRS-1)、磷酸化磷酸肌醇3激酶(p-PI3K)和磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)蛋白表达水平明显升高(P<0.05);H-PA+H-Glu+DC组MIN6细胞磷酸化糖原合成酶激酶3β(p-GSK3β)蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:DC可以改善MKR小鼠的胰岛素抵抗,与Met联合用药后效果更加明显;在体外,DC可以通过PI3K/AKT信号通路改善H-PA和H-Glu诱导的MIN6细胞的胰岛素抵抗,并可增加胰岛素分泌水平,降低细胞凋亡率。