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目的通过观察不同剂量的苦瓜醇提物对自发性2型糖尿病ZDF大鼠糖脂代谢的调节作用,从肝脏胰岛素信号传导通路蛋白及其下游靶基因出发,探究苦瓜醇提物调节肝脏糖脂代谢的分子机制。方法采用随机对照设计方法,选取自发性2型糖尿病动物模型ZDF大鼠(fa/fa)28只。适应性饲养1周后,根据血糖水平筛选纳入实验,并采用区组随机法分为模型组(DM)、苦瓜醇提物高剂量组(MCH)、苦瓜醇提物中剂量组(MCM)和苦瓜醇提物低剂量组(MCL),每组大鼠各7只。同时设7只同周龄ZL大鼠(fa/+)为正常对照组(NC)。各治疗组每天用去离子水配置苦瓜醇提物混悬液灌胃,苦瓜高、中、低组剂量分别为800mg/kg/d、400mg/kg/d、200mg/kg/d,灌胃量为 1ml/100g 体重,模型组及正常组大鼠予等量去离子水灌胃,共干预6周。干预期间观察大鼠一般状况,每周监测大鼠空腹血糖、体重、进食量。干预结束后大鼠麻醉取血,血清检测糖脂代谢相关指标、脂肪因子等。肝脏组织分别用于检测氧化应激指标、组织形态学检测,以及Western Blot、Real-time PCR法检测肝脏胰岛素信号传导通路的蛋白表达及其下游靶基因的转录水平。结果1.一般状况监测:与正常组比较,模型组大鼠明显表现多饮、多食、多尿、动作迟缓、皮毛暗黄,空腹血糖、平均进食量、肝重、肝重/体重显著升高(P<0.01),体重增长缓慢,干预第四周起无统计学差异;与模型组比较,苦瓜各治疗组显著改善ZDF大鼠的一般状况,显著降低空腹血糖、肝重、肝重/体重(P<0.01),降低平均进食量、体重但无统计学差异。2.血清检测:①糖脂代谢和胰岛素抵抗方面:正常组大鼠糖脂代谢正常,无胰岛素抵抗。与正常组比较,模型组FINS、HOMA-IR、TC、TG、LDL、HDL、FFA显著升高(P<0.01),OGTT各时间点血糖水平以及AUC显著升高(P<0.01);与模型组比较,苦瓜各治疗组显著降低FINS、HOMA-IR、TC、TG、LDL、FFA(P<0.01或P<0.05),显著升高HDL(P<0.01),显著降低OGTT各时间点血糖水平以及AUC(P<0.01)。②在改善脂肪因子以及氧化应激方面:与正常相比,模型组大鼠RES、MDA显著升高(P<0.01),ADP、SOD、CAT显著降低(P<0.01)。与模型组比较,苦瓜治疗组显著降低RES、MDA(P<0.01或P<0.05),显著升高ADP、SOD、CAT(P<0.01 或 P<0.05)。3.肝脏组织形态学检测:HE染色显示苦瓜治疗组明显改善肝脏脂肪变性,肝细胞形态结构有所改善、炎性浸润减少;糖原(PAS)染色显示苦瓜治疗组促进肝糖原合成;油红O染色显示苦瓜治疗组减少肝脏的脂肪沉积。4.Western Blot、Real-time PCR:苦瓜治疗组通过促进 PI3K-AKT-FoxO1信号通路传导,显著增强PI3K、p-AKT、p-FoxO1的蛋白表达(P<0.01或P<0.05),显著抑制FoxO1的蛋白表达(P<0.01);进而抑制靶基因G6P、PEPCK、SCD1、ACC、FAS的转录水平(P<0.01或P<0.05),升高PFK的转录水平(P<0.01或P<0.05),从而改善肝脏的糖脂代谢。结论1.苦瓜醇提物能够显著改善ZDF大鼠的糖脂代谢紊乱以及胰岛素抵抗。2.苦瓜醇提物能够显著改善ZDF大鼠肝脏脂肪病变,降低肝重、肝重/体重。能够显著改善肝细胞形态结构,减少炎性浸润,促进肝糖原合成,减少肝脏脂肪沉积。3.苦瓜醇提物改善糖脂代谢紊乱的机制可能是通过促进肝脏胰岛素信号通路传导,增强PI3K、p-AKT的蛋白表达,促进FoxO1蛋白磷酸化,并且抑制FoxO1的蛋白表达,从而降低其下游靶基因G6P、PEPCK、SCD1、FAS、ACC的转录水平,升高PFK的转录水平,起到抑制肝脏糖异生、促进糖酵解、抑制脂肪酸合成的作用;同时增加ADP以及肝脏SOD、CAT的表达,抑制RES以及肝脏MDA的表达起到抗炎、抗氧化的作用。