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现代社会富营养化饮食致使糖尿病等代谢性疾病的发病率全球性增加,严重威胁了人类健康。中医理论从痰浊、瘀血、肝火、脾虚、内毒等不同角度诠释了糖尿病等代谢紊乱性疾病的病理基础,因此,采用中药健脾化痰、活血化瘀、疏肝清热、泻火解毒对代谢综合征诸症有较好的疗效。二妙方(二妙散的乙醇提取物,为区别于二妙散,故称之二妙方)是由黄柏和苍术两味药组成的经方,具有健脾助运、清热燥湿的功效,该方在改善机体糖代谢稳态方面有积极作用。肝脏糖异生紊乱是导致糖尿病等代谢性疾病空腹血糖升高的重要因素。近年来,肝脏糖异生在糖尿病的发生与发展中的特殊作用引起人们的高度关注。而且,作为一种重要的蛋白翻译后修饰,蛋白赖氨酸乙酰化修饰参与调节代谢相关酶活性,有可能成为药物干预机体糖脂代谢和能量代谢的新靶点。因此,选择性调节糖异生相关酶活性,抑制肝糖过度生成,有可能成为临床治疗糖尿病和新药开发的重要新策略。目的:过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(Peroxisome proliferator activated receptor-γcoactivator-1α,PGC-1α)是一转录辅助因子,参与肝脏糖异生关键酶的转录调节;线粒体丙酮酸转运体(Mitochondrial pyruvate carrier,MPC)介导丙酮酸线粒体转运,为肝糖合成提供底物。基于此,本研究以PGC-1α和MPC1蛋白乙酰化活性调节为切入点,探明二妙方及其主要生物碱类效应成分小檗碱干预肝脏糖异生的功效表现、作用路径和分子机制。方法:建立空腹(Fasted)小鼠、高脂饲喂(High-fat diet,HFD)小鼠整体动物模型和饱和脂肪酸棕榈酸(Palmitate,PA)刺激肝细胞模型。整体动物和细胞实验相结合,考察二妙方和小檗碱抑制肝脏糖异生和脂质异位沉积的作用表现和路径;在此基础上,分别考察了二妙方和小檗碱调节PGC-1α和MPC1蛋白乙酰化抑制肝糖产生的分子机制。结果:二妙方和小檗碱能够抑制Fasted和HFD模型小鼠肝脏糖异生,有效降低HFD小鼠空腹血糖水平;二妙方和小檗碱可以减少Fasted和HFD小鼠空腹游离脂肪酸水平,减少HFD小鼠肝组织中脂质异位蓄积。随后,分别从PGC-1α和MPC1蛋白乙酰化角度考察了二妙方和小檗碱抑制肝脏糖异生的分子机制。结果表明,二妙方能够降低肝组织中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD~+)和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Reduced NAD,NADH)比值(NAD~+/NADH),从而抑制线粒体外去乙酰化酶Sirtuin 1(SIRT1)活性。生理条件下,二妙方时间和剂量依赖性地促进腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)及其下游靶标乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-Co A carboxylase,ACC)蛋白水平磷酸化,通过阻断脂质合成而减少乙酰辅酶A的消耗,为GCN5介导PGC-1α蛋白乙酰化调节提供乙酰化供体,促进PGC-1α蛋白乙酰化,抑制其蛋白活性,减少肝脏糖异生;小檗碱通过抑制肝细胞脂肪酸摄取和氧化而减少细胞中乙酰辅酶A的产生,对抗乙酰辅酶A对丙酮酸脱氢酶(Pyruvate dehydrogenase,PDH)和丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase,PC)的变构调节作用,促进线粒体内丙酮酸氧化代谢,有效限制了丙酮酸羧化和肝糖产生。小檗碱抑制肝细胞线粒体呼吸,下调肝组织中NAD~+/NADH,通过抑制线粒体去乙酰化酶SIRT3活性而增加MPC1蛋白乙酰化水平,促进MPC1蛋白降解,从而阻断MPC1介导的丙酮酸线粒体转运,减少肝糖输出。结论:二妙方和小檗碱减少HFD小鼠肝脏脂质异位沉积,改善肝脏脂质代谢稳态,从而抑制肝脏糖异生。二妙方通过AMPK/ACC信号调节促进PGC-1α蛋白乙酰化,抑制PGC-1α蛋白活性,减少肝糖输出,阐明了AMPK在调节肝脏代谢中的特殊作用;小檗碱通过增加MPC1蛋白乙酰化而促进MPC1蛋白降解,抑制MPC1蛋白活性,从而阻断丙酮酸线粒体转运进入肝脏糖异生途径,表明小檗碱能够不依赖于胰高血糖素信号而减少肝糖产生。总之,本研究表明,改善肝脏脂质代谢是抑制肝脏糖异生的重要途径,为二妙方治疗代谢性疾病提供了实验数据,在传承的基础上实现了对中医药理论和实践的创新。此外,本研究基于蛋白乙酰化修饰调节为糖尿病等代谢性疾病提供了新的治疗思路和策略。