广藿香水提物缓解小鼠脂肪胰岛素抵抗的作用及其机制

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fuiegfiusbkufbakuefg
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胰岛素抵抗(IR)是由遗传和外源因素引起的以胰岛素的生物反应减少为特征的病理状态。而脂肪组织对胰岛素刺激的葡萄糖摄入具有至关重要的作用,因此在能量平衡中起主要作用。在过去的几十年中,中草药作为IR的潜在治疗药物受到越来越多的关注。本实验根据前人的研究成果,选用传统中药熬制方法提取广藿香溶液(PC)。本试验的目的是确定PC对IR的缓解作用并探究其作用机制,以期能找到一种安全有效、副作用小的预防改善IR的药物。在本次研究中,我们分别进行了体内和体外试验,以探究PC对IR的缓解作用及其分子机制。一、在体内试验中:通过饲喂高脂饲料来诱导小鼠IR模型,随机分为正常对照组(CON)、模型组(HFD)、低(HFD+L)、中(HFD+M)和高(HFD+H)PC给药组,在饲喂高脂日粮的同时通过灌胃方式灌服PC并持续给药8 W。实验过程中每周对小鼠体重进行称重,并记录食物摄入量。实验第8周通过OGTT和ITT试验,确定造模是否成功,以及通过检测HOMA-IR和ISI指数分析PC对小鼠IR状态的干预情况。通过HE染色对小鼠附睾脂肪组织进行病理学观察、测定血液及脂肪中相关生化指标和脂肪细胞因子指标,并对PPARγ、PI3-K/AKT和GLUT4通路关键蛋白和基因进行检测。二、在体外试验中:通过油红鉴定3T3-L1脂肪细胞分化成熟,根据处理的不同实验被分为6组:空白对照组(CON)不诱导分化、诱导分化组(MDI)以及0.5、1.0、2.5和5.0 mg/m L加药组(MDI+PC),诱导完成后进行油红、TG含量和PPARγ蛋白检测。随后再添加PA刺激3T3-L1脂肪细胞建立IR细胞模型,根据不同处理将试验分为6组:CON组、PA组以及0.5、1.0、2.5和5.0 mg/m L加药组(PA+PC)持续处理24 h,检测葡萄糖消耗量、脂肪细胞因子的含量、PPARγ、PI3-K/AKT和GLUT4通路关键蛋白表达。体内试验结果显示:1、不同浓度PC的灌服对高脂饲料饲喂导致的小鼠脂肪细胞体积肥大的病理变化具有缓解作用。2、低浓度、中浓度和高浓度PC的灌服显著抑制了高脂饲喂小鼠空腹血清Fins(P<0.01)含量的增加。并且HOMA-IR和ISI指数显示,与HFD组相比,各浓度PC的灌服显著降低IR稳态的形成(P<0.01),小鼠ISI指数也显著提高(P<0.01)。同时,中药灌服组小鼠的OGTT和ITT曲线下表面积AUC值较HFD组显著下降(P<0.01或P<0.05)。3、低浓度、中浓度和高浓度PC的灌服显著抑制了高脂饲喂小鼠血清中TC(P<0.01)、TG(P<0.01)和FFA(P<0.01)含量的增加。另外,各浓度PC的灌服能够改善小鼠血清中脂联素、抵抗素、瘦素、TNF-α和IL-6水平的变化。并且低浓度(P<0.01)、中浓度(P<0.01)和高浓度(P<0.05)PC灌服组小鼠脂肪组织中脂联素的m RNA相对表达较HFD组显著增加。4、Western blot结果显示,与HFD组相比,PC灌服组小鼠脂肪组织中PPARγ蛋白相对表达量显著增加(P<0.01)。同时PC灌服组小鼠脂肪组织内PPARγ及其亚型PPARγ2的基因相对表达水平较HFD组显著增加(P<0.01)。5、PC通过上调胰岛素信号转导通路蛋白和基因水平改善了小鼠的胰岛素敏感性。Western blot结果证明,HFD+L(P<0.01)组小鼠脂肪组织中IRS-1蛋白相对表达量较HFD组显著增加。同时,HFD+L(P<0.01)、HFD+M(P<0.01)和HFD+H(P<0.01)小鼠脂肪组织中PI3-K、AKT和GLUT4的蛋白相对表达量较HFD组均极显著增加。PCR结果显示,高浓度PC灌服组小鼠脂肪组织中IRS-1的基因相对表达量较HFD组显著增加(P<0.05)。此外,与HFD组相比,不同浓度PC的灌服能够有效改善高脂饮食饲喂导致的小鼠脂肪组织内GLUT4基因相对表达量的减少。体外试验结果显示:PC的处理能够促进3T3-L1前脂肪细胞的分化,并有效缓解PA诱导细胞葡萄糖消耗量的降低;同时,PC能够显著改善PA刺激导致脂肪细胞FFA、脂联素、抵抗素、瘦素、TNF-α和IL-6分泌因子水平的变化。另外,PC显著增加了PPARγ蛋白及基因相对表达量的表达,有效促进了IRS-1、PI3-K、AKT和GLUT4蛋白及其基因相对表达量的变化。体外实验最终结果与体内实验基本保持一致。结果表明,广藿香水提物对小鼠IR具有一定的预防改善作用,这种缓解作用可能是通过胰岛素敏感性相关脂肪细胞因子的分泌、以及对PPARγ、PI3-K/AKT和GLUT4途径中关键蛋白及基因的调控来实现的。
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