劉宏民,吳潔潔,陳 歡,韓雪婷,邱志霞,黃 芳
中國(guó)藥科大學(xué)中藥學(xué)院 中藥藥理與中醫(yī)藥學(xué)系,江蘇 南京 210009
2型糖尿病是一種慢性代謝紊亂綜合征,是全球第4大死亡病因,其特征是脂質(zhì)和糖代謝的穩(wěn)態(tài)失衡,從而導(dǎo)致胰島素抵抗和高血糖的發(fā)生[1]。胰島素抵抗指肝臟、肌肉和脂肪組織等周圍靶組織細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低、胰島素促進(jìn)的葡萄糖攝取和利用效率下降,從而產(chǎn)生高血糖癥、高胰島素血癥以及血脂紊亂等一系列臨床表現(xiàn)[2]。已有大量研究表明,胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制之一,貫穿于整個(gè)糖尿病的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中[3]。
巖黃連為罌粟科多年生草本植物石生黃堇Corydalis saxicolaBunting的干燥全草,主要產(chǎn)于廣西、云南、貴州等地區(qū),是一味珍貴的民間中藥[4]。其性涼、味苦,歸胃、大腸經(jīng)?!顿F州民間藥物》記載其有清熱解毒、止痛止血的功效[5]。巖黃連總堿是巖黃連的主要活性部位?,F(xiàn)代研究表明巖黃連總堿具有保肝、抗癌、抗氧化、抗炎等藥理作用[6],臨床上用于治療急慢性肝炎、病毒性肝炎、肝癌、高膽紅血素癥等肝病[7]。目前不斷有實(shí)驗(yàn)證明,巖黃連總堿對(duì)脂質(zhì)代謝相關(guān)脂肪性肝病具有明顯的改善作用[8],但通過調(diào)控糖代謝糾正或者逆轉(zhuǎn)上述代謝性疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程[9]卻鮮有報(bào)道,因此本研究主要從糖代謝途徑出發(fā),以高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗小鼠為模型[10],探究巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗的改善作用及作用機(jī)制。
SPF級(jí)雄性C57BL/6小鼠60只,6~8周齡,體質(zhì)量18~22 g,購(gòu)自常州卡文斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào)SCXK(蘇)2016-0010。動(dòng)物飼養(yǎng)于中國(guó)藥科大學(xué)藥學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,溫度18~22 ℃,濕度55%~65%,自由活動(dòng)、飲水、飲食,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,進(jìn)行高脂飲食造模。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理法規(guī)的規(guī)定和總則建議進(jìn)行(倫理審批號(hào)2020-12-001)。
巖黃連總堿(含脫氫卡維丁19.79%、鹽酸巴馬汀5.33%、鹽酸小檗堿0.95%,批號(hào)160801),由南京中山制藥有限公司提供;鹽酸二甲雙胍片(批號(hào)2008108)購(gòu)自北京京豐制藥集團(tuán)有限公司;60%高脂肥胖模型飼料(批號(hào)TP23400)、低脂對(duì)照飼料(批號(hào)TP23402)購(gòu)自南通特洛菲飼料科技有限公司;總膽固醇(total cholesterol,TC)測(cè)試盒(批號(hào)F002-1-1)、三酰甘油(triglycerides,TG)測(cè)定試劑盒(批號(hào)A110-1-1)、糖化血清蛋白(glycosylated serum protein,GSP)試劑盒(批號(hào)A037-2-1)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDLC)測(cè)定試劑盒(批號(hào)A113-1-1)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)測(cè)定試劑盒(批號(hào)A112-1-1)均購(gòu)自南京建成生物科技有限公司;糖原含量檢測(cè)試劑盒(批號(hào)BC0345)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司;小鼠胰島素酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(批號(hào)E-EL-M1382c)、小鼠瘦素酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(批號(hào)E-EL-M3008)、小鼠脂聯(lián)素(adiponectin/ADPN,ADP/Acrp30)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(批號(hào)E-EL-M0002c)均購(gòu)自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司;β-actin抗體(批號(hào)AF701)、磷酸烯醇式丙酮酸激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)抗體(批號(hào)DF6770)、磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylin-ositol-3-kinase,PI3K)抗體(批號(hào)AF6241)、p-PI3K抗體(批號(hào)AF3241)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)抗體(批號(hào)AF6261)、p-Akt抗體(批號(hào)AF0016)、叉頭框蛋白O1(Forkhead box protein O1,F(xiàn)oxO1)抗體(批號(hào)AF6416)、p-FoxO1抗體(批號(hào)AF3417)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)抗體(批號(hào)AF5016)、p-GSK-3β抗體(批號(hào)AF2016)均購(gòu)自Affinity公司;山羊抗兔二抗(批號(hào)ZJ2020-R)、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(批號(hào)P0010S)均購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;ECL化學(xué)發(fā)光超敏顯色試劑盒(批號(hào)36208ES76)購(gòu)自上海翊圣生物科技有限公司。
5415R型高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司);PB303-N型電子天平(德國(guó)Mettler Toledo公司);MULTSKAN Sky全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀、可調(diào)式移液器(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司);血糖儀及血糖試紙(江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備有限公司);電泳儀、轉(zhuǎn)膜儀(美國(guó)Bio-Rad公司);顯影儀(上海天能科技有限公司);Direct-Q3實(shí)驗(yàn)室純水/超純水一體化系統(tǒng)(美國(guó)Millipore公司)。
將60只C57BL/6小鼠,按體質(zhì)量隨機(jī)分成6組,每組10只,依次為對(duì)照組、模型組及巖黃連總堿低、中、高劑量(25、50、100 mg/kg)組和鹽酸二甲雙胍(200 mg/kg)組[11]。對(duì)照組給予低脂飼料,其余各組給予高脂飼料,6周后各給藥組ig相應(yīng)藥物(10 mL/kg)[12],連續(xù)給藥4周。
給藥期間每隔1 d測(cè)定并記錄小鼠體質(zhì)量。
末次給藥后,小鼠禁食12 h,自由飲水,次日清晨測(cè)定FBG;各組小鼠ig葡萄糖溶液(2 g/kg)[13],測(cè)定ig后15、30、60、90、120 min小鼠血糖水平,計(jì)算曲線下面積(area under curve,AUC)。
小鼠眼眶取血,室溫靜置2 h,3000 r/min離心15 min,取上清液,于?80 ℃保存?zhèn)溆茫凑赵噭┖姓f明書分別檢測(cè)血清中TC、TG、GSP、LDL-C、HDL-C、胰島素、瘦素、ADP/Acrp30的含量。
取適量肝臟,按照試劑盒說明書檢測(cè)肝臟組織中糖原含量。
稱取適量肝組織,剪碎并按照1∶10的比例加入RIPA強(qiáng)裂解液,裂解液中提前加入1/100的蛋白酶抑制劑與磷酸酶抑制劑,電動(dòng)勻漿后靜置20 min,待充分裂解后于4 ℃、12 000 r/min離心15 min,收集上清液。BCA法測(cè)定蛋白濃度,隨后加入1/4體積的5×loading buffer,沸水浴15 min使蛋白變性,進(jìn)行10% SDS-PAGE垂直電泳,轉(zhuǎn)至PVDF膜,加入5%牛血清白蛋白,室溫封閉2 h,分別加入一抗,4 ℃孵育過夜;次日TBST漂洗,加入二抗孵育,ECL顯影,采用Image J軟件分析目的蛋白條帶灰度值[14]。
所有數(shù)據(jù)用GraphPad Prism 7和IBM SPSS statistics 22軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用表示,組間差異用單因素方差分析One-way ANOVA及LSD-t檢驗(yàn)比較。
如表1所示,經(jīng)過10周的喂養(yǎng),各組小鼠體質(zhì)量均有增加。與對(duì)照組相比,模型組小鼠體質(zhì)量明顯增加(P<0.01);與模型組相比,巖黃連總堿組和二甲雙胍組小鼠體質(zhì)量無顯著變化,表明巖黃連總堿對(duì)高脂喂養(yǎng)小鼠體質(zhì)量沒有影響,只是改善了小鼠糖代謝紊亂。
表1 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠體質(zhì)量的影響 ( , n = 7)Table 1 Effect of C.saxicola total alkaloids on body weight in insulin resistant mice ( , n = 7)
表1 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠體質(zhì)量的影響 ( , n = 7)Table 1 Effect of C.saxicola total alkaloids on body weight in insulin resistant mice ( , n = 7)
與對(duì)照組比較:##P<0.01##P < 0.01 vs control group
組別 劑量/(mg·kg?1) 體質(zhì)量/g給藥第0周 給藥第1周 給藥第2周 給藥第3周 給藥第4周對(duì)照 — 22.86±0.38 23.00±0.82 24.43±0.79 23.43±0.54 24.14±0.69模型 — 25.71±1.38## 26.43±1.40## 26.57±1.27## 27.71±1.25## 28.14±1.57##巖黃連總堿 25 26.57±1.99 26.86±2.12 26.86±2.34 27.29±2.43 27.71±2.14 50 25.57±0.98 25.86±1.07 27.00±1.16 27.29±1.70 27.43±2.15 100 26.57±0.54 27.14±0.90 27.71±0.95 28.43±1.40 27.71±1.11二甲雙胍 200 26.14±0.90 26.14±1.35 26.86±0.69 26.71±0.95 26.57±1.13
如表2所示,與對(duì)照組相比,模型組小鼠FBG、血清胰島素水平及HOMA-IR明顯升高(P<0.01)。與模型組相比,巖黃連總堿中、高劑量組小鼠FBG、胰島素水平及HOMA-IR均顯著降低(P<0.01),巖黃連總堿低劑量組小鼠血清胰島素水平及HOMA-IR均顯著降低(P<0.01)。
表2 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠FBG、血清胰島素和HOMA-IR的影響 ( , n = 7)Table 2 Effect of C.saxicola total alkaloids on FBG, blood insulin and HOMA-IR in insulin resistant mice ( , n = 7)
表2 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠FBG、血清胰島素和HOMA-IR的影響 ( , n = 7)Table 2 Effect of C.saxicola total alkaloids on FBG, blood insulin and HOMA-IR in insulin resistant mice ( , n = 7)
與對(duì)照組比較:#P<0.05 ##P<0.01;與模型組比較:*P<0.05 **P<0.01,下表同#P < 0.05 ##P < 0.01 vs control group; *P < 0.05 **P < 0.01 vs model group, same as below tables
組別 劑量/(mg·kg?1) FBG/(mmol·L?1) 胰島素/(ng·mL?1) HOMA-IR對(duì)照 — 4.06±0.37 28.05±1.77 4.99±0.42模型 — 6.94±0.72## 36.17±4.14## 10.84±0.80##巖黃連總堿 25 6.39±0.56 31.53±2.83** 8.76±1.01**50 5.76±0.58** 29.21±2.67** 7.38±0.91**100 5.14±0.78** 26.89±3.21** 6.04±1.16**二甲雙胍 200 3.59±0.76** 26.49±2.09** 3.92±0.68**
如表3所示,各組小鼠ig葡萄糖15 min后血糖值達(dá)到峰值,15~30 min血糖值緩慢降低,30~90 min血糖值快速降低;當(dāng)120 min時(shí)二甲雙胍給藥組降到6.4 mmol/L,與模型組比較差異顯著(P<0.05);巖黃連總堿高劑量組降到7.36 mmol/L,與模型組有極顯著性差異(P<0.01);巖黃連總堿中劑量組血糖值為7.51 mmol/L,與模型組比較差異顯著(P<0.05)。與對(duì)照組相比,模型組小鼠血糖AUC顯著升高(P<0.01);與模型組相比,各給藥組小鼠血糖AUC的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。表明巖黃連總堿可以降低血糖、血胰島素水平,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性,從而恢復(fù)機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力。
表3 巖黃連總堿對(duì)高脂喂養(yǎng)小鼠OGTT的影響 ( , n = 7)Table 3 Effect of C.saxicola total alkaloids on OGTT in high-fat fed mice ( , n = 7)
表3 巖黃連總堿對(duì)高脂喂養(yǎng)小鼠OGTT的影響 ( , n = 7)Table 3 Effect of C.saxicola total alkaloids on OGTT in high-fat fed mice ( , n = 7)
組別 劑量/(mg·kg?1)血糖/(mmol·L) 血糖AUC/mm2 0 min 15 min 30 min 60 min 90 min 120 min對(duì)照 — 4.06±0.37 16.28±1.22 12.93±0.94 8.56±0.98 7.06±0.51 6.01±0.25 49.86±1.36模型 — 6.94±0.72## 18.84±1.55## 16.05±1.76## 12.79±0.80## 9.84±0.40## 8.30±0.39# 65.14±1.82##巖黃連總堿 25 6.39±0.56 13.01±1.48** 12.30±2.09** 11.19±1.98 9.63±0.83 7.66±0.66 53.15±2.40**50 5.76±0.58** 13.00±1.13** 11.48±1.34** 10.46±1.03** 9.07±0.47 7.51±0.32* 50.64±1.51**100 5.14±0.78** 12.99±1.36** 10.66±1.10** 9.73±0.41** 8.51±0.40** 7.36±0.27** 50.69±1.60**二甲雙胍 200 3.59±0.76** 14.84±0.86** 11.36±1.92** 10.80±0.80** 7.67±1.46* 6.40±1.28* 49.66±2.03**
如表4所示,與對(duì)照組相比,模型組小鼠TG、TC、LDL-C、GSP、瘦素水平顯著上升(P<0.01),HDL-C水平變化不明顯,僅有下降趨勢(shì),ADP/Acrp30水平顯著下降(P<0.01);與模型組相比,各給藥組TG、TC、LDL-C、GSP、瘦素水平均降低(P<0.01),而且?guī)r黃連總堿在一定程度上升高了HDL-C的水平(P<0.05),使得ADP/Acrp30水平顯著升高(P<0.05)。表明巖黃連總堿可以通過改善脂質(zhì)代謝紊亂,高劑量組從而恢復(fù)機(jī)體糖代謝穩(wěn)態(tài)。
表4 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠血清學(xué)指標(biāo)的影響 (, n = 7)Table 4 Effect of C.saxicola total alkaloids on serological indexes of insulin resistant mice ( , n = 7)
表4 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠血清學(xué)指標(biāo)的影響 (, n = 7)Table 4 Effect of C.saxicola total alkaloids on serological indexes of insulin resistant mice ( , n = 7)
組別 劑量/(mg·kg?1) TG/(mmol·L?1) TC/(mmol·L?1) LDL-C/(mmol·L?1) HDL-C/(mmol·L?1)對(duì)照 — 1.26±0.13 2.70±0.20 0.36±0.07 9.53±0.85模型 — 2.23±0.26## 4.52±0.34## 0.91±0.17## 9.00±0.27巖黃連總堿 25 1.49±0.12** 3.78±0.23** 0.64±0.17** 9.37±0.41 50 1.48±0.13** 3.67±0.18** 0.53±0.10** 9.52±0.38 100 1.47±0.17** 3.57±0.31** 0.45±0.12** 9.67±0.51*二甲雙胍 200 1.45±0.14** 3.53±0.62** 0.50±0.15** 9.88±0.85**組別 劑量/(mg·kg?1) GSP/(mmol·L?1) 瘦素/(ng·mL?1) ADP/Acrp30/(ng·mL?1)對(duì)照 — 6.33±0.36 1.37±0.14 162.40±8.52模型 — 7.00±0.37## 7.08±0.76## 147.48±5.37##巖黃連總堿 25 6.16±0.48** 2.43±0.80** 152.88±9.93 50 5.80±0.37** 2.39±0.58** 155.78±8.51 100 5.44±0.34** 2.35±0.74** 158.68±10.64*二甲雙胍 200 5.26±0.32** 1.75±0.33** 153.93±10.34
如圖1所示,與對(duì)照組相比,模型組小鼠肝臟中PEPCK蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.01)[15],p-FoxO1/FoxO1蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.01);經(jīng)給藥治療后,巖黃連總堿組和二甲雙胍組小鼠肝臟中PEPCK蛋白表達(dá)水平與模型組相比顯著降低(P<0.01),p-FoxO1/FoxO1蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05、0.01)。表明巖黃連總堿可以增強(qiáng)機(jī)體對(duì)于葡萄糖的利用率,降低代償性糖異生,從而糾正糖代謝紊亂。
圖1 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠糖異生的影響 ( , n = 3)Fig.1 Effect of C.saxicola total alkaloids on gluconeogenesis in insulin resistant mice ( , n = 3)
如表5所示,與對(duì)照組相比,模型組小鼠肝糖原含量顯著降低(P<0.05)。如圖2所示,模型組小鼠肝臟中p-GSK-3β/GSK-3β蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.01);經(jīng)過給藥治療后,與模型組相比,巖黃連總堿中、高劑量組和二甲雙胍組小鼠肝糖原含量顯著升高(P<0.01),肝臟中p-GSK-3β/GSK-3β蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05、0.01)。表明巖黃連總堿可以促進(jìn)肝糖原的合成。
圖2 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠糖原合成的影響( , n = 3)Fig.2 Effect of C.saxicola total alkaloids on glycogen synthesis in insulin resistant mice ( , n = 3)
表5 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠肝糖原含量的影響( , n = 7)Table 5 Effect of C.saxicola total alkaloids on liver glycogen content of insulin resistant mice ( , n = 7)
表5 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠肝糖原含量的影響( , n = 7)Table 5 Effect of C.saxicola total alkaloids on liver glycogen content of insulin resistant mice ( , n = 7)
組別 劑量/(mg·kg?1) 肝糖原/(mg·g?1)對(duì)照 — 3.21±0.91模型 — 2.39±0.49#巖黃連總堿 25 2.81±0.68 50 3.34±0.35**100 3.87±0.63**二甲雙胍 200 3.62±0.49**
如圖3所示,與對(duì)照組相比,模型組小鼠肝臟中InsR、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt蛋白表達(dá)水平顯著下降(P<0.05、0.01);經(jīng)過給藥治療后,與模型組相比,巖黃連總堿高劑量組和二甲雙胍組InsR蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),巖黃連總堿中、高劑量組和二甲雙胍組p-PI3K/PI3K蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),巖黃連總堿高劑量組p-Akt/Akt蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05)。表明巖黃連總堿可以激活I(lǐng)nsR/PI3K/Akt通路,增強(qiáng)胰島素的敏感性,從而糾正糖代謝異常。
圖3 巖黃連總堿對(duì)胰島素抵抗小鼠肝臟InsR、PI3K和Akt蛋白表達(dá)的影響 ( , n = 3)Fig.3 Effect of C.saxicola total alkaloids on protein expressions of InsR, PI3K and Akt in liver of insulin resistant mice (,n = 3)
本研究結(jié)果表明,在小鼠胰島素抵抗模型中,小鼠表現(xiàn)出血糖、血清胰島素、GSP升高,糖耐量異常等糖代謝紊亂相關(guān)表型[16],而巖黃連總堿可顯著降低胰島素小鼠FBG、血清胰島素和GSP水平,逆轉(zhuǎn)糖耐量的異常狀態(tài),說明巖黃連總堿可以增強(qiáng)機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性,從而恢復(fù)機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力;小鼠血清中脂質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)表明,高脂飲食會(huì)導(dǎo)致小鼠脂質(zhì)代謝出現(xiàn)異常,且與糖脂代謝紊亂具有一定的相關(guān)性,推測(cè)巖黃連總堿可以通過糾正小鼠的脂代謝紊亂,進(jìn)而恢復(fù)小鼠的糖代謝穩(wěn)態(tài)。瘦素是由脂肪細(xì)胞分泌的一種激素,可以作用于下丘腦的瘦素受體,促進(jìn)下丘腦分泌多種激素,從而調(diào)節(jié)機(jī)體對(duì)食物的攝取進(jìn)而控制機(jī)體體質(zhì)量平衡[17]。然而數(shù)據(jù)顯示巖黃連總堿連續(xù)給藥后瘦素水平的改變并沒有引起體質(zhì)量的明顯變化,可能巖黃連總堿雖然改善了脂肪組織的瘦素抵抗,使得血清瘦素水平發(fā)生變化,但并不能逆轉(zhuǎn)下丘腦的瘦素受體損傷,因此攝食量沒有顯著減少,進(jìn)而導(dǎo)致體質(zhì)量沒有顯著下降。ADP/Acrp30是另一種脂肪來源的激素,研究表明ADP/Acrp30可以逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗[18]。巖黃連總堿可以上調(diào)血清ADP/Acrp30水平從而改善胰島素抵抗。有研究表明,GSK-3β的過量表達(dá)會(huì)引起其下游底物糖原合成酶(glycogen synthase,GS)活性降低,糖原合成異常,導(dǎo)致胰島素抵抗[19],活化的Akt可以促進(jìn)GSK-3β磷酸化從而使之失活,改善糖原代謝紊亂,而巖黃連總堿可以有效促進(jìn)GSK-3β磷酸化,增強(qiáng)GS活性,增加機(jī)體肝糖原含量,從而改善糖代謝紊亂。在糖異生方面,由于胰島素抵抗的發(fā)生使得機(jī)體不能有效攝取與利用葡萄糖,機(jī)體便會(huì)代償增強(qiáng)糖異生水平,從而為自身提供葡萄糖。FoxO1是受胰島素信號(hào)負(fù)性調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄因子,通過激活胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)到途徑引起下游的信號(hào)分子FoxO1發(fā)生磷酸化降解,從而降低FoxO1的轉(zhuǎn)錄活性,減少糖異生關(guān)鍵酶(如PEPCK)的表達(dá),從而抑制糖異生[20]。巖黃連總堿可以上調(diào)p-FoxO1/FoxO1水平,下調(diào)PEPCK的表達(dá),抑制糖異生,最終改善糖代謝。
胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中有3種信號(hào)通路,包括PI3K通路、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路和C-Cbl相關(guān)蛋白通路。其中PI3K信號(hào)通路是最為經(jīng)典的通路[21]。PI3K信號(hào)通路的正常轉(zhuǎn)導(dǎo)與糖脂代謝直接相關(guān),任何PI3K信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)異常都可能導(dǎo)致胰島素抵抗的發(fā)生[22]。在生理?xiàng)l件下,胰島素可與其在細(xì)胞表面的受體(InsR)結(jié)合,IRS被磷酸化,隨后PI3K活化?;罨腜I3K可將磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate,PIP2)催化為PIP3,從而激活序列下游信號(hào)因子Akt。磷酸化的Akt將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜,后者負(fù)責(zé)將葡萄糖攝取到細(xì)胞中,從而降低血漿中葡萄糖水平。因此,InsR/PI3K/Akt信號(hào)通路在胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)作用,該途徑中的任何環(huán)節(jié)發(fā)生異常都會(huì)降低細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性,導(dǎo)致葡萄糖攝取和利用異常,葡萄糖耐量受損,最終引起血糖水平升高[23]。巖黃連總堿可以逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗引起的InsR/PI3K/Akt信號(hào)通路下調(diào),進(jìn)而改善糖代謝過程與胰島素抵抗(圖4)[24]。
圖4 巖黃連總堿改善胰島素抵抗機(jī)制圖Fig.4 Mechanism of C.saxicola total alkaloids improving insulin resistance
綜上所述,巖黃連總堿能夠通過激活I(lǐng)nsR/PI3K/Akt介導(dǎo)的胰島素信號(hào)通路,提高胰島素信號(hào)的傳導(dǎo),降低血糖,減少糖異生,促進(jìn)糖原合成,從而改善糖代謝。巖黃連總堿作為傳統(tǒng)的肝病治療藥物已經(jīng)得到了臨床的認(rèn)可,但在鎮(zhèn)痛、抗菌、改善代謝性疾病等領(lǐng)域仍具有極大的潛力。本研究為巖黃連總堿在糾正糖代謝紊亂方面提供了實(shí)驗(yàn)方面的支持。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突