D-手性肌醇对db/db小鼠糖代谢及肝损伤的影响及机制研究
目的观察D-手性肌醇(D-chiro-inositol，DCI)对2型糖尿病db/db小鼠的降糖作用及肝损伤的抑制作用，并探究其作用机制。 方法1根据血糖和体重将db/db小鼠随机分为模型组(Model control group ， MCG)、高剂量给药组(High-dose DCI group，HDCIG，70 mg·kg-1·d-1)和低剂量给药组(Low-dose DCI group，LDCIG，35 mg·kg-1·d-1)，同性同周龄db/m小鼠为正常对照组(Normal control group，NCG)。灌胃给药6周，测定各组血糖变化；检测血清中胰岛素(Insulin ， INS )、C肽、天门冬氨酸氨基转移酶(Aspartate aminotransferase，AST)和丙氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase，ALT)含量；HE染色、Masson染色、油红O染色和透射电镜观察肝脏组织形态结构变化；免疫组化染色测定肝脏组织中葡萄糖转运蛋白4(Glucose transporters 4，GLUT4)蛋白表达；WesternBlot检测胰岛素受体(Insulin receptor，IR)和胰岛素受体底物2(Insulin receptor substrate 2，IRS2)蛋白表达。2进一步观察DCI对db/db小鼠葡萄糖代谢的影响并探究相关机制。测定各组小鼠血糖变化；测定血清中INS、糖化血清蛋白(Glycated serum proteins，GSP)和糖基化终产物(Advanced glycation end products，AGEs)含量；通过糖原PAS染色和微板法检测肝糖原含量；免疫组化染色及WesternBlot检测肝组织中IRS2、磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphoinositide 3 kinase，PI3K)、蛋白激酶B(Protein kinase B，AKT)、磷酸化AKT(P-AKT)、GLUT4和糖原合成酶激酶3β(Glycogensynthasekinase3β，GSK3β)蛋白表达；PCR检测IRS2、PI3K、AKT、GLUT4和GSK3β的mRNA表达。3将DCI作用于HepG2细胞，测定给予不同浓度DCI后HepG2细胞增殖活力；将HepG2细胞分为正常对照组、高糖对照组和不同浓度DCI给药组，测定各组葡萄糖消耗量；通过免疫荧光染色和流式细胞仪检测IRS2的蛋白表达。 结果1DCI对db/db小鼠降血糖和肝脏保护作用：1)首次给药2h、4h，HDCIG组较MCG组血糖显著降低(P＜0.01)；MCG组随机血糖随着周数增加逐渐升高，给药组血糖的升高受到抑制(P＜0.01)。2)各组间血清INS和C肽含量无明显差异；MCG组血清AST和ALT水平高于NCG组(P＜0.05；P＜0.01)，给药组未明显降低。3)光镜和透射电镜观察显示，MCG组肝组织细胞水肿、脂肪变性及纤维化严重，细胞器损伤严重，给药组肝组织结构状态有不同程度改善。4)MCG组肝组织中GLUT4、IR和IRS2蛋白水平显著低于NCG组(P＜0.01)；与MCG组比较，HDCIG组GLUT4、IR和IRS2蛋白表达有不同程度的升高(P＜0.01)，LDCIG组IRS2蛋白表达升高明显(P＜0.01)。2DCI对db/db小鼠糖代谢影响及机制：1)首次给予DCI后，HDCIG组较MCG组血糖明显降低(1h和2h，P＜0.05；4h，P＜0.01)；MCG组随机血糖水平随着观察周数逐渐升高，给药组血糖明显降低(4周和6周，P＜0.01)；糖耐量实验中，给药组AUC结果低于MCG组(P＜0.01)；24h血糖监测中，给药组各时间点血糖值均明显低于MCG组，HDCIG组血糖水平更低(P＜0.01)。2)各组小鼠血清INS水平无明显差异；MCG组GSP和AGEs含量高于NCG组(P＜0.05)，HDCIG组显著低于MCG组(P＜0.05)，LDCIG组较MCG组有不同程度的降低，其中AGEs的结果存在明显差异(P＜0.05)。3)MCG组肝糖原含量与NCG组比较存在明显差异(P＜0.01)，HDCIG组显著高于MCG组(P＜0.05)。4)与NCG组比较，MCG组肝组织中IRS2、PI3K、AKT、P-AKT和GLUT4蛋白表达水平降低(P＜0.01)，给药组上述因子蛋白表达与MCG组比较不同程度升高；MCG组GSK3β蛋白表达明显高于NCG组(P＜0.01)，且不同程度高于高低剂量给药组。5)MCG组IRS2、PI3K、AKT和GLUT4的mRNA水平不同程度低于NCG组，给药组的结果较MCG组明显升高；MCG组GSK3βmRNA水平高于NCG组(P＜0.01)，给药组GSK3βmRNA水平降低(P＜0.05)。3DCI对高糖刺激HepG2细胞糖消耗和IRS2蛋白表达的影响：1)DCI的浓度在0~50μg·mL-1范围内时，HepG2细胞增值活力呈浓度依赖性增强。2)32、16和8μg·mL-13个浓度DCI给药组HepG2细胞的葡萄糖消耗明显高于高糖对照组(P＜0.01)。3)32μg·mL-1DCI给药组HepG2细胞的IRS2的蛋白表达明显高于高糖对照组(P＜0.01)。 结论1DCI具有降低2型糖尿病db/db小鼠血糖，改善糖耐量，维持血糖稳定的作用。2DCI对2型糖尿病db/db小鼠肝组织损伤具有抑制作用，抑制了肝组织中的脂肪变性、纤维化，促进了肝组织中糖原合成。3DCI改善糖代谢、对肝脏的保护作用机制可能与其促进了IR、IRS2、PI3K、AKT、P-AKT和GLUT4蛋白表达、抑制GSK3β蛋白表达，加速胰岛素信号转导，增加葡萄糖消耗有关。
D-手性肌醇;2型糖尿病;血糖调节;肝损伤;HepG2细胞
华北理工大学
硕士
药学
韩淑英;奥·乌力吉
2020
中文
R965
2021-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）