Cistanche tubulosan kokonaisglykosidien hypoglykeemiset ja hypolipideemiset vaikutukset ruokavalion/streptotsotosiinin aiheuttamissa diabeettisissa rotissa

Yhteystiedot: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Kuiiniu Zhu et ai

ABSTRAKTI

Etnofarmakologinen merkitys: Cistanche tubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) on usein määrätty osa monissa perinteisissä yrttiresepteissä, joita käytetään diabeteksen hoitoon Kiinassa. Viimeaikaisissa tutkimuksissa diabeteksen vastainen aktiivisuusCistanchetubulosaotteet on vahvistettu. Kokonaisglykosidien osalta ei kuitenkaan ole raportoitu systemaattista tutkimustaCistatnche tubulosa(TGCT). Tutkimuksen tarkoitus: Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia TGCT:n hypoglykeemisiä ja hypolipideemisiä vaikutuksia ja mahdollisia mekanismeja ruokavalion/streptozotosiinin (STZ) aiheuttamissa diabeettisissa rotissa sekä karakterisoida kemiallisesti TGCT:n pääaineosia (kokonaisglykosiditCistanchetubulosa).

Materiaalit ja menetelmät:TGCT:n tärkeimmät ainesosat(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)karakterisoitiin HPLC/Q-TOF-MS:llä ja analyyttinen kvantifiointi suoritettiin HPLC-DAD:llä. Tyypin 2 diabeettiset rotat indusoitiin runsasrasvaisella ja sakkaroosipitoisella ruokavaliolla (HFSD) ja yhdellä STZ-injektiolla (30 mg/kg). TGCT:tä (50 mg/kg, 100 mg/kg ja 200 mg/kg) tai metformiinia (200 mg/kg) annettiin suun kautta 6 viikon ajan. Kehonpainoa ja kalorien saantia seurattiin koko kokeen ajan. Paastoplasman glukoosipitoisuus (FPG), oraalinen glukoositoleranssitesti (OGTT), glukoosikäyrän alla oleva pinta-ala (AUC-G), glykosyloitunut hemoglobiini (HbA1c), paastoinsuliini, seerumin C-peptidi, glykogeenipitoisuus ja insuliiniherkkyysindeksi olivat testattu. Fosforyloidun proteiinikinaasi B:n ja fosforyloidun glykogeenisyntaasikinaasi 3:n tasot, heksokinaasin ja pyruvaattikinaasin aktiivisuudet määritettiin. Sillä välin mitattiin muutoksia seerumin lipidiprofiileissa, superoksididismutaasissa, glutationiperoksidaasissa, malondialdehydissä ja tulehdustekijöissä. Haiman histologiset arvot arvioitiin myös hematoksyliini-eosiinivärillä.

Tulokset:Tutkimuksemme paljasti fenyylietanoidiglykosidien (PhG:t): ekinakosidin (500,19 ± 11,52 mg/g), akteosidin (19,13 ± 1,44 mg/g) ja isoakteosidin (141,82 ± 5,78 mg/g) TGCT:ssä(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa). Farmakologiset testit osoittivat, että TGCT kumosi merkittävästi STZ:n aiheuttaman painonpudotuksen (11,1 prosenttia, 200 mg/kg); vähentynyt FPG (56,4 prosenttia, 200 mg/kg) ja HbA1c (37,4 prosenttia, 200 mg/kg); paransi OGTT-, AUC-G- ja insuliiniherkkyyttä; lisääntynyt glykogeenipitoisuus (40,8 prosenttia maksassa ja 52,6 prosenttia lihaksessa, 200 mg/kg) ja hiilihydraatteja metaboloivien entsyymien aktiivisuus; säädellyt lipidiprofiilin muutokset ja antioksidanttientsyymien aktiivisuus; vähentyneet seerumin oksidatiivisen stressin ja tulehduksen markkerit annoksesta riippuvaisella tavalla (p <>

Johtopäätökset:Tämä tutkimus vahvisti, että TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa) oli tehokas ravintoaine hyperglykemian ja hyperlipidemian parantamiseksi ruokavalion/STZ-indusoiduilla diabeettisilla rotilla, mikä saattaa johtua suurelta osin TGCT:n vaikutuksista(glykosidit yhteensäCistanchetubulosa)oksidatiivisen stressin ja tulehduksen estämiseen.

Avainsanat:Glykosidit yhteensäCistanche tubulosaTyypin 2 diabetes mellitus Hypoglykeeminen Hypolipideminen Antioksidantti Tulehdusta estävä

1. Esittely

Diabetes mellitusta pidetään metabolisena sairautena, jolle on tyypillistä insuliinin tuotannon heikkenemisestä ja/tai insuliiniresistenssistä (IR) johtuva hyperglykemia (American Diabetes Association, 2019). Krooninen hyperglykemia liittyy useisiin vakaviin komplikaatioihin, kuten nefropatiaan, retinopatiaan, neuropatiaan ja sydänongelmiin (Ekoe, 2019). Maailmanlaajuisesti diabeetikkojen lukumäärän arvioidaan olevan 463 miljoonaa (9,3 prosenttia) vuonna 2019, mikä on 578 miljoonaa (10,2 prosenttia) vuoteen 2030 mennessä ja 700 miljoonaa (10,9 prosenttia) vuoteen 2045 mennessä (Saeedi et al., 2019). Useat lääkkeet, kuten metformiini (Met, lisää maksan glykogeenin tuotantoa), insuliini (suppressoi glukoosin tuotantoa ja lisää glukoosin käyttöä) ja sulfonyyliureat (stimuloivat haiman saarekesoluja erittämään insuliinia) vähentävät tehokkaasti glykemiaa. Kuitenkin monet ei-toivotut haittavaikutukset (mukaan lukien painonnousu, hypoglykemia, IR ja turvotus) olivat rajoittaneet niiden käyttöä (Moller, 2001). Tästä syystä monet tutkijat ovat viime vuosina etsineet biologisesti aktiivisia yhdisteitä perinteisistä kasviuutteista diabeteksen hoitoon (Kasangana et al., 2019; Liu et al., 2020).

Cistanchetubulosa(Schrenk) R. Wightia (Orobanchaceae) on käytetty laajasti perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessä, jota määrätään usein perinteisissä kaavoissa munuaisten vajaatoiminnan, naisten hedelmättömyyden ja diabeteksen hoitoon (Li et al., 2016; Han et al., 2017). Su et ai., 2017). Viimeaikaiset tutkimukset ovat raportoineet, että vesipitoinen uuteCistanchetubulosaosoitti hypoglykeemisiä ja hypolipideemisiä vaikutuksia db/db-hiirillä, joilla oli tyypin 2 diabetes mellitus (T2DM) (Xiong et al., 2013), ja paransivat veren glukoositasoja, IR- ja lipidiperoksidaatiota streptotsotosiinin (STZ)-nikotiiniamidin aiheuttamissa diabeettisissa rotissa ( Kong et ai., 2018). Fenyylietanoidiglykosidit (PhG:t) ovat tärkeimmät ainesosatCistanchetubulosa(Morikawa et al., 2014), jolla on ollut erilaisia ​​biologisia aktiivisuuksia, kuten antioksidantti (Xue et al., 2017) ja syövän vastainen (Fu et al., 2019). Lisäksi PhG:t estivät merkittävästi aterian jälkeisten veren glukoosipitoisuuksien nousua tärkkelyksellä ladatuilla hiirillä (Morikawa et al., 2014), tukahduttivat natriumista riippuvaisen glukoosin yhteiskuljettajan 1-välitteisen glukoosin oton suoliston epiteelisoluissa (Shimada et al., 2017) ja esti aldoosireduktaasin aktiivisuutta rotan linssissä (Morikawa et al., 2019). Mikään aikaisempi tutkimus ei kuitenkaan ole tutkinut kokonaisglykosidien antihyperglykeemistä aktiivisuuttaCistanchetubulosa(TGCT).

Tässä tutkimuksessa TGCT:n diabetesta estävät ominaisuudet(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)on arvioitu runsasrasvaisessa ja sakkaroosipitoisessa ruokavaliossa (HFSD) ja STZ-indusoidussa diabeettisessa rotissa. Lisäksi tutkittiin myös antioksidanttisia ja anti-inflammatorisia vaikutuksia TGCT:n mahdollisen mekanismin kattavan ymmärtämiseksi.

2. Materiaalit ja metodit

2.1. Kemikaalit ja reagenssit

STZ ostettiin Sigma-Aldrich Corp.:lta (Saint Louis, USA). Met hankittiin kiinalaisamerikkalaiselta Shanghai Squibb Pharmalta. ELISA-sarjat insuliinista, C-peptidistä, toimitti Elabscience Biotechnology Co., Ltd (Wuhan, Kiina). ELISA-sarjat, joissa on glukoosi, glykosyloitu hemoglobiini (HbA1c), kokonaiskolesteroli (TC), triasyyliglyseroli (TG), matalatiheyksinen lipoproteiinikolesteroli (LDL-C), korkeatiheyksinen lipoproteiinikolesteroli (HDL-C), superoksididismutaasi (SOD) , glutationiperoksidaasi (GSH-Px), malondialdehydi (MDA), tuumorinekroositekijä (TNF), interleukiini 1 (IL-1), interleukiini 6 (IL-6) ostettiin Nanjing Jiancheng Bioengineering Institutesta . Fosforyloidun proteiinikinaasi B:n (p-PKB) ja fosforyloidun glykogeenisyntaasikinaasi 3:n (p-GSK3) ELISA-sarjat hankittiin Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.:ltä. Ekinakosidi (puhtaus suurempi tai yhtä suuri kuin 98 prosenttia) ja akteosidi (puhtaus suurempi tai yhtä suuri kuin 97 prosenttia) ostettiin National Institutes for Food and Drug Controlilta. Isoakteosidin (puhtaus suurempi tai yhtä suuri kuin 98 prosenttia) toimitti Chengdu Must Biotechnology Co., Ltd.

2.2. Tehdasresurssit ja TGCT:n valmistelu(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)

Kuivattu mehevä varsiCistanchetubulosaostettiin Bozhou Yihongtang Pharmaceutical Co., Ltd.:ltä (Anhui, Kiina) ja sen tunnistaa Dr. Puyang Gong Pharmaceutical Botany Departmentista, Southwest Minzu University. Lahjakorttinäyte (nro 20161103) murskattiin jauheeksi ja talletettiin Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd:n herbaarioon. SFDA:n kansallisen lääkestandardin "Conggong Zonggan Jiaonang" (YBZ07482005-2011Z) mukaan raakalääkettä (1 kg) uutettiin vedellä kolme kertaa 1 tunnin liotuksen jälkeen. Suodatuksen jälkeen suodos konsentroitiin alennetussa paineessa, lisättiin alkoholia väkevöityyn liuokseen, kunnes etanolipitoisuus saavutti 60 %. Nestemäinen supernatantti konsentroitiin niin, ettei se maistunut alkoholilta, ja puhdistettiin sitten makrohuokoisella hartsilla. Ensin vesieluentti ja 40-prosenttinen etanolieluentti kerättiin peräkkäin myöhempää käyttöä varten. Toiseksi vesieluentti ruiskutettiin uudelleen makrohuokoiseen hartsiin ja eluoitiin vedellä. Vesieluentti heitettiin pois. Kolmanneksi eluointi 40-prosenttisella etanolilla ja eluentti kerättiin myöhempää käyttöä varten. Lopuksi 40-prosenttiset etanolieluentit yhdistettiin ja konsentroitiin pyöröhaihduttimella, sitten liuos kuivattiin sumutuskuivauksella. Saatiin noin 60 g ruskeaa tehoa (eli TGCT). TGCT:n puhtaus havaittiin standardin (YBZ07482005-2011Z) mukaan, joka saavutetaan 853 mg/g asti. TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)({0},21 mg) ja kolme sekoitettua standardia (ekinakosidi: 131,3 ug, akteosidi: 4,2 ug, isoakteosidi: 39,4 ug) liuotettiin vastaavasti 1 ml:aan metanolia: vettä (50/50, v/). v) ja suodatettiin sitten 0,45 μm:n kalvon läpi ennen injektiota.

2.3. TGCT:n kvalitatiivinen analyysi HPLC/Q-TOF-MS:llä

HPLC-järjestelmä liitettiin sähkösumutusionisaatiolla varustettuun Agilent 6538 Q-TOF-MS:ään (Agilent Corp, USA). Analyysi suoritettiin Zorbax SB-C18 -kolonnilla (15{{10}} mm × 4,6 mm, 5 μm). Liikkuva faasi koostui metanoli-vedestä (sisältää 0,1 prosenttia H3PO4:a). Virtausnopeus oli 1.0 ml/min. Gradienttieluointiohjelmat tiivistettiin seuraavasti: 0-20 min, 18 prosenttia -28 prosenttia A; 20–50 min, 28 prosenttia –32 prosenttia A; 50–60 min, 32 prosenttia A; 60–70 min, 32 prosenttia –50 prosenttia. TOF-MS suoritettiin sekä positiivisessa että negatiivisessa ionimoodissa yli m/z 100–3000 seuraavilla toimintaparametreilla: kapillaarijännite 3500 V (ESI-) tai 4000 V (ESI plus ); kuivauskaasu, 10,0 l/min; kaasun lämpötila, 350 ◦C; sumuttimen paine, 35 psi; skimmerin jännite, 65 V; fragmentti tai jännite, 135 V; OCTRFV, 750 V. Kaikki tiedot ohjattiin Data Acquisition for TOF/Q-TOF Ver. B.03.01 ja kvalitatiivinen analyysi Ver. B.03.01 (Agilent Technologies, USA).

2.4. TGCT:n kvantitatiivinen analyysi(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)HPLC-DAD:lla

Erotus suoritettiin Zorbax SB-C18 -kolonnilla (15{8}} mm × 4,6 mm, 5 μm) 50 minuutin sisällä (1,0 ml/min). Kromatografiset olosuhteet HPLC-DAD:lle olivat samat kuin kvalitatiivisessa analyysissä. Injektiotilavuus, kolonnin lämpötila ja UV-aallonpituus asetettiin arvoihin 5 µl, 30 ◦C ja 330 nm.

2.5. Koeeläimet

Urospuoliset SD-rotat, jotka painoivat 180 ± 20 g, ostettiin Nanjing Qinglongshanin laboratorioeläinkeskuksesta [Sertifikaatti nro SCXK (SU) 2017-0001] ja pidettiin Animal Care Facilityssä Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd:ssä. (Jiangsu, Kiina). Eläinten hoito- ja kokeelliset menettelyt hyväksyttiin Institutional Animal Care and Use -komiteassa, Huzhou Institute for Food and Drug Control (hyväksyntänumero 19018), ja ne suoritettiin Kiinan eläinkokeiden säännösten mukaisesti. Rottia pidettiin kontrolloidussa lämpötilassa (24 ± 2 °C) ja kosteudessa (50 ± 10 prosenttia) 12 tunnin valon ja pimeyden syklillä, ja ne sopeutettiin elinolosuhteisiin 7 päivän ajan normaalilla laboratorioruoalla ja vedellä ad libitum.

2.6. Diabeteksen induktio

Normaalin kontrolliryhmän (NC, n {0}}) rotat ruokittiin normaalilla ruokavaliolla, kun taas koerottia ruokittiin HFSD:llä (normaali ruokavalio, jota oli täydennetty 20 % sakkaroosilla, 10 % laardilla, 2,5 prosenttia kolesterolia ja 1 prosentti kolaattia, 3,95 kcal/g) 4 viikon ajan. 12 tunnin paaston jälkeen rotille injektoitiin vatsaontelonsisäisesti yksi annos STZ:ta (30 mg/kg), joka liuotettiin kylmään sitraattipuskuriin (0,1 M, pH 4,5) välittömästi ennen käyttöä. STZ-injektoinnin 8. päivänä verinäyte otettiin peräpäästä kertakäyttöisellä verenottoneulalla, ja paastoplasman glukoosi (FPG) määritettiin kannettavalla glukometrillä (LifeScan, Inc. UK). Rotat, joilla oli polyurian, polydipsian ja FPG:n oireita suurempi tai yhtä suuri kuin 11,1 mmol/L, katsottiin diabeettisiksi rotiksi ja ne jaettiin satunnaisesti viiteen ryhmään (n =10).

Ryhmä I: NC, syötetty 0,5 % natriumkarboksyylimetyyliselluloosalla (CMC Na, 10 ml/kg).

Ryhmä II: diabeettinen kontrolli (DC), jota ruokittiin 0,5 % CMC-Na:lla (10 ml/kg).

Ryhmä III: TGCT-50, käsitelty TGCT:llä (50 mg/kg).

Ryhmä Ⅳ: TGCT-100, käsitelty TGCT:llä (100 mg/kg).

Ryhmä Ⅴ: TGCT-200, käsitelty TGCT:llä (200 mg/kg).

Ryhmä Ⅵ: Met-200, käsitelty Metillä (200 mg/kg).

Tässä tutkimuksessa käytetyt annokset valittiin Kiinan farmakopean (2015 painos) perusteella. Kaikille ryhmille annettiin suun kautta kerran päivässä, ja ne jatkoivat oman ruokavalionsa saamista vielä 6 viikon ajan.

2.7. Tarkkaile rottien yleistä tilaa

Rottien turkin kuntoa, virtsan eritystä ja eloonjäämistä tarkkailtiin joka päivä. Kehonpainoa (BW) ja kalorien saantia seurattiin koko kokeen ajan. FPG arvioitiin 0, 2., 4. ja 6. viikkoa TGCT-hoidon jälkeen(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa).

2.8. Suun glukoositoleranssitesti (OGTT)

OGTT suoritettiin yön yli paastonneille rotille koko tutkimuksen loppuvaiheessa. Vain 60 µl verinäytteitä otettiin kapillaaripipetillä silmäkuopan poskiontelosta (0 h) ja annettiin sitten TGCT:n kanssa.(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)(50 mg/kg, 100 mg/kg ja 200 mg/kg) tai Met (200 mg/kg). Verinäytteet kerättiin 0,5 h, 1 h, 2 h glukoosikuormituksen (2 g/kg) jälkeen. Rotat nukutettiin isofluraanilla muutaman minuutin ajan ennen veren ottamista, ja sitten niitä painettiin välittömästi verenvuodon pysäyttämiseksi hemostaattisella puuvillalla. Kaikki kokeet tehtiin huolellisesti eläinten hyvinvoinnin varmistamiseksi. Plasman glukoosipitoisuudet määritettiin glukoosisarjalla, joka perustui glukoosioksidaasiperoksidaasimenetelmään. Glukoosin käyrän alle jäävä pinta-ala (AUC-G) laskettiin viittaamaan kirjallisuuteen (Shao et al., 2013).

2.9. Paastoinsuliinin (FINS) ja insuliiniherkkyysindeksin (ISI) määritys

Yhden päivän välein OGTT:n jälkeen kaikki rotat olivat hyvissä olosuhteissa ilman oireita, kuten sokeutta ja tulehdusta. Sitten ne nukutettiin pentobarbitaalinatriumilla (40 mg/kg, ip) 12 tunnin paaston jälkeen ja verinäytteet otettiin vatsa-aortasta hepariinin kanssa ja ilman hepariinia biokemiallisia arvioita varten. Seerumi kerättiin verinäytteistä (ilman hepariinia) sentrifugoimalla. FINS määritettiin ELISA-sarjalla. FPG määritettiin käyttämällä kaupallista pakkausta, joka perustui glukoosiperoksidaasimenetelmään. ISI laskettiin seuraavan kaavan mukaan: ISI=1/[FINS (pmol/L) × FPG (mmol/L)] (Wang et al., 2013).

2.10. Glykogeenisynteesin arviointi maksassa ja lihaksessa

Maksa ja gastrocnemius-lihakset leikattiin, huuhdeltiin, punnittiin ja säilytettiin -70 ◦C:ssa. Maksan ja lihaksen glykogeeni mitattiin anthrone-menetelmällä, kuten aiemmin on kuvattu (Ren et al., 2015). Glykogeenipitoisuus ilmaistiin mg/g kudoksen märkäpainoa kohti. Heksokinaasin (HK) ja pyruvaattikinaasin (PK) aktiivisuudet maksassa määritettiin kaupallisesti saatavilla olevilla pakkauksilla valmistajan ohjeiden mukaisesti.

2.11. Biokemiallinen analyysi

HbA1c kokoverestä (hepariinilla) mitattiin diagnostisella pakkauksella. Seerumin C-peptidi, p-PKB, p-GSK3, TC, TG, LDL-C, HDL-C, SOD, GSH-Px, MDA, TNF-, IL-6 ja IL-1 testattiin kaupallisilla sarjoilla valmistajan ohjeiden mukaisesti.

2.12. Haiman histologinen arviointi

Haimakudokset myös leikattiin, huuhdeltiin ja kiinnitettiin 10-prosenttisessa neutraalissa formaliinissa, minkä jälkeen ne kuivattiin gradienttietanolissa (75 prosenttia, 85 prosenttia, 95 prosenttia ja 100 prosenttia) ja ksyleenissä (100 prosenttia). Läpäisyn jälkeen ne upotettiin parafiiniin ja leikattiin 3 μm:n paksuisiksi paloiksi pyörivällä mikrotomilla. Kudosleikkeet värjättiin hematoksyliini-eosiinilla (H&E) valomikroskooppisia tutkimuksia varten (Chen et al., 2014).

2.13. Tilastollinen analyysi

Tilastollinen analyysi suoritettiin SPSS version 16.{1}} ohjelmistolla. Tiedot esitettiin keskiarvona ± SD. Tilastolliset vertailut ryhmien välillä suoritettiin käyttämällä yksisuuntaista ANOVA:ta ja sen jälkeen Tukeyn testiä, ja arvo p < 0,05="" pidettiin="" tilastollisesti="">

3. Tulokset

3.1. TGCT:n fytokemiallinen analyysi(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)

Laadullinen analyysi suoritettiin ja esiteltiin lisämateriaaleissa. Kokonaisionikromatogrammi negatiivisessa ionitilassa osoitettiin kuvassa S1. MS-tiedot määritettiin alustavasti vertaamalla edellisen raportin tietoihin (Li et al., 2015) ja koottu yhteen taulukkoon S1. Markkerien kvantifioinnin analyyttiset menetelmät on myös validoitu ja kuvattu lyhyesti lisämateriaaleissa. HPLC-kromatogrammit on esitetty kuvassa 1. TGCT:n kolme pääaineosaa (ekinakosidi, akteosidi ja isoakteosidi)(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)vertailuaineisiin verrattuna. Yhdisteiden tunnistaminen ja niiden pitoisuudet TGCT:ssä on esitetty taulukossa 1.

3.2. TGCT:n vaikutukset painon ja kalorien saantiin

Kuten kuviossa 2A esitetään, HFSD:llä ruokittujen rottien paino kasvoi keskimäärin 41 g verrattuna NC-ryhmään 4 viikon jälkeen. STZ kuitenkin selvästi alensi rottien painoa NC-ryhmään verrattuna. Sitä vastoin BW TGCT-ryhmissä (100 ja 200 mg/kg) kasvoi progressiivisesti ja merkittävästi (p < 0,05)="" 8,1="" prosenttia="" ja="" 11,1="" prosenttia="" dc-ryhmään="" verrattuna="" koejakson="" loppuun="" mennessä.="" ,="" joka="" osoitti,="" että="">(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)voi estää liiallisen painonpudotuksen patologisissa olosuhteissa. NC-ryhmän kalorien saanti oli havaittavasti pienempi kuin muiden ryhmien, eikä kalorien saannissa ollut merkittävää eroa viiden muun ryhmän välillä (kuvio 2B).

3.3. TGCT:n vaikutukset FPG:hen, OGTT:hen ja HbA1c:hen

STZ-indusoidut diabeettiset rotat osoittivat huomattavaa lisäystä FPG:ssä verrattuna NC-ryhmään (p < 0,01),="" kuten="" kuvassa="" 3a="" on="" kuvattu.="" tgct:n="" anto="" suun="">(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)osoitti hypoglykeemistä vaikutusta ajasta ja annoksesta riippuvaisella tavalla. TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)(100 ja 200 mg/kg) laski merkittävästi FPG-tasoja 4. (22,1 prosenttia ja 24,8 prosenttia) ja 6. (23,2 prosenttia ja 56,4 prosenttia) viikolla DC-ryhmään verrattuna. Kuten kuvioissa 3B ja C on esitetty, TGCT (100 mg/kg ja 200 mg/kg) selvästi alensi verensokeria 16,1 prosenttia ja 22,2 prosenttia 0,5 tunnin kohdalla ja laski 17,2 prosenttia ja 26,5 prosenttia 1 tunnin kohdalla ja AUC-arvoa. TGCT-ryhmien -G väheni myös 8,1 prosenttia, 18,5 prosenttia ja 25,4 prosenttia. Kuten kuvassa 3D havainnollistetaan, HbA1c-arvo nousi merkittävästi (93,3 prosenttia) NC-ryhmään verrattuna, kun taas TGCT:n (100 mg/kg ja 200 mg/kg) oraalinen anto diabeettisille rotille väheni huomattavasti (p < 0,05)="" hba1c="" (26,7="" prosenttia="" ja="" 37,4="" prosenttia,="" vastaavasti)="" verrattuna="">

3.4. Glykogeenipitoisuus maksassa ja lihaksissa

Kuten kuvioissa 4A ja B osoitetaan, glykogeenitasot laskivat merkittävästi diabeettisissa rotissa. Kun eri pitoisuudet TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)annettiin diabeettisille rotille 6 viikon ajan, maksan glykogeeni TGCT-ryhmissä (100 mg/kg ja 200 mg/kg) oli korkeampi (25,2 prosenttia ja 40,8 prosenttia) kuin DC-ryhmässä (p < 0,05).="" ,="" kuva="" 4a).="" samanlainen="" vaikutus="" osoitettiin="" lihaksessa="" kuin="" glykogeeni="">(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)ryhmät (100 mg/kg ja 200 mg/kg) oli korkeampi (40,7 prosenttia ja 52,6 prosenttia) kuin DC-ryhmässä (p < 0,05, kuvio 4B).

3.5. TGCT:n vaikutukset(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)seerumin insuliinilla, C-peptidillä ja ISI:llä

Kuten taulukosta 2 esitetään, insuliini ja C-peptidi olivat selvästi (p < 0,01)="" vähentyneet="" diabeettisissa="" rotissa="" verrattuna="" nc-ryhmään.="" kuitenkin="">(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}},05), vaikka insuliini ja C-peptidi TGCT-käsitellyissä ryhmissä olivat hieman korkeampia kuin DC-ryhmässä. Sillä välin laskemme ISI:n kuvassa 4C. Toisin kuin insuliinin eritys, ISI nousi vastaavasti 32,9 prosenttia ja 37,8 prosenttia TGCT:llä (100 mg/kg ja 200 mg/kg) verrattuna DC-ryhmään (p <>

3.6. Haiman histopatologinen tutkimus

TGCT:n vaikutuksen tarkistamiseksi(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)haiman saarekkeiden regeneraatiossa suoritettiin haiman histologinen analyysi. Kuvassa 5A normaali histologinen rakenne ja kokoisia saarekkeita havaittiin NC-ryhmässä. Sitä vastoin STZ-injektio johti saarekkeiden lukumäärän ja halkaisijan pienenemiseen, joissa oli merkittäviä mikrovesikulaarisia muutoksia (kuvio 5B). Molemmat TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)ja Met lisäsi merkittävästi saarekkeiden määrää ja kokoa pisteytysanalyysillä (kuva 5C-F).

3.7. TGCT:n vaikutukset p-PKB:hen, p-GSK3:een, HK:hen ja PK:hen

Taulukossa 2 PKB:n ja GSK3:n fosforylaatiotasojen havaittiin olevan merkitsevästi (p < 0,05)="" alentuneet="" diabeettisissa="" rotissa.="">(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)(100 mg/kg ja 200 mg/kg) lisäsi p-PKB:n pitoisuuksia huomattavasti (TGCT-100: 13,5 prosenttia, p < 0.05="" ja="" tgct-200:="" 16,7="" prosenttia,="" p="">< 0,05)="" ja="" p="" gsk3="" (tgct-200:="" 18,3="" prosenttia,="" p="">< 0,01).="" samanlaisia="" ​​tgct:n="" vaikutuksia="" hk:hen="" ja="" pk:iin="" havaittiin="" myös.="" tgct-ryhmät="" lisäsivät="" hk:n="" (tgct-100:="" 30,2="" prosenttia,="" p="">< 0,05="" ja="" tgct-200:="" 59,1="" prosenttia,="" p="">< 0,01)="" ja="" pk:n="" (tgct-200:="" 32,7="" prosenttia,="" p)="" aktiivisuutta="">< 0,05)="" kuin="">

3.8. TGCT:n vaikutukset(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)dyslipidemian suhteen

Kuten taulukosta 3 käy ilmi, TGCT:llä (100 mg/kg ja 200 mg/kg) käsitellyt rotat paransivat merkittävästi lipidipoikkeavuuksia. TG laski 19,8 prosenttia (p < 0,05)="" ja="" 25,9="" prosenttia="" (p="">< 0,01);="" tc="" laski="" 28,5="" prosenttia="" ja="" 31,4="" prosenttia="" (p="">< 0,05);="" ldl-kolesteroli="" väheni="" 20,0="" prosenttia="">< 0.01)="" compared="" with="" dc="" group.="" however,="" the="" suppressed="" hdl-c="" level="" in="" dc="" group="" was="" significantly="" elevated="" by="" 26.8%="" (p="" <="" 0.05)="" in="" tgct-200="">

3.9. TGCT:n vaikutukset oksidatiiviseen stressiin ja tulehdukseen

Ottaen huomioon oksidatiivisen stressin ja tulehduksen tärkeät roolit diabeteksen patofysiologiassa, arvioimme TGCT:n kykyä oksidatiiviseen stressiin ja tulehdukseen diabeettisilla rotilla. TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)(100 ja 200 mg/kg) kasvoi tehokkaasti (14,7 prosenttia , p < 0,05 ja 20,5 prosenttia , p< 0.01)="" the="" activity="" of="" sod,="" remarkably="" elevated="" (16.3%,="" p="" <="" 0.01="" and="" 22.3%,="" p="" <="" 0.01)="" the="" gsh-px="" activity="" and="" significantly="" decreased="" (15.0%,="" p="" <="" 0.05="" and="" 19.7%,="" p="" <="" 0.05)="" the="" mda="" formation="" compared="" with="" dc="" group="" in="" table="" 3.="" similarly,="" tgct="" (200="" mg/kg)="" treatment="" also="" blocked="" the="" stz-induced="" overproduction="" of="" pro-inflammatory="" cytokines="" tnf-α="" (21.8%,="" p="" <="" 0.01),="" il-6="" (14.0%,="" p="" <="" 0.05)="" and="" il-1β="" (15.2%,="" p=""><>

4. Keskustelu

Diabetes on etenevä ja krooninen aineenvaihduntahäiriö, jolle on pääasiassa ominaista hyperglykemia. Tällä hetkellä FPG on verensokeripitoisuuden erityinen mitta, OGTT on herkkä tunnistuskriteeri glukoosin hävittämisen varhaisille poikkeavuuksille, kun taas HbA1c:tä käytetään laajalti glukoositason hallinnan kultaisena standardiindeksinä, joka heijastaa keskimääräistä glukoositasoa 120 päivää ennen testiä ( Nagy et ai., 2018; Gan et ai., 2018). FPG:tä, OGTT:tä ja HbA1c:tä käytetään kliinisesti esidiabeteksen ja diabeteksen diagnosointiin ja hoitoon (Chai et al., 2017). Tutkimuksessamme on selvää, että TGCT:llä hoidettujen diabeettisten rottien FPG(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)(100 mg/kg ja 200 mg/kg) väheni merkittävästi verrattuna DC-ryhmään. Kuten OGTT:ssä ja AUC-G:ssä esitetään, heikentynyt glukoositoleranssi ja glukoosinottonopeus käännettiin TGCT:llä diabeettisissa rotissa. Samaan aikaan tulosta tuki myös HbA1c-pitoisuuden mittaus. Nämä tiedot osoittivat, että TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)paransi diabeettisten rottien fysiologisia indeksejä säätelemällä verensokerin homeostaasia.

Heikentynyt insuliinin eritys ja IR ovat ratkaisevassa roolissa hyperglykemian kehittymisessä. Jommankumman kohdistaminen on tarkoituksenmukaista parantaa glukoositasapainoa ja ehkäistä T2DM:ää (Szoke ja Gerich, 2005; Punthakee et al., 2018). Useat tutkijat ovat raportoineet, että runsasrasvaisen ruokavalion ja pieniannoksisen STZ:n yhdistelmä on tehokas tapa indusoida T2DM eläinkokeissa. Pieniannoksinen STZ aiheuttaa lievää insuliinierityksen heikkenemistä, joka muistuttaa enemmän T2DM:n myöhempiä vaiheita (Gheibi et al., 2017). Tässä tutkimuksessa TGCT ei lisännyt merkittävästi insuliinin eritystä eikä palauttanut diabeettisten rottien haiman saareketta, vaikka insuliini ja saarekkeiden määrä TGCT-käsitellyissä ryhmissä olivat suurempia kuin DC-ryhmässä. Nämä havainnot ovat linjassa aiemman db/db-hiirillä tehdyn tutkimuksen kanssa (Xiong et al., 2013). Tuloksemme osoittivat merkittävän painon nousun diabeettisilla rotilla, joita hoidettiin TGCT:llä(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa), mikä voidaan selittää pienellä insuliinin lisääntymisellä, joka voi estää proteiinien kataboliaa lihaskudoksessa (Adams et al., 2019). Lisäksi ISI:n tulos osoitti, että TGCT selvästi paransi diabeettisten rottien IR-arvoa, mikä on yhdenmukainen aiemman raportin kanssa (Kong et al., 2018), joka tarjosi uutta näyttöä TGCT:n antidiabeettisen vaikutuksen mahdollisesta mekanismista.

Kuten me kaikki tiedämme, PKB/GSK3-reitti on yksi kriittisimmistä insuliinin signalointireiteistä, ja sen on ehdotettu välittävän insuliinin aiheuttamaa glykogeenisynteesiä (Zheng et al., 2015). HK ja PK toimivat mahdollisina lääkekohteina diabeteksen lääkehoidossa. Alentuneita HK- ja PK-aktiivisuuksia on vahvistettu IR:ssä, kun taas HK:n ja PK:n aktivoituminen aiheuttaa enemmän glykogeenivarastoja tai glykolyysiä, joka tuottaa täyteläisempää energiaa käyttämällä verensokeria (Hu et al., 2014). Tässä tutkimuksessa TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)hoito lisäsi samanaikaisesti PKB:n ja GSK3:n fosforyloitujen proteiinien ilmentymistä, mikä johti HK:n ja PK:n aktiivisuuden merkittävään kääntymiseen ja palautti merkittävästi glykogeenipitoisuuden maksassa ja lihaksessa, kun veren glukoosi aleni. Nämä tulokset osoittivat, että TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)aktivoivat insuliinin signalointireitin avainentsyymit ja tarjosivat lisäksi todisteita siitä, että insuliiniherkkyys oli todella parantunut diabeettisilla rotilla.

Pitkäaikainen diabetes lisää myös LDL-kolesterolia ja alentaa HDL-kolesterolitasoja, mikä aiheuttaa lipidien säätelyhäiriöitä (Jayashankar et al., 2016), ja dyslipidemia on vakiintunut markkeri endoteelin toimintahäiriöille ja sydän- ja verisuoniriskille diabeteksessa (Shahwan et al., 2019). Tutkimuksessamme TGCT (200 mg/kg) alensi merkittävästi TC-, TG- ja LDL-C-tasoja ja nosti HDL-kolesterolitasoa diabeettisilla rotilla, mikä on yhdenmukaista aiempien raporttien kanssa.Cistanchetubulosasääteli tehokkaasti lipidiaineenvaihduntaa hiirillä (Shimoda et al., 2009; Xiong et al., 2013). Nämä havainnot osoittivat, että TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)voi olla hyödyllisempää diabeetikoille, joilla on veren lipidien poikkeavuuksia.

STZ on laajakirjoinen antibiootti, jolla on korkea selektiivinen toksisuusvaikutus haiman saarekesoluihin, mikä johtuu superoksidiradikaalin lisääntymisestä ja puolestaan ​​huonosta glukoositasapainosta (Ghosh et al., 2015; Swain et al., 2020). ). Samaan aikaan oksidatiivinen stressi on myös tärkeä IR:n syy useissa ympäristöissä (Taniguchi et al., 2006). IR ja diabetes liittyvät antioksidanttientsyymien, kuten SOD:n ja GSH-Px:n, alentuneeseen aktiivisuuteen (Styskal et al., 2012). Aiemmat tutkimukset ovat antaneet ymmärtää, että oksidatiivisen stressin tukahduttaminen pystyi alentamaan verensokeria diabeettisilla rotilla (Lim et al., 2012; Gao et al., 2016). Tässä tutkimuksessa hoito TGCT:llä(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)Palautti merkittävästi SOD:n ja GSH-Px:n solujen puolustustoiminnot ja alensi MDA-tasoja diabeettisissa rotissa, mikä osoitti, että TGCT:llä on antioksidanttiominaisuuksia.

TGCT:n tärkeimmät ainesosat(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)ovat PhG:itä ja ekinakosidin, akteosidin ja isoakteosidin kokonaispitoisuus on yli 661 mg/g. Kasveilla, joilla on korkea antioksidanttikomponentti, kuten PhG:t, on yleensä osoitettu olevan hypoglykeemisiä vaikutuksia (Morikawa et al., 2014; Shimada et al., 2017; Spínola et al., 2019). Siksi arvelimme, että TGCT:n diabetesta estävä vaikutus(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)saattaa osittain johtua PhG:iden antioksidanttiaktiivisuudesta. Kun otetaan huomioon ekinakosidipitoisuus TGCT:ssä, tarvitaan lisätutkimuksia ekinakosidin vaikutusten tutkimiseksi IR- ja diabeteksen in vivo- ja in vitro -malleissa.

Yleisesti tiedetään, että diabetes mellitus on tulehduksellinen sairaus. Tulehdukselliset sytokiinit, kuten TNF-, IL-6 ja IL-1, voivat häiritä insuliinireseptorin signalointireittiä ja johtaa edelleen IR:ään (Bastard et al., 2006). Tulehdus näyttää olevan käyttökelpoinen lääkekohde IR:n ja sitä kautta diabeteksen hoidossa (Chen et al., 2015). Tässä tutkimuksessa TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)voivat alentaa TNF-, IL-6- ja IL-1-tasoja, mikä osoitti tulehdusta ehkäisevän vaikutuksen. Tämä voi olla toinen TGCT:n diabetesta ehkäisevä mekanismi diabeettisilla rotilla.

Kertyvä näyttö osoittaa, että jatkuvasti korkea verensokeri aiheuttaa poikkeavuuksia kiertävien proteiinien ja lipidien rakenteessa ja toiminnassa, mikä johtaa glyoksidaatioon ja peroksidaatioon ja edistää sitten tulehduksellisten sytokiinien tuotantoa. Vastaavasti lisääntyneet tulehdukselliset sytokiinit johtavat reaktiivisten happilajien ja muiden reaktiivisten osien tuotantoon, mikä edistää oksidatiivista stressiä ja oksidatiivisia vaurioita. Tämä johtaa noidankehään (Aghadavod et al., 2016; Domingueti et al., 2016). Siksi veren glukoosin ja lipidien alentaminen voi edistää TGCT:n antioksidanttisia ja tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa). Jossain määrin tarkka antidiabeteksen mekanismi ei ole täysin selvä ja vaatii lisätutkimuksia.

5. Päätelmät

Yhteenvetona tämä tutkimus osoitti, että TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)oli tehokas aine hyperglykemian ja hyperlipidemian hoidossa ruokavalio/STZ-indusoiduilla diabeettisilla rotilla. Lisäksi diabeteksen vastainen vaikutus saattaa liittyä suurelta osin TGCT:n antioksidanttisiin ja anti-inflammatorisiin ominaisuuksiin. Tässä tutkimuksessa esitettäisiin mahdollisuus ottaa käyttöön TGCT(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)diabeteksen hoidossa. Kuitenkin TGCT:n yksityiskohtainen diabeteksen vastainen mekanismi(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa)on edelleen epävarma, ja lisätutkimukset in vivo ja in vitro ovat tarpeen.

Tekijän panokset

Konsepti ja muotoilu: ZQM, KNZ ja WX. TGCT:n valmistelu(kokonaisglykosiditCistanchetubulosa), kemiallisten aineosien analyysi ja metodologian validointi: RG, ZKX ja WJL. Diabetes-induktio ja päivittäinen hoito: KNZ ja HF. Näytteiden valmistelu biokemiallista analyysiä varten: KNZ, HF ja ZQM. Tietojen analysointi ja käsikirjoitus: KNZ, ZQM ja YST. Tietojen validointi ja käsikirjoituksen tarkistus: WZH, GD ja YST.

Ilmoitus kilpailevasta intressistä

Kirjoittajat eivät ole ilmoittaneet eturistiriitoja.

Kiitokset

Tätä tutkimusta tukivat taloudellisesti National Science & Technology Major Project Key New Drug Creation and Manufacturing Programme, Kiina (apuraha nro 2013ZX09402203) ja tiede- ja teknologiaprojekti Huzhoussa Zhejiangin maakunnassa (apuraha nro 2018GZ03). Kiitämme rouva Ning Sua ja rouva Sha Liua Jiangsun lääketieteellisestä instituutista avusta kudostutkimuksissa. Jinfeng Wu ja Xuefei Zhang jne. saivat kiitollisen tunnustuksen tässä tutkimuksessa.

Liite A. Tämän artikkelin lisätiedot löytyvät verkosta osoitteesta https://doi. org/10.1016/j.jep.2021.113991.

Lähde: "Glykosidien kokonaismäärän hypoglykeemiset ja hypolipideemiset vaikutuksetCistanchetubulosaruokavalion/streptotsotosiinin aiheuttamissa diabeettisissa rotissaKuiiniu Zhu et ai

---Journal of Ethnopharmacology 276 (2021) 113991