Hipoglikemični in hipolipidemični učinki skupnih glikozidov Cistanche Tubulosa pri dieti/streptozotocinu povzročenih diabetičnih podganah

Kontakt: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Kuiniu Zhu, et al

POVZETEK

Etnofarmakološki pomen: Cistanche tubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) je pogosto predpisana sestavina v mnogih tradicionalnih zeliščnih receptih, ki se uporabljajo za zdravljenje sladkorne bolezni na Kitajskem. V nedavnih študijah je antidiabetično delovanjeCistanchetubulozaizvlečki so bili potrjeni. Vendar pa ni bilo poročil o nobeni sistematični raziskavi skupnih glikozidovCistatnche tubulosa(TGCT). Namen študije: Namen te študije je bil raziskati hipoglikemične in hipolipidemične učinke TGCT in možne mehanizme pri podganah s sladkorno boleznijo, povzročenih s prehrano/streptozotocinom (STZ), ter kemijsko opredeliti glavne sestavine TGCT (skupni glikozidiCistanchetubuloza).

Materiali in metode:Glavne sestavine TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)smo karakterizirali s HPLC/Q-TOF-MS in analitično kvantifikacijo izvedli s HPLC-DAD. Podgane s sladkorno boleznijo tipa 2 so povzročile dieto z visoko vsebnostjo maščob in saharoze (HFSD) in eno samo injekcijo STZ (30 mg/kg). TGCT (50 mg/kg, 100 mg/kg in 200 mg/kg) ali metformin (200 mg/kg) so dajali peroralno 6 tednov. Ves čas poskusa so spremljali telesno težo in vnos kalorij. Glukoza v plazmi na tešče (FPG), peroralni test tolerance za glukozo (OGTT), površina pod krivuljo glukoze (AUC-G), glikoziliran hemoglobin (HbA1c), inzulin na tešče, serumski C-peptid, vsebnost glikogena in indeks občutljivosti na insulin so bili testiran. Testirali smo nivoje fosforilirane protein kinaze B in fosforilirane glikogen sintaze kinaze 3, aktivnosti heksokinaze in piruvat kinaze. Medtem so bile izmerjene spremembe serumskih lipidnih profilov, superoksid dismutaze, glutation peroksidaze, malondialdehida in vnetnih dejavnikov. Histološko preiskavo trebušne slinavke smo ocenili tudi z barvanjem s hematoksilin-eozinom.

Rezultati:Naša preiskava je pokazala prisotnost feniletanoidnih glikozidov (PhG): ehinakozida (500,19 ± 11,52 mg/g), akteozida (19,13 ± 1,44 mg/g) in izoakteozida (141,82 ± 5,78 mg/g) v TGCT.(skupni glikozidiCistanchetubuloza). Farmakološki testi so pokazali, da je TGCT pomembno obrnil izgubo teže, ki jo povzroča STZ (11,1 odstotka, 200 mg/kg); znižan FPG (56,4 odstotka, 200 mg/kg) in HbA1c (37,4 odstotka, 200 mg/kg); izboljšal OGTT, AUC-G in občutljivost na insulin; povečana vsebnost glikogena (40,8 odstotka v jetrih in 52,6 odstotka v mišicah, 200 mg/kg) in aktivnosti encimov za presnovo ogljikovih hidratov; urejene spremembe lipidnega profila in aktivnosti antioksidativnih encimov; zmanjšani serumski označevalci oksidativnega stresa in vnetja v odvisnosti od odmerka (p <>

Sklepi:Ta študija je potrdila, da TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza) je bilo učinkovito prehransko sredstvo za izboljšanje hiperglikemije in hiperlipidemije pri diabetičnih podganah, povzročenih s prehrano/STZ, kar bi lahko v veliki meri pripisali dejavnostim TGCT(skupni glikozidi izCistanchetubuloza)na zaviranje oksidativnega stresa in vnetja.

Ključne besede:Skupni glikozidiCistanche tubulosaSladkorna bolezen tipa 2, hipoglikemična, hipolipidemična, antioksidativna, protivnetna

1. Uvod

Diabetes mellitus velja za presnovno bolezen, za katero je značilna hiperglikemija, ki je posledica oslabljene proizvodnje inzulina ali/in inzulinske rezistence (IR) (American Diabetes Association, 2019). Kronična hiperglikemija je povezana s številnimi hudimi zapleti, kot so nefropatija, retinopatija, nevropatija in srčne težave (Ekoe, 2019). Ocenjuje se, da bo število sladkornih bolnikov na svetu leta 2019 znašalo 463 milijonov (9,3 odstotka), do leta 2030 pa se bo povečalo na 578 milijonov (10,2 odstotka), do leta 2045 pa na 700 milijonov (10,9 odstotka) (Saeedi et al., 2019). Več zdravil, kot so metformin (Met, povečuje proizvodnjo jetrnega glikogena), inzulin (zavira nastajanje glukoze in povečuje izkoriščanje glukoze) in sulfonilsečnine (stimulira celice otočkov trebušne slinavke, da izločajo insulin), so učinkoviti pri zmanjševanju glikemije. Vendar pa je veliko neželenih neželenih učinkov (vključno s povečanjem telesne mase, hipoglikemijo, IR in edemi) omejilo njihovo uporabo (Moller, 2001). Zato so številni raziskovalci v zadnjih letih iskali biološko aktivne spojine iz tradicionalnih rastlinskih izvlečkov za zdravljenje sladkorne bolezni (Kasangana et al., 2019; Liu et al., 2020).

Cistanchetubuloza(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) se v veliki meri uporablja v tradicionalni kitajski medicini, ki se pogosto predpisuje v tradicionalnih formulah za zdravljenje pomanjkanja ledvic, ženske neplodnosti in sladkorne bolezni (Li et al., 2016; Han et al., 2017). ; Su et al., 2017). Nedavne študije so pokazale, da vodni izvlečekCistanchetubulozapokazala hipoglikemične in hipolipidemične učinke pri miših db/db s sladkorno boleznijo tipa 2 (T2DM) (Xiong et al., 2013) in izboljšala raven glukoze v krvi, IR in peroksidacijo lipidov pri diabetičnih podganah, ki jih povzroča streptozotocin (STZ) in nikotinamid ( Kong et al., 2018). Feniletanoidni glikozidi (PhG) so glavne sestavineCistanchetubuloza(Morikawa et al., 2014), ki je pokazal različne biološke aktivnosti, kot sta antioksidacija (Xue et al., 2017) in proti raku (Fu et al., 2019). Poleg tega so PhG znatno zavirali zvišanje postprandialne ravni glukoze v krvi pri miših, obremenjenih s škrobom (Morikawa et al., 2014), zavirajo od natrija odvisen kotransporter glukoze 1-posredovan privzem glukoze v črevesnih epitelijskih celicah (Shimada et al., 2017) in zaviral aktivnost aldoza reduktaze v podganji leči (Morikawa et al., 2019). Vendar nobena predhodna raziskava ni raziskala antihiperglikemičnega delovanja skupnih glikozidovCistanchetubuloza(TGCT).

V tej študiji so antidiabetične lastnosti TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)so ovrednotili pri dieti z visoko vsebnostjo maščob in visoko saharozo (HFSD) in podganah s sladkorno boleznijo, povzročenih s STZ. Poleg tega so bile raziskane tudi antioksidativne in protivnetne aktivnosti, da bi celovito razumeli potencialni mehanizem TGCT.

2 Materiali in metode

2.1. Kemikalije in reagenti

STZ je bil kupljen pri Sigma-Aldrich Corp. (Saint Louis, ZDA). Met so pridobili pri kitajsko-ameriški družbi Shanghai Squibb Pharma. Komplete ELISA za insulin, C-peptid je dobavilo podjetje Elabscience Biotechnology Co., Ltd (Wuhan, Kitajska). Kompleti ELISA za določanje glukoze, glikoziliranega hemoglobina (HbA1c), skupnega holesterola (TC), triacilglicerola (TG), holesterola lipoproteinov nizke gostote (LDL-C), holesterola lipoproteinov visoke gostote (HDL-C), superoksid dismutaze (SOD) , glutation peroksidazo (GSH-Px), malondialdehid (MDA), faktor tumorske nekroze (TNF), interlevkin 1 (IL-1), interlevkin 6 (IL-6) so bili kupljeni pri Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute . Kompleti ELISA fosforilirane protein kinaze B (p-PKB) in fosforilirane glikogen sintaze kinaze 3 (p-GSK3) so bili pridobljeni pri Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd. Ehinakozid (čistost večja ali enaka 98 odstotkom) in akteozid (čistost večja ali enaka 97 odstotkom) so bili kupljeni pri Nacionalnem inštitutu za nadzor hrane in zdravil. Izoakteozid (čistost večja ali enaka 98 odstotkom) je zagotovil Chengdu Must Biotechnology Co., Ltd.

2.2. Rastlinski viri in priprava TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)

Posušeno sočno stebloCistanchetubulozaje bil kupljen pri Bozhou Yihongtang Pharmaceutical Co., Ltd., (Anhui, Kitajska) in ga je identificiral dr. Puyang Gong z oddelka za farmacevtsko botaniko na jugozahodni univerzi Minzu. Vzorec vavčerja (št. 20161103) je bil zdrobljen v prah in deponiran v herbariju Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. surovo zdravilo (1 kg) trikrat ekstrahiramo z vodo po namakanju 1 uro. Po filtraciji smo filtrat koncentrirali pod znižanim tlakom, koncentrirani raztopini dodajali alkohol, dokler koncentracija etanola ni dosegla 60 odstotkov. Tekoči supernatant je bil koncentriran do brez okusa po alkoholu in nato prečiščen z makroporozno smolo. Najprej sta bila zaporedno zbrana vodni eluent in 40-odstotni etanolni eluent za kasnejšo uporabo. Drugič, vodni eluent smo ponovno vbrizgali v makroporozno smolo in eluirali z vodo. Vodni eluent smo zavrgli. Tretjič, elucija s 40 odstotki etanola in eluent je bil zbran za kasnejšo uporabo. Nazadnje smo združili 40-odstotne eluente etanola in jih koncentrirali z rotacijskim uparjalnikom, nato pa raztopino posušili s sušenjem z razprševanjem. Dobili smo približno 60 g rjave moči (tj. TGCT). Čistost TGCT smo ugotavljali po standardu (YBZ07482005-2011Z), ki je dosežen do 853 mg/g. TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)({{0}}.21 mg) in tri mešane standarde (ehinakozid: 131,3 ug, akteozid: 4,2 ug, izoakteozid: 39,4 ug) smo raztopili v 1 ml metanola:vode (50/50, v/ v), nato pa pred injiciranjem filtriramo skozi 0,45 μm membrano.

2.3. Kvalitativna analiza TGCT s HPLC/Q-TOF-MS

Sistem HPLC je bil povezan z Agilent 6538 Q-TOF-MS (Agilent Corp, ZDA), opremljenim z ionizacijo z elektrosprejem. Analiza je bila izvedena na koloni Zorbax SB-C18 (15{{10}} mm × 4,6 mm, 5 μm). Mobilna faza je bila sestavljena iz metanola in vode (vsebuje 0,1 odstotka H3PO4). Hitrost pretoka je bila 1.0 ml/min. Programi gradientne elucije so bili povzeti, kot sledi: 0–20 min, 18 odstotkov –28 odstotkov A; 20–50 min, 28 odstotkov –32 odstotkov A; 50–60 min, 32 odstotkov A; 60–70 min, 32 odstotkov –50 odstotkov. TOF-MS je bil izveden tako v načinu pozitivnih kot negativnih ionov pri m/z 100–3000 pri naslednjih parametrih delovanja: kapilarna napetost 3500 V (ESI-) ali 4000 V (ESI plus); sušilni plin, 10,0 L/min; temperatura plina, 350 ◦C; tlak razpršilnika, 35 psi; napetost skimmera, 65 V; fragment ali napetost, 135 V; OCTRFV, 750 V. Vsi podatki so bili nadzorovani z zbiranjem podatkov za TOF/Q-TOF Ver. B.03.01 in kvalitativna analiza Ver. B.03.01 (Agilent Technologies, ZDA).

2.4. Kvantitativna analiza TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)s HPLC-DAD

Ločitev smo izvedli na koloni Zorbax SB-C18 (150 mm × 4,6 mm, 5 μm) v 50 minutah (1,0 ml/min). Kromatografski pogoji za HPLC-DAD so bili enaki kot pri kvalitativni analizi. Injekcijski volumen, temperatura kolone in UV valovna dolžina so bili nastavljeni na 5 μL, 30 ◦C oziroma 330 nm.

2.5. Poskusne živali

Podganji samci SD, ki tehtajo 180 ± 20 g, so bili kupljeni v Laboratory Animal Center of Nanjing Qinglongshan [certifikat št. SCXK (SU) 2017-0001] in nameščeni v Animal Care Facility v Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. (Jiangsu, Kitajska). Oskrbo živali in poskusne postopke je odobril Institucionalni odbor za oskrbo in uporabo živali, Huzhou Institute for Food and Drug Control (odobritev št. 19018) in so bili izvedeni v skladu s predpisi za poskuse na živalih Kitajske. Podgane so bile vzdrževane pri nadzorovani temperaturi (24 ± 2 ◦C) in vlažnosti (50 ± 10 odstotkov) z 12-urnim ciklom svetlobe in teme, 7 dni so bile aklimatizirane na življenjske razmere z običajno laboratorijsko hrano in vodo ad libitum.

2.6. Indukcija sladkorne bolezni

Podgane v normalni kontrolni skupini (NC, n {{0}}) so bile hranjene z običajno dieto, medtem ko so bile poskusne podgane hranjene s HFSD (normalna prehrana, dopolnjena z 20 odstotki saharoze, 10 odstotki svinjske masti, 2,5 % holesterola in 1 % čokolada, 3,95 kcal/g) 4 tedne. Po 12-urnem postu smo podganam intraperitonealno injicirali enkratni odmerek STZ (30 mg/kg), ki smo ga tik pred uporabo raztopili v hladnem citratnem pufru (0,1 M, pH 4,5). Osmi dan po injiciranju STZ je bil vzorec krvi odvzet iz zadnjega dela z iglo za odvzem krvi za enkratno uporabo in glukoza v plazmi na tešče (FPG) je bila določena s prenosnim glukometrom (LifeScan, Inc. UK). Podgane s simptomi poliurije, polidipsije in FPG večjim ali enakim 11,1 mmol/L so obravnavali kot diabetične podgane in jih naključno razdelili v pet skupin (n =10).

Skupina I: NC, hranjena s 0,5 odstotki natrijeve karboksil metilceluloze (CMC Na, 10 ml/kg).

Skupina II: kontrola sladkorne bolezni (DC), hranjena s 0.5 odstotki CMC-Na (10 ml/kg).

Skupina III: TGCT-50, zdravljena s TGCT (50 mg/kg).

Skupina Ⅳ: TGCT-100, zdravljena s TGCT (100 mg/kg).

Skupina Ⅴ: TGCT-200, zdravljena s TGCT (200 mg/kg).

Skupina Ⅵ: Met-200, tretirana z Met (200 mg/kg).

Odmerki, uporabljeni v tej študiji, so bili izbrani na podlagi kitajske farmakopeje (izdaja 2015). Vsem skupinam so dajali peroralno enkrat na dan in so še naprej prejemale svojo dieto še 6 tednov.

2.7. Opazujte splošno stanje podgan

Vsak dan so opazovali stanje krzna, izločanje urina in preživetje podgan. Med poskusom so spremljali telesno težo (TT) in vnos kalorij. FPG je bil ovrednoten pri 0, 2., 4. in 6. tednu po zdravljenju s TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza).

2.8. Peroralni glukozni tolerančni test (OGTT)

OGTT so izvedli na podganah, ki so bile čez noč tešče v zadnji fazi celotne študije. Samo 6{2}} μL vzorcev krvi smo zbrali s kapilarno pipeto iz orbitalnega sinusa (0 h), nato pa jim dali TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)(50 mg/kg, 100 mg/kg in 200 mg/kg) oziroma Met (200 mg/kg). Vzorce krvi smo odvzeli 0,5 h, 1 h, 2 h po obremenitvi z glukozo (2 g/kg). Podgane so bile anestezirane z izofluranom nekaj minut pred odvzemom krvi in ​​nato takoj pritisnjene, da ustavijo krvavitev s hemostatsko vato. Vsi poskusi so bili opravljeni skrbno, da bi zagotovili dobro počutje živali. Koncentracije glukoze v plazmi so bile določene z glukoznim kompletom, ki temelji na metodi glukoza oksidaze peroksidaze. Površino pod krivuljo glukoze (AUC-G) smo izračunali glede na literaturo (Shao et al., 2013).

2.9. Določitev insulina na tešče (FINS) in indeksa občutljivosti na insulin (ISI)

V intervalu 1 dan po OGTT so bile vse podgane v dobrem stanju brez simptomov, kot sta slepota in vnetje. Nato so jih po 12 urah na tešče anestezirali z natrijevim pentobarbitalom (40 mg/kg, ip) in zbrali vzorce krvi iz trebušne aorte s heparinom in brez njega za biokemične ocene. Serum smo zbrali iz vzorcev krvi (brez heparina) s centrifugiranjem. FINS je bil testiran s kompletom ELISA. FPG je bil določen s komercialnim kompletom, ki temelji na metodi glukoza peroksidaze. ISI je bil izračunan po formuli: ISI=1/[FINS (pmol/L) × FPG (mmol/L)] (Wang et al., 2013).

2.10. Ocena sinteze glikogena v jetrih in mišicah

Jetra in gastrocnemius mišice smo izrezali, splaknili, stehtali in shranili pri – 70 ◦C. Glikogen v jetrih in mišicah smo merili z metodo anthrone, kot je opisano prej (Ren et al., 2015). Vsebnost glikogena je bila izražena kot mg/g mokre teže tkiva. Aktivnosti heksokinaze (HK) in piruvat kinaze (PK) v jetrih smo določali s komercialno dostopnimi kompleti po navodilih proizvajalca.

2.11. Biokemična analiza

HbA1c v polni krvi (s heparinom) smo izmerili z diagnostičnim kompletom. Serumski C-peptid, p-PKB, p-GSK3, TC, TG, LDL-C, HDL-C, SOD, GSH-Px, MDA, TNF-, IL-6 in IL-1 so bili testirani s komercialnimi kompleti v skladu z navodili proizvajalca.

2.12. Histološka ocena trebušne slinavke

Tkiva trebušne slinavke so bila tudi izrezana, sprana in fiksirana v 10-odstotnem nevtralnem formalinu, nato dehidrirana v gradientnem etanolu (75 odstotkov, 85 odstotkov, 95 odstotkov in 100 odstotkov) in ksilenu (100 odstotkov). Po permeaciji so jih vdelali v parafin in z rotacijskim mikrotomom razrezali na dele debeline 3 μm. Tkivne sekcije so bile obarvane s hematoksilin-eozinom (H&E) za preglede s svetlobnim mikroskopom (Chen et al., 2014).

2.13. Statistična analiza

Statistična analiza je bila izvedena s programsko opremo SPSS različice 16.0. Podatki so bili predstavljeni s povprečjem ± SD. Statistične primerjave med skupinama so bile izvedene z uporabo enosmerne ANOVA, ki ji je sledil Tukeyjev test, vrednost p < 0,05="" pa="" je="" bila="" vzeta="" kot="" statistično="">

3. Rezultati

3.1. Fitokemična analiza TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)

Kvalitativna analiza je bila izvedena in predstavljena v dodatnem gradivu. Celotni ionski kromatogram v načinu negativnih ionov je bil prikazan na sliki S1. Podatki MS so bili okvirno dodeljeni s primerjavo s podatki v prejšnjem poročilu (Li et al., 2015) in povzeti v tabeli S1. Analitične metode za kvantifikacijo označevalcev so bile prav tako validirane in na kratko opisane v dodatnem gradivu. Kromatogrami HPLC so bili predstavljeni na sliki 1. Tri glavne sestavine (ehinakozid, akteozid in izoakteozid) TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)v primerjavi z referenčnimi snovmi. Identifikacija spojin in njihovih koncentracij v TGCT je bila prikazana v tabeli 1.

3.2. Učinki TGCT na telesno maso in vnos kalorij

Kot je prikazano na sliki 2A, se je pri podganah, hranjenih s HFSD, teža povečala za povprečno 41 g v primerjavi s skupino NC po 4 tednih. Vendar pa je STZ očitno zmanjšal BW podgan v primerjavi s skupino NC. V nasprotju s tem se je telesna teža v skupinah TGCT (100 in 200 mg/kg) progresivno in značilno povečala (p < 0,05)="" za="" 8,1="" odstotka="" oziroma="" 11,1="" odstotka="" v="" primerjavi="" s="" skupino="" dc="" do="" konca="" poskusnega="" obdobja.="" ,="" kar="" je="" pokazalo,="" da="" je="">(skupni glikozidiCistanchetubuloza)lahko prepreči prekomerno izgubo teže v patoloških stanjih. Vnos kalorij v skupini NC je bil opazno nižji kot v drugih skupinah in ni bilo pomembne razlike v vnosu kalorij med drugimi petimi skupinami (slika 2B).

3.3. Učinki TGCT na FPG, OGTT in HbA1c

Diabetične podgane, povzročene s STZ, so pokazale izjemno povečanje FPG v primerjavi s skupino NC (p < 0.01),="" kot="" je="" prikazano="" na="" sliki="" 3a.="" peroralno="" dajanje="">(skupni glikozidiCistanchetubuloza)pokazal hipoglikemični učinek na način, ki je odvisen od časa in odmerka. TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)(100 in 200 mg/kg) je znatno znižalo ravni FPG v 4. (22,1 odstotka in 24,8 odstotka) in 6. (23,2 odstotka in 56,4 odstotka) tednu v primerjavi s skupino DC. Kot je prikazano na sliki 3B in C, je TGCT (100 mg/kg in 200 mg/kg) očitno znižal glukozo v krvi za 16,1 odstotka in 22,2 odstotka po 0,5 ure in se je zmanjšal za 17,2 odstotka in 26,5 odstotka po 1 uri ter AUC -G skupin TGCT se je prav tako zmanjšal za 8,1 odstotka, 18,5 odstotka oziroma 25,4 odstotka. Kot je prikazano na sliki 3D, je prišlo do pomembnega povečanja HbA1c (93,3 odstotka) v primerjavi s skupino NC, medtem ko se je peroralno dajanje TGCT (100 mg/kg in 200 mg/kg) podganam s sladkorno boleznijo izjemno zmanjšalo (p < 0,05).="" hba1c="" (26,7="" odstotka="" oziroma="" 37,4="" odstotka)="" v="" primerjavi="" s="" skupino="">

3.4. Vsebnost glikogena v jetrih in mišicah

Kot je prikazano na slikah 4A in B, so bile ravni glikogena pri podganah s sladkorno boleznijo znatno znižane. Pri različnih koncentracijah TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)dajali podganam s sladkorno boleznijo 6 tednov, je bil glikogen v jetrih v skupinah TGCT (100 mg/kg in 200 mg/kg) višji (25,2 odstotka in 40,8 odstotka) kot v skupini DC (p < 0,05="" ,="" slika="" 4a).="" podoben="" učinek="" je="" bil="" dokazan="" v="" mišicah="" kot="" glikogen="" v="">(skupni glikozidiCistanchetubuloza)skupinah (100 mg/kg in 200 mg/kg) je bil višji (40,7 odstotka in 52,6 odstotka) kot pri skupini DC (p <0,05, slika 4B).

3.5. Učinki TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)na serumski insulin, C-peptid in ISI

Kot je prikazano v tabeli 2, sta bila insulin in C-peptid očitno (p < 0,01)="" zmanjšana="" pri="" podganah="" s="" sladkorno="" boleznijo="" v="" primerjavi="" s="" skupino="" nc.="" vendar="">(skupni glikozidiCistanchetubuloza)at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}}.05), tudi če sta bila insulin in C-peptid v skupinah, zdravljenih s TGCT, nekoliko višja kot v skupini DC. Medtem smo izračunali ISI na sliki 4C. V nasprotju z izločanjem insulina je bil ISI povečan za 32,9 odstotka oziroma 37,8 odstotka s TGCT (100 mg/kg in 200 mg/kg) v primerjavi s skupino DC (p <>

3.6. Histopatološki pregled trebušne slinavke

Da bi preverili učinek TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)o regeneraciji v pankreasnih otočkih je bila opravljena histološka analiza trebušne slinavke. Na sliki 5A so v skupini NC opazili normalno histološko strukturo in velike otočke. Nasprotno pa je vbrizgavanje STZ povzročilo zmanjšanje števila in premera otočkov z izrazitimi mikrovezikularnimi spremembami (slika 5B). Oba TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)in Met sta znatno povečala število in velikost otočkov z analizo točkovanja (sl. 5C–F).

3.7. Učinki TGCT na p-PKB, p-GSK3, HK in PK

V tabeli 2 je bilo ugotovljeno, da sta se stopnji fosforilacije PKB in GSK3 pri podganah s sladkorno boleznijo znatno zmanjšali (p < 0.05).="">(skupni glikozidiCistanchetubuloza)(100 mg/kg in 200 mg/kg) je izjemno povečal koncentracijo p-PKB (TGCT-100: 13,5 odstotka, p < 0.05="" in="" tgct-200:="" 16,7="" odstotka,="" p="">< 0,05)="" in="" p="" gsk3="" (tgct-200:="" 18,3="" odstotka,="" p="">< 0,01).="" opazili="" so="" tudi="" podobne="" učinke="" tgct="" na="" hk="" in="" pk.="" skupine="" tgct="" so="" povečale="" aktivnosti="" hk="" (tgct-100:="" 30,2="" odstotka,="" p="">< 0,05="" in="" tgct-200:="" 59,1="" odstotka,="" p="">< 0,01)="" in="" pk="" (tgct-200:="" 32,7="" odstotka,="" p="">< 0,05)="" kot="" tisti="" v="" skupini="">

3.8. Učinki TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)na dislipidemijo

Kot je prikazano v tabeli 3, so podgane, zdravljene s TGCT (100 mg/kg in 200 mg/kg), opazno izboljšale nenormalnosti lipidov. TG so se znižale za 19,8 odstotka (p <0,05) in="" 25,9="" odstotka="" (p=""><0,01); tc="" sta="" se="" zmanjšala="" za="" 28,5="" odstotka="" in="" 31,4="" odstotka="" (p=""><0,05); ldl-c="" se="" je="" znižal="" za="" 20,0="" odstotka="">< 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. Učinki TGCT na oksidativni stres in vnetje

Glede na pomembno vlogo oksidativnega stresa in vnetja v patofiziologiji sladkorne bolezni smo ovrednotili sposobnost TGCT na oksidativni stres in vnetje pri diabetičnih podganah. TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)(100 in 200 mg/kg) dejansko povečala (14,7 odstotka, p < 0,05 in 20,5 odstotka, 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. Razprava

Sladkorna bolezen je progresivna in kronična presnovna motnja, za katero je značilna predvsem hiperglikemija. Trenutno je FPG specifično merilo koncentracije glukoze v krvi, OGTT je občutljivo merilo za odkrivanje zgodnjih nepravilnosti pri izločanju glukoze, medtem ko se HbA1c pogosto uporablja kot indeks zlatega standarda za nadzor glikemije, ki odraža povprečno raven glukoze v 120 dneh pred testom ( Nagy et al., 2018; Gan et al., 2018). FPG, OGTT in HbA1c se klinično uporabljajo za diagnozo in obvladovanje preddiabetesa in sladkorne bolezni (Chai et al., 2017). V naši študiji je jasno, da je FPG diabetičnih podgan, zdravljenih s TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)(100 mg/kg in 200 mg/kg) se je znatno zmanjšal v primerjavi s skupino DC. Podatki, prikazani v OGTT in AUC-G, so oslabljeno toleranco za glukozo in stopnjo privzema glukoze obrnili s TGCT pri podganah s sladkorno boleznijo. Medtem je bil rezultat podprt tudi z merjenjem vsebnosti HbA1c. Ti podatki so pokazali, da je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)izboljšal fiziološke indekse diabetičnih podgan z uravnavanjem homeostaze glukoze v krvi.

Moteno izločanje insulina in IR igrata ključno vlogo pri razvoju hiperglikemije. Usmerjanje na enega od njih je primerno za izboljšanje nadzora glikemije in preprečevanje T2DM (Szoke in Gerich, 2005; Punthakee et al., 2018). Več raziskovalcev je poročalo, da je kombinacija diete z visoko vsebnostjo maščob in nizkih odmerkov STZ učinkovito sredstvo za indukcijo T2DM v poskusih na živalih. Nizki odmerki STZ povzročajo blago poslabšanje izločanja insulina, ki je bolj podobno kasnejšim fazam T2DM (Gheibi et al., 2017). V tej študiji TGCT ni bistveno povečal izločanja inzulina niti obnovil otočka trebušne slinavke diabetičnih podgan, tudi če sta bila inzulin in število otočkov v skupinah, zdravljenih s TGCT, višja kot v skupini DC. Te ugotovitve so v skladu s prejšnjo študijo na miših db/db (Xiong et al., 2013). Naši rezultati so pokazali znatno povečanje telesne mase pri diabetičnih podganah, zdravljenih s TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza), kar je mogoče razložiti z rahlim povečanjem insulina, ki lahko zavira katabolizem beljakovin v mišičnem tkivu (Adams et al., 2019). Poleg tega je rezultat ISI pokazal, da je TGCT očitno izboljšal IR diabetičnih podgan, kar je skladno s prejšnjim poročilom (Kong et al., 2018), ki je zagotovilo nove dokaze v zvezi s potencialnim mehanizmom na antidiabetični učinek TGCT.

Kot vsi vemo, je pot PKB/GSK3 ena najbolj kritičnih inzulinskih signalnih poti, za katero se domneva, da posreduje z inzulinom povzročeno sintezo glikogena (Zheng et al., 2015). HK in PK delujeta kot potencialni tarči zdravil pri farmakološkem zdravljenju sladkorne bolezni. Znižane aktivnosti HK in PK so bile potrjene pri IR, medtem ko aktivacija HK in PK povzroči več rezerv glikogena ali glikolizo, ki proizvaja več energije z uporabo glukoze v krvi (Hu et al., 2014). V tej študiji je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)zdravljenje je istočasno povečalo ekspresijo fosforiliranih proteinov PKB in GSK3, kar je vodilo do znatnega obrata v aktivnostih HK in PK, in opazno obnovilo vsebnost glikogena v jetrih in mišicah, ko se je glukoza v krvi zmanjšala. Ti rezultati so pokazali, da je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)aktiviral ključne encime inzulinske signalne poti in dodatno zagotovil dokaze, da se je občutljivost na inzulin pri diabetičnih podganah resnično izboljšala.

Dolgotrajna sladkorna bolezen prav tako prispeva k zvišanju LDL-C in znižanju ravni HDL-C, ki povzroča disregulacijo lipidov (Jayashankar et al., 2016), dislipidemija pa je uveljavljen marker za endotelijsko disfunkcijo in kardiovaskularno tveganje pri sladkorni bolezni (Shahwan et al., 2019). V naši študiji je TGCT (200 mg/kg) izjemno znižal ravni TC, TG in LDL-C ter povečal raven HDL-C pri podganah s sladkorno boleznijo, kar je v skladu s prejšnjimi poročili, daCistanchetubulozaučinkovito regulira presnovo lipidov pri miših (Shimoda et al., 2009; Xiong et al., 2013). Te ugotovitve so pokazale, da je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)je lahko bolj koristen za diabetične posameznike z nepravilnostmi lipidov v krvi.

STZ je antibiotik širokega spektra, ki ima visoko selektiven toksičen učinek na celice otočkov trebušne slinavke, kar je posledica povečanja superoksidnega radikala in posledično slabega nadzora glikemije (Ghosh et al., 2015; Swain et al., 2020). ). Medtem je oksidativni stres tudi pomemben vzrok za IR v številnih okoljih (Taniguchi et al., 2006). IR in sladkorna bolezen sta povezana z zmanjšano aktivnostjo antioksidativnih encimov, kot sta SOD in GSH-Px (Styskal et al., 2012). Prejšnje študije so nakazovale, da je zatiranje oksidativnega stresa lahko znižalo glukozo v krvi pri diabetičnih podganah (Lim et al., 2012; Gao et al., 2016). V tej študiji je zdravljenje s TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)bistveno obnovil celične obrambne funkcije SOD in GSH-Px ter zmanjšal ravni MDA pri diabetičnih podganah, kar je pokazalo, da ima TGCT lastnosti antioksidacije.

Glavne sestavine TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)so PhG in skupna vsebnost ehinakozida, akteozida in izoakteozida je več kot 661 mg/g. Za rastline z visoko vsebnostjo antioksidantov, kot je PhG, je bilo na splošno dokazano, da imajo hipoglikemične učinke (Morikawa et al., 2014; Shimada et al., 2017; Spínola et al., 2019). Zato smo špekulirali, da je antidiabetični učinek TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)delno pripisati antioksidativni aktivnosti PhG. Glede na vsebnost ehinakozida v TGCT so potrebne nadaljnje študije za raziskovanje učinkov ehinakozida na modele IR in diabetes in vivo in in vitro.

Splošno znano je, da je sladkorna bolezen vnetna bolezen. Vnetni citokini, kot so TNF-, IL-6 in IL-1, lahko motijo ​​signalno pot insulinskega receptorja in nadalje vodijo do IR (Bastard et al., 2006). Zdi se, da je vnetje uspešna tarča zdravila pri zdravljenju IR in posledično sladkorne bolezni (Chen et al., 2015). V trenutni študiji je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)bi lahko znižal raven TNF-, IL-6 in IL-1, kar je pokazalo protivnetni učinek. To je lahko še en antidiabetični mehanizem TGCT pri diabetičnih podganah.

Kopičenje dokazov kaže, da vztrajno visoka glukoza v krvi povzroča nenormalnosti v strukturi in delovanju krožečih beljakovin in lipidov, kar vodi do glikoksidacije in peroksidacije, nato pa spodbuja nastajanje vnetnih citokinov. Podobno povečani vnetni citokini povzročijo proizvodnjo reaktivnih kisikovih vrst in drugih reaktivnih delov, kar spodbuja oksidativni stres in oksidativno škodo. Posledica tega je začaran krog (Aghadavod et al., 2016; Domingueti et al., 2016). Zato lahko znižanje glukoze in lipidov v krvi prispeva k antioksidativnim in protivnetnim učinkom TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza). Do neke mere natančen antidiabetični mehanizem ni povsem jasen in ga je treba dodatno raziskati.

5. Zaključek

Če povzamemo, je ta študija pokazala, da je TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)je bilo učinkovito sredstvo za zdravljenje hiperglikemije in hiperlipidemije pri diabetičnih podganah, ki jih povzroča dieta/STZ. Poleg tega je lahko antidiabetični učinek v veliki meri povezan z antioksidativnimi in protivnetnimi lastnostmi TGCT. Ta študija bi predstavila možnost uvedbe TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)pri zdravljenju sladkorne bolezni. Vendar pa je podroben antidiabetični mehanizem TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza)ostaja negotov, zato so potrebne nadaljnje študije in vivo in in vitro.

Avtorski prispevki

Zasnova in oblikovanje: ZQM, KNZ in WX. Priprava TGCT(skupni glikozidiCistanchetubuloza), analiza kemičnih sestavin in validacija metodologije: RG, ZKX in WJL. Indukcija sladkorne bolezni in dnevna obravnava: KNZ in HF. Priprava vzorcev za biokemične analize: KNZ, HF in ZQM. Analiza podatkov in priprava rokopisa: KNZ, ZQM in YST. Validacija podatkov in revizija rokopisa: WZH, GD in YST.

Izjava o konkurenčnem interesu

Avtorji niso izjavili, da ni navzkrižja interesov.

Zahvala

To študijo sta finančno podprla Nacionalni znanstveni in tehnološki glavni projekt za ustvarjanje in proizvodnjo ključnih novih zdravil, Kitajska (št. donacije 2013ZX09402203) in Projekt znanosti in tehnologije Huzhou, provinca Zhejiang (št. donacije 2018GZ03). Zahvaljujemo se gospe Ning Su in gospe Sha Liu z medicinskega inštituta Jiangsu za njuno pomoč pri študijah tkiv. Jinfeng Wu in Xuefei Zhang itd. so bili v tej raziskavi hvaležni.

Dodatek A. Dodatne podatke k temu članku lahko najdete na spletu na https://doi. org/10.1016/j.jep.2021.113991.

Iz: 'Hipoglikemični in hipolipidemični učinki totalnih glikozidovCistanchetubulozapri podganah s sladkorno boleznijo, povzročenih s prehrano/streptozotocinomKuiniu Zhu, et al

---Journal of Ethnopharmacology 276 (2021) 113991