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小鼠糖脂代谢的药效学分析

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-07-18 09:56【

糖脂代谢紊乱在糖尿病的发生、发展过程中具有 重要作用,因而寻找有效纠正糖脂代谢紊乱的药 物,对防治 2 型糖尿病有积极作用 。过氧化物酶体 增殖体激活受体(PPARs)是核受体超家族配体依赖激 活核转录因子。目前已发现有 α、γ 和 δ 三种亚 型,PPARs 被证实在很多病理生理过程中发挥调控 作用,如糖、脂及胆固醇代谢,PPARs 是治疗人类 代谢疾病的关键靶点 。目前临床应用的胰岛素增敏 剂专属和完全激动 PPARγ 受体,在发挥治疗 2 型糖 尿病疗效的同时,可产生增加体质量、心衰等严重 不良反应;而 PPARα、γ 双和/或 PPARα、γ、δ 三 靶点部分激动剂可以克服这一局限,因而寻找 PPAR 双和/或三靶点部分激动剂成为该领域研究的热点。


1 材料与方法

1.1 动物


8~10 周雌性 KK/Upj-AY 小鼠 50 只,体 质量(32±3)g,SPF 级,以高脂饲料喂养,故体质量 变化会比正常组小鼠明显;8~10 周雌性 C57BL/6J 小 鼠 10 只,体质量(26±2)g,SPF 级,北京华阜康生物科技股份有限公司,实验动物许可证号:SYXK(军) 2007-030。


1.2 药物及试剂

和厚朴酚,自行制备,含量大于 95%,由中国中医科学院西苑医院提供,经王建农研究 员通过高效液相色谱仪鉴定;盐酸吡格列酮,美国 Santa Cruz Biotechnology 公司,批号:sc-204848A。 TC ELISA Kit,上海沪尚生物技术有限公司,批 号 : SBJ- H0151; Rat/Mouse Insulin 96 Well Plate Assay,美国 Millipore 公司,货号:#EZRMI-13K; 甲醛,南京宁诚化学药品试剂有限公司,批号: 20100518;苏木素-伊红染液试剂盒,江苏凯基生物 技术股份有限公司,批号: KGA244;中性树,国药 集团化学试剂有限公司,批号:10004160;二甲 苯,国药集团化学试剂有限公司,批号:1330-20- 7;甲醇,国药集团化学试剂有限公司,批号:67-56-1;乙醇,国药集团化学试剂有限公司,批号: 64-17-5;PBS 缓冲液,江苏凯基生物技术股份有限 公司,批号:KGB5001,葡萄糖,国药集团化学试剂 有限公司 批号:20130608。 普通饲料、高脂饲料(20% 蔗糖、2.5% 胆固 醇、10% 猪油、1% 胆酸钠、66.5% 基础饲料),北 京华阜康生物科技有限公司,批号:1110420618。


1.3 仪器

ACCU-CHEK Advantage 血糖检测系统, 上海罗氏诊断产品有限公司;Elx800 型酶标仪,美 国 BioTek 公司;ES-1100 型电子天平,湖南湘平仪器厂;THZ-312 型孵箱,上海精宏实验设备有限公 司;BCD-258A/C 型冰箱,中国海尔公司;TS-8 型 转移脱色摇床,海门市其林贝尔仪器制造有限公 司;101AS-3 型电热扶风干燥箱,上海圣欣科学仪 器有限公司;Olympus BX43 生物正置显微镜,日本 奥林巴斯公司;E200 型天平,德国赛多利斯公司; KGSP10 免疫组化笔,江苏凯基生物技术股份有限公 司;RAK-2001 型耐高温塑料染色架,福州迈新公司。


1.4 分组、模型复制及给药方法

50 只 KK/Upj-AY 小鼠以专用高脂饲料饲养 4 周后,禁食12h,检测空腹血糖(FBG),以 FBG≥13.9 mmol·L-1 为糖尿病小鼠标准,成模率 100%。KK/Upj-AY 小鼠造模成功 后随机分为 5 组,即模型组、吡格列酮组(10 mg·kg-1 )、 和厚朴酚低(25 mg·kg- 1 )、中(50 mg·kg- 1 )、高(100 mg·kg-1 )剂量组,另取 10 只 C57BL/6J 小鼠作为正常 对照组,模型组和正常对照组给予同等体积的蒸馏 水,每天给药1次,持续 35 d。


1.5 指标检测

实验期间,每日观察大鼠毛色光泽 度,大、小便,精神状态及活动度等;每周测定血 糖值和体质量,给药 35 d 后测定糖耐量、胰岛素含 量及血脂各项指标。


1.5.1 血糖值测定

给药期间每周测定血糖值 1 次, 上午给药前禁食 3 h 后,采用尾静脉取血,用 ACCU-CHEK Advantage 血糖检测系统测量血糖值, 并记录数值。


1.5.2 糖耐量测定

末次给药后第 2 天,禁食 3 h, 开始糖耐量实验的时间即为 0 h。测定 0 h 血糖值, 灌服剂量为 2.5 g·kg-1 的葡萄糖溶液,随后测定 1 h、 2 h 血糖值,并计算曲线下面积 AUC。


1.5.3 胰岛素含量及血脂各项指标测定

给药 35 d 后,禁食不禁水 12 h,眼眶取血,37 ℃水浴静置 1 h, 3 500 r·min- 1 离心 10 min;取上层血清,采用 Rat/ Mouse Insulin 96 Well Plate Assay 试剂盒,按照其说 明书操作步骤进行,测量出小鼠血清中胰岛素及TC、HDL、LDL、TG 的含量。


1.5.4 体质量测定

KK/Upj-AY 小鼠以专用高脂饲料 饲养 4 周后,以 FBG≥13.9 mmol·L- 1 为模型复制成 功,即为 0 周,并开始给药。给药期间用 ES-1100 型电子天平每周测量体质量 1 次,并记录数值。


1.6 HE 染色观察各组小鼠胰腺组织 2 型糖尿病

KK/Upj-AY 小鼠饲养 4 周后,按“1.4”给药方法给 药 35 d。实验结束后,剖取胰腺组织,经 10%福尔 马林溶液固定,常规取材,脱水,石蜡包埋,制片 (4 μm 厚),HE 染色,光学显微镜观察胰腺的病 变。主要观察内分泌部胰岛的状况:

(1)在 100 倍低 倍镜下(目镜 10 倍、物镜 10 倍)测量每视野胰岛 数;

(2)用“显微镜用侧微尺”在 100 倍镜下测量每 个胰岛的面积。计算出每个标本平均胰岛数、每个 胰岛的平均面积。


1.7 统计学处理方法

采用 SPSS 16.0 软件对结果进 行统计分析,数据以均数 ± 标准差(x ± s)表示,两组 间比较采用 t 检验,多组间比较采用单因素方差分析 及方差分析中均数的两两比较,变量的相互关系采 用多元相关分析。P<0.05 或 P<0.01 表示差异有统 计学意义。


2 结果

2.1 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠血糖值 的影响。与正常组比较,模型组小鼠的血糖 值每周均显著升高(P<0.01)。与模型组比较,从第 1 周开始,和厚朴酚中剂量组、和厚朴酚高剂量组及 吡格列酮组小鼠的血糖值均显著降低(P<0.05,P< 0.01)
 

2.2 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠糖耐量 的影响 见表 2。与正常组比较,模型组小鼠的 AUC 值明显升高(P<0.01)。与模型组比较,和厚朴酚中 剂量组、和厚朴酚高剂量组及吡格列酮组小鼠的 1、2 h 的 AUC 值均显著降低(P<0.05,P<0.01)。


2.3 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠胰岛素 表达水平的影响。与正常组比较,模型组小 鼠的胰岛素表达水平显著升高(P<0.01)。与模型组 比较,和厚朴酚中剂量组、和厚朴酚高剂量组及吡 格列酮组小鼠的胰岛素表达水平显著降低(均 P< 0.01)。


2.4 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠血脂各 项指标的影响。与正常组比较,模型组小鼠 血清中 TC、TG、LDL 及 HDL 含量均无统计学意 义。与模型组比较,和厚朴酚低剂量组小鼠血清中TC 及 TG 含量显著降低(P<0.01);和厚朴酚中剂量 组小鼠血清中 TG、TC 及 LDL 含量均显著降低(P< 0.05,P<0.01);和厚朴酚高剂量组小鼠血清中 TC 含量显著降低,HDL 含量显著升高(P<0.01,P<0.05);吡格列酮组小鼠血清 TG 及 LDL 含量均显著 降低(P<0.01)。


2.5 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠体质量 的影响。与正常组比较,模型组小鼠的体质 量从第 0 周开始显著升高(P<0.01)。与模型组比 较,和厚朴酚中剂量组小鼠的体质量从第 2 周开始 显著降低(P<0.01),和厚朴酚高剂量组小鼠的体质 量从第 1 周开始显著降低,(P<0.05),吡格列酮组 小鼠的体质量从第 2 周开始显著降低(P<0.05)。


2.6 和厚朴酚对 2 型糖尿病 KK/Upj-AY

小鼠胰腺组 织的影响。各组的胰腺外分泌部腺泡 的腺泡细胞及导管上皮无明显病变。正常组内分泌 部胰岛的胰岛分布于腺泡之间,团索状,边缘整 齐,HE 染色胰岛细胞着色较浅。


3 讨论

高糖、高饱和脂肪摄入,以及缺乏运动的现代生 活方式,已经促使糖尿病成为第三大非传染性疾病。其中 2 型糖尿病占绝大多数,其胰岛素分泌量 并不低,称为非胰岛素依赖性糖尿病,占糖尿病患 者总数的 90%以上。与 1 型糖尿病不同,2 型糖尿 病的关键病理环节并非胰岛素缺乏,而是胰岛素抵抗,改善胰岛素抵抗是治疗 2 型糖尿病的理想手 段。以噻唑烷二酮类为代表的 γ 过氧化物酶体增殖 体激活受体专属和完全激动剂,可显著增强靶组织 对胰岛素的敏感性,作为胰岛素增敏剂在临床上用 于治疗 2 型糖尿病,在非常小的剂量下,即具有显 著减轻胰岛素抵抗、改善糖代谢的临床疗效,为 2 型糖尿病治疗提供了崭新思路。但由于噻唑烷二酮 类为 PPARγ 专属和完全激动剂,其活化和转录表达 不仅提高胰岛素敏感性,而且同时促进脂肪细胞分 化,调控参与炎性反应、高血压以及动脉硬化的相 关基因。因而作为 PPARγ 专属和完全激动剂在取 得显著临床疗效的同时,发现其有增加体质量,导 致骨质疏松、水钠潴留和心衰等严重不良反应。研 究表明,由于 PPARα/PPARγ 双重部分激动剂或总 PPAR 部 分 激 动 剂(同 时 对 PPAR 的 三 个 亚 型 PPARα、PPARα/δ 和 PPARγ 有部分激动效应)诱导 核受体采取不同构象,导致核受体转录与 PPARγ 专 属和完全激动剂不同的协同激动因子的扩充,可以实现与 PPARγ 完全激动剂产生 “最大化效应”不同 的靶基因转录性调节效应——次最大化效应,从而 在对 2 型糖尿病保持良好治疗作用的同时,避免相 应的不良反应。