Tác dụng hạ đường huyết và giảm natri huyết của tổng số glycoside của Cistanche Tubulosa ở chuột tiểu đường do streptozotocin đang ăn kiêng

Liên hệ: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Kuiniu Zhu, et al

TRỪU TƯỢNG

Mức độ liên quan về dân tộc học: Cistanche tubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) là một thành phần thường được ghi trước trong nhiều đơn thuốc thảo dược truyền thống được sử dụng để điều trị bệnh tiểu đường ở Trung Quốc. Trong các nghiên cứu gần đây, hoạt động chống đái tháo đường củaCistanchetubulosachất chiết xuất đã được xác nhận. Tuy nhiên, không có điều tra hệ thống nào được báo cáo về tổng số glycoside củaCistatnche tubulosa(TGCT). Mục tiêu của nghiên cứu: Nghiên cứu hiện tại nhằm điều tra tác dụng hạ đường huyết và hạ natri huyết của TGCT và các cơ chế tiềm ẩn ở chuột mắc bệnh tiểu đường do chế độ ăn kiêng / streptozotocin (STZ) gây ra, và xác định đặc điểm hóa học của các thành phần chính của TGCT (tổng số glycoside củaCistanchetubulosa).

Nguyên liệu và phương pháp:Các bộ phận cấu thành chính của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)được đặc trưng bởi HPLC / Q-TOF-MS và việc định lượng phân tích được thực hiện với HPLC-DAD. Những con chuột mắc bệnh tiểu đường loại 2 được gây ra bởi chế độ ăn nhiều chất béo có hàm lượng đường sucrose cao (HFSD) và một lần tiêm STZ (30 mg / kg). TGCT (50 mg / kg, 100 mg / kg và 200 mg / kg) hoặc metformin (200 mg / kg) được dùng bằng đường uống trong 6 tuần. Trọng lượng cơ thể và lượng calo tiêu thụ được theo dõi trong suốt cuộc thử nghiệm. Glucose huyết tương lúc đói (FPG), xét nghiệm dung nạp glucose qua đường miệng (OGTT), diện tích dưới đường cong của glucose (AUC-G), hemoglobin glycosyl hóa (HbA1c), insulin lúc đói, C-peptide huyết thanh, hàm lượng glycogen và chỉ số nhạy cảm insulin là thử nghiệm. Các mức độ của protein kinase B được phosphoryl hóa và glycogen synthase kinase 3 được phosphoryl hóa, các hoạt động của hexokinase và pyruvate kinase đã được thử nghiệm. Trong khi đó, những thay đổi trong cấu hình lipid huyết thanh, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, malondialdehyde và các yếu tố gây viêm được đo. Mô học của tuyến tụy cũng được đánh giá bằng nhuộm hematoxylin-eosin.

Kết quả:Điều tra của chúng tôi cho thấy sự hiện diện của phenylethanoid glycoside (PhGs): echinacoside (500,19 ± 11,52 mg / g), acteoside (19,13 ± 1,44 mg / g) và isoacteoside (141,82 ± 5,78 mg / g) trong TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa). Các thử nghiệm dược lý chỉ ra rằng TGCT làm đảo ngược đáng kể tình trạng giảm cân do STZ (11,1 phần trăm, 2 0 0 mg / kg); giảm FPG (56,4 phần trăm, 200 mg / kg) và HbA1c (37,4 phần trăm, 200 mg / kg); cải thiện độ nhạy OGTT, AUC-G và insulin; tăng hàm lượng glycogen (40,8% ở gan và 52,6% ở cơ, 200 mg / kg) và hoạt động của các enzym chuyển hóa carbohydrate; sự thay đổi hồ sơ lipid được điều chỉnh và hoạt động của các enzym chống oxy hóa; làm giảm các dấu hiệu huyết thanh của stress oxy hóa và viêm theo cách phụ thuộc vào liều lượng (p <>

Kết luận:Nghiên cứu này khẳng định rằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa) là một tác nhân dinh dưỡng hiệu quả để cải thiện tình trạng tăng đường huyết và tăng lipid máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường do chế độ ăn kiêng / STZ, nguyên nhân phần lớn có thể là do các hoạt động của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)ức chế căng thẳng oxy hóa và viêm.

Từ khóa:Tổng số glycoside củaCistanche tubulosaĐái tháo đường týp 2 Hạ đường huyết Giảm natri huyết Chống oxy hóa Chống viêm

1. Giới thiệu

Đái tháo đường được coi là một bệnh chuyển hóa, được đặc trưng bởi sự tăng đường huyết do suy giảm sản xuất insulin hoặc / và kháng insulin (IR) (Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ, 2019). Tăng đường huyết mãn tính có liên quan đến nhiều biến chứng nghiêm trọng như bệnh thận, bệnh võng mạc, bệnh thần kinh và các vấn đề về tim (Ekoe, 2019). Số người mắc bệnh tiểu đường toàn cầu vào năm 2019 ước tính là 463 triệu (9,3%), tăng lên 578 triệu (10,2%) vào năm 2030 và 700 triệu (10,9%) vào năm 2045 (Saeedi và cộng sự, 2019). Một số loại thuốc như metformin (Met, làm tăng sản xuất glycogen ở gan), insulin (ức chế sản xuất glucose và tăng sử dụng glucose), và sulfonylureas (kích thích tế bào đảo tụy tiết ra insulin) có hiệu quả trong việc giảm đường huyết. Đã bao giờ, rất nhiều phản ứng phụ không mong muốn (bao gồm tăng cân, hạ đường huyết, hồng ngoại và phù nề) đã hạn chế việc sử dụng chúng (Moller, 2001). Do đó, nhiều nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các hợp chất hoạt tính sinh học từ chiết xuất thực vật truyền thống để điều trị bệnh tiểu đường trong những năm qua (Kasangana và cộng sự, 2019; Liu và cộng sự, 2020).

Cistanchetubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) đã được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc, thường được kê đơn trong các công thức truyền thống để điều trị chứng thiếu thận, vô sinh nữ và đái tháo đường (Li và cộng sự, 2016; Han và cộng sự, 2017 ; Su và cộng sự, 2017). Các nghiên cứu gần đây đã báo cáo rằng chiết xuất nước củaCistanchetubulosacho thấy tác dụng hạ đường huyết và hạ natri máu ở chuột db / db mắc bệnh đái tháo đường týp 2 (T2DM) (Xiong và cộng sự, 2013), và cải thiện mức đường huyết, IR và peroxy hóa lipid ở chuột đái tháo đường do streptozotocin (STZ) -nicotinamide gây ra ( Kong và cộng sự, 2018). Phenylethanoid glycoside (PhGs) là thành phần chính củaCistanchetubulosa(Morikawa và cộng sự, 2014), đã thể hiện các hoạt động sinh học khác nhau như chống oxy hóa (Xue và cộng sự, 2017) và chống ung thư (Fu và cộng sự, 2019). Hơn nữa, PhGs ức chế đáng kể sự gia tăng nồng độ đường huyết sau ăn ở chuột ăn tinh bột (Morikawa và cộng sự, 2014), ức chế sự hấp thu glucose phụ thuộc natri 1- trong tế bào biểu mô ruột (Shimada và cộng sự, 2017), và ức chế hoạt động của aldose reductase trong thấu kính chuột (Morikawa và cộng sự, 2019). Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào trước đây nghiên cứu về hoạt tính chống tăng đường huyết của tổng số glycoside củaCistanchetubulosa(TGCT).

Trong nghiên cứu này, các đặc tính chống đái tháo đường của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)đã được đánh giá trong chế độ ăn giàu chất béo giàu sucrose (HFSD) và chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ gây ra. Ngoài ra, các hoạt động chống oxy hóa và chống viêm cũng được nghiên cứu để hiểu một cách toàn diện cơ chế tiềm ẩn của TGCT.

2. Vật liệu và phương pháp

2.1. Hóa chất và thuốc thử

STZ được mua từ Sigma-Aldrich Corp. (Saint Louis, Hoa Kỳ). Met được lấy từ Trung-Mỹ Shanghai Squibb Pharma. Bộ dụng cụ ELISA gồm insulin, C-peptide được cung cấp bởi Elabscience Biotechnology Co., Ltd (Vũ Hán, Trung Quốc). Bộ công cụ ELISA gồm glucose, hemoglobin glycosyl hóa (HbA1c), cholesterol toàn phần (TC), triacylglycerol (TG), cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-C), cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao (HDL-C), superoxide dismutase (SOD) , glutathione peroxidase (GSH-Px), malondialdehyde (MDA), yếu tố hoại tử khối u- (TNF), interleukin 1 (IL -1), interleukin 6 (IL -6) đã được mua từ Viện Kỹ thuật Sinh học Nam Kinh Jiancheng . Bộ dụng cụ ELISA gồm protein kinase B (p-PKB) được phosphoryl hóa và glycogen synthase kinase 3 được phosphoryl hóa (p-GSK3) được mua lại từ Công ty TNHH Công nghệ sinh học liên kết enzyme Thượng Hải. Echinacoside (độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 98%) và acteoside (độ tinh khiết Lớn hơn hoặc bằng 97 phần trăm) được mua từ Viện Kiểm soát Thực phẩm và Dược phẩm Quốc gia. Isoacteoside (độ tinh khiết Lớn hơn hoặc bằng 98 phần trăm) được cung cấp bởi Chengdu Must Biotechnology Co., Ltd.

2.2. Tài nguyên thực vật và chuẩn bị TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)

Thân cây mọng nước khô củaCistanchetubulosađược mua từ Bozhou Yihongtang Pharmaceutical Co., Ltd., (An Huy, Trung Quốc) và được xác định bởi Tiến sĩ Puyang Gong thuộc Khoa Thực vật học Dược phẩm, Đại học Tây Nam Minzu. Một mẫu chứng từ (số 20161103) được nghiền thành bột và gửi vào phòng thảo mộc của Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. Theo tiêu chuẩn thuốc quốc gia SFDA "Congrong Zonggan Jiaonang" (YBZ 07482005-2011 Z), Thuốc thô (1 kg) được chiết với nước ba lần sau khi ngâm trong 1 giờ. Sau khi lọc, dịch lọc được cô đặc dưới áp suất giảm, thêm rượu vào dung dịch đậm đặc cho đến khi nồng độ etanol đạt 60%. Chất lỏng nổi phía trên được cô đặc để không có vị cồn và sau đó được tinh chế bằng nhựa macroporous. Đầu tiên, dung dịch rửa giải nước và dung dịch rửa giải etanol 40% được thu liên tiếp để sử dụng sau này. Thứ hai, chất rửa giải nước được bơm lại vào nhựa macroporous và rửa giải bằng nước. Nước rửa giải đã bị loại bỏ. Thứ ba, rửa giải với 40% etanol và chất rửa giải được thu thập để sử dụng sau này. Cuối cùng, 40% dung dịch rửa giải etanol được kết hợp và cô đặc bằng thiết bị bay hơi quay, sau đó dung dịch được làm khô bằng cách sấy phun. Người ta thu được khoảng 60 g chất điện nâu (tức là TGCT). Độ tinh khiết của TGCT được phát hiện theo tiêu chuẩn (YBZ 07482005-2011 Z), đạt tới 853 mg / g. TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)({{0}}. 21 mg) và ba chất chuẩn hỗn hợp (echinacoside: 131,3 ug, acteoside: 4,2 ug, isoacteoside: 39,4 ug) được hòa tan tương ứng trong 1 mL metanol: nước (50/50, v / v), và sau đó được lọc qua màng 0,45 μm trước khi tiêm.

2.3. Phân tích định tính TGCT bằng HPLC / Q-TOF-MS

Hệ thống HPLC được giao tiếp với Agilent 6538 Q-TOF-MS (Agilent Corp, USA) được trang bị ion hóa tia điện tử. Phân tích được thực hiện trên cột Zorbax SB-C18 (15 {{1 0}} mm × 4,6 mm, 5 μm). Pha động bao gồm metanol-nước (chứa 0. 1 phần trăm H3PO4). Tốc độ dòng chảy là 1. 0 mL / phút. Các chương trình rửa giải Gradient được tóm tắt như sau: 0–20 phút, 18 phần trăm –28 phần trăm A; 20–50 phút, 28 phần trăm –32 phần trăm A; 50–60 phút, 32 phần trăm A; 60–70 phút, 32 phần trăm –50 phần trăm. TOF-MS được thực hiện ở cả chế độ ion dương và âm trên m / z 100–3000 dưới các thông số hoạt động sau: điện áp mao quản 3500 V (ESI-) hoặc 4000 V (ESI cộng); khí làm khô, 10,0 L / phút; nhiệt độ khí, 350 ◦C; áp suất máy phun sương, 35 psi; điện áp skimmer, 65 V; mảnh hoặc điện áp, 135 V; OCTRFV, 750 V. Tất cả dữ liệu được kiểm soát bởi Data Acquisition cho TOF / Q-TOF Ver. B.03.01 và Phân tích định tính Ver. B.03.01 (Agilent Technologies, Hoa Kỳ) tương ứng.

2.4. Phân tích định lượng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)bởi HPLC-DAD

Quá trình phân tách được thực hiện trên cột Zorbax SB-C18 (15 0 mm × 4,6 mm, 5 μm) trong vòng 50 phút (1,0 mL / phút). Điều kiện sắc ký đối với HPLC-DAD giống như phân tích định tính. Thể tích tiêm, nhiệt độ cột và bước sóng UV lần lượt được đặt ở 5 μL, 30 ◦C và 330 nm.

2.5. Động vật thí nghiệm

Chuột SD đực, nặng 180 ± 20 g, được mua từ Trung tâm Động vật Phòng thí nghiệm của Nam Kinh Qinglongshan [Giấy chứng nhận số SCXK (SU) 2017-0001] và được đặt tại Cơ sở Chăm sóc Động vật ở Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. (Giang Tô, Trung Quốc). Quy trình thí nghiệm và chăm sóc động vật đã được Ủy ban chăm sóc và sử dụng động vật có tổ chức, Viện Kiểm soát Thực phẩm và Dược phẩm Hồ Châu (Phê duyệt số 19018) phê duyệt và được thực hiện theo Quy định về Thí nghiệm Động vật của Trung Quốc. Chuột được duy trì trong điều kiện nhiệt độ được kiểm soát (24 ± 2 ◦C) và độ ẩm (50 ± 10%) với chu kỳ sáng và tối 12 giờ, thích nghi với điều kiện sống trong 7 ngày bằng chow phòng thí nghiệm bình thường và nước.

2.6. Khởi phát bệnh tiểu đường

Chuột ở nhóm đối chứng bình thường (NC, n {{0}}) được cho ăn bằng chế độ ăn bình thường, trong khi những con chuột thí nghiệm được cho ăn bằng HFSD (chế độ ăn bình thường bổ sung 20% ​​sucrose, 10% mỡ lợn, 2,5 phần trăm cholesterol và 1 phần trăm cholate, 3,95 kcal / g) trong 4 tuần. Sau 12 giờ nhịn ăn, chuột được tiêm vào màng bụng một liều STZ (30 mg / kg), được hòa tan trong dung dịch đệm citrate lạnh (0,1 M, pH 4,5) ngay trước khi sử dụng. Vào ngày thứ 8 sau khi tiêm STZ, một mẫu máu được lấy từ đầu đuôi bằng kim lấy máu dùng một lần và đường huyết lúc đói (FPG) được xác định bằng máy đo đường huyết cầm tay (LifeScan, Inc. UK). Chuột có các triệu chứng đa niệu, đa phân và FPG Lớn hơn hoặc bằng 11,1 mmol / L được coi là chuột mắc bệnh tiểu đường và được chia ngẫu nhiên thành năm nhóm (n =10).

Nhóm I: NC, được nuôi bằng 0. 5 phần trăm natri cacboxyl metylcellulose (CMC Na, 10 mL / kg).

Nhóm II: kiểm soát bệnh tiểu đường (DC), được nuôi bằng 0. 5 phần trăm CMC-Na (10 mL / kg).

Nhóm III: TGCT -50, được điều trị bằng TGCT (50 mg / kg).

Nhóm Ⅳ: TGCT -100, được điều trị bằng TGCT (100 mg / kg).

Nhóm Ⅴ: TGCT -200, được điều trị bằng TGCT (200 mg / kg).

Nhóm Ⅵ: Met -200, được xử lý bằng Met (200 mg / kg).

Liều lượng sử dụng trong nghiên cứu này được lựa chọn dựa trên Dược điển Trung Quốc (ấn bản năm 2015). Tất cả các nhóm đều được dùng đường uống một lần mỗi ngày và tiếp tục nhận chế độ ăn kiêng tương ứng trong 6 tuần nữa.

2.7. Quan sát tình trạng chung của chuột

Tình trạng lông, lượng nước tiểu và sự sống sót của chuột được quan sát hàng ngày. Trọng lượng cơ thể (BW) và lượng calo hấp thụ được theo dõi trong suốt cuộc thử nghiệm. FPG được đánh giá vào 0, tuần thứ 2, thứ 4 và thứ 6 sau khi điều trị bằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa).

2.8. Thử nghiệm dung nạp glucose qua đường miệng (OGTT)

OGTT được thực hiện trên những con chuột nhịn ăn qua đêm ở giai đoạn cuối của toàn bộ nghiên cứu. Chỉ 6 0 μL mẫu máu được thu thập bằng pipet mao quản từ xoang quỹ đạo (0 giờ), sau đó được sử dụng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)(5 0 mg / kg, 100 mg / kg và 200 mg / kg) hoặc Met (200 mg / kg) tương ứng. Các mẫu máu được thu thập ở 0,5 giờ, 1 giờ, 2 giờ sau khi nạp glucose (2 g / kg). Chuột được gây mê bằng isoflurane trong vài phút trước khi lấy máu, sau đó ngay lập tức băng ép để cầm máu bằng bông cầm máu. Tất cả các thí nghiệm đều được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo quyền lợi của động vật. Nồng độ glucose trong huyết tương được xác định bằng kit glucose dựa trên phương pháp peroxidase glucose oxidase. Diện tích dưới đường cong của glucose (AUC-G) được tính toán theo tài liệu (Shao và cộng sự, 2013).

2.9. Xác định insulin lúc đói (FINS) và chỉ số nhạy cảm insulin (ISI)

Khoảng thời gian 1 ngày sau OGTT, tất cả các con chuột đều ở trong tình trạng tốt mà không có bất kỳ triệu chứng nào như mù và viêm. Sau đó, họ được gây mê bằng pentobarbital natri (40 mg / kg, ip) sau khi nhịn ăn trong 12 giờ và các mẫu máu được thu thập từ động mạch chủ bụng có và không có heparin để ước tính sinh hóa. Huyết thanh được thu thập từ các mẫu máu (không có heparin) bằng cách ly tâm. FINS đã được kiểm tra bằng bộ ELISA. FPG được xác định bằng cách sử dụng kit thương mại dựa trên phương pháp glucose peroxidase. ISI được tính theo công thức: ISI=1 / [FINS (pmol / L) × FPG (mmol / L)] (Wang và cộng sự, 2013).

2.10. Ước tính tổng hợp glycogen trong gan và cơ

Gan và cơ dạ dày đã được cắt bỏ, rửa sạch, cân và bảo quản ở - 70 ◦C. Glycogen trong gan và cơ được đo bằng phương pháp anthrone như đã mô tả trước đây (Ren et al., 2015). Hàm lượng glycogen được biểu thị bằng mg / g trọng lượng ướt của mô. Hoạt động của hexokinase (HK) và pyruvate kinase (PK) trong gan được xác định bằng các bộ dụng cụ bán sẵn theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

2.11. Phân tích sinh hóa

HbA1c trong máu toàn phần (với heparin) được đo bằng bộ dụng cụ chẩn đoán. Peptide C trong huyết thanh, p-PKB, p-GSK3, TC, TG, LDL-C, HDL-C, SOD, GSH-Px, MDA, TNF-, IL -6 và IL -1 đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng bộ dụng cụ thương mại theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

2.12. Đánh giá mô học của tuyến tụy

Các mô tuyến tụy cũng được cắt bỏ, rửa sạch và cố định trong 10% formalin trung tính, sau đó khử nước trong etanol gradient (75%, 85%, 95% và 100%) và xylen (100%). Sau khi thấm, chúng được nhúng vào parafin và cắt thành các đoạn dày 3 μm bằng một microtome quay. Các phần mô được nhuộm bằng hematoxylin-eosin (H&E) để kiểm tra bằng kính hiển vi ánh sáng (Chen và cộng sự, 2014).

2.13. Phân tích thống kê

Phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm SPSS phiên bản 16. 0. Dữ liệu được trình bày bằng giá trị trung bình ± SD. So sánh thống kê giữa các nhóm được thực hiện bằng cách sử dụng ANOVA một chiều, theo sau là thử nghiệm Tukey và giá trị p <0. 05="" được="" coi="" là="" có="" ý="" nghĩa="" thống="">

3. Kết quả

3.1. Phân tích hóa thực vật của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)

Phân tích định tính được thực hiện và trình bày trong các tài liệu bổ sung. Tổng sắc đồ ion ở chế độ ion âm được trình bày trong Hình S1. Dữ liệu MS được ấn định dự kiến ​​bằng cách so sánh với dữ liệu trong một báo cáo trước đó (Li và cộng sự, 2015) và được tóm tắt trong Bảng S1. Các phương pháp phân tích để định lượng các chất đánh dấu cũng đã được xác nhận và mô tả ngắn gọn trong các tài liệu bổ sung. Sắc ký đồ HPLC được trình bày trong Hình 1. Ba thành phần chính (echinacoside, acteoside, và isoacteoside) của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)đã được xác định so với các chất đối chứng. Việc xác định các hợp chất và nồng độ của chúng trong TGCT được trình bày trong Bảng 1.

3.2. Ảnh hưởng của TGCT đến BW và lượng calo nạp vào

Như thể hiện trong Hình 2A, những con chuột được cho ăn HFSD cho thấy trọng lượng tăng trung bình 41 g so với nhóm NC sau 4 tuần. Tuy nhiên, STZ rõ ràng làm giảm BW của chuột khi so sánh với nhóm NC. Ngược lại, BW ở nhóm TGCT (1 0 0 và 200 mg / kg) đã tăng dần và đáng kể (p <0,05) lần="" lượt="" là="" 8,1="" phần="" trăm="" và="" 11,1="" phần="" trăm="" so="" với="" nhóm="" dc="" vào="" cuối="" giai="" đoạn="" thử="" nghiệm.="" ,="" chỉ="" ra="" rằng="">(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)có thể ngăn ngừa giảm cân quá mức trong các tình trạng bệnh lý. Lượng calo tiêu thụ của nhóm NC thấp hơn đáng kể so với các nhóm khác và không có sự khác biệt đáng kể về lượng calo tiêu thụ giữa năm nhóm còn lại (Hình 2B).

3.3. Ảnh hưởng của TGCT lên FPG, OGTT và HbA1c

Những con chuột mắc bệnh tiểu đường gây ra STZ cho thấy sự gia tăng đáng kể FPG so với nhóm NC (p <0. 01)="" như="" được="" mô="" tả="" trong="" hình="" 3a.="" uống="">(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)đã chứng minh tác dụng hạ đường huyết phụ thuộc vào thời gian và liều lượng. TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)(1 0 0 và 200 mg / kg) đã giảm đáng kể mức FPG ở tuần thứ 4 (22,1 phần trăm và 24,8 phần trăm) và thứ 6 (23,2 phần trăm và 56,4 phần trăm) so với nhóm DC. Như được mô tả trong Hình 3B và C, TGCT (100 mg / kg và 200 mg / kg) rõ ràng làm giảm lượng đường trong máu 16,1% và 22,2% sau 0,5 giờ và giảm 17,2% và 26,5% sau 1 giờ, và AUC -G của các nhóm TGCT cũng giảm lần lượt là 8,1%, 18,5% và 25,4%. Như được minh họa trong Hình 3D, có sự gia tăng đáng kể HbA1c (93,3%) so với nhóm NC, trong khi việc uống TGCT (100 mg / kg và 200 mg / kg) cho chuột mắc bệnh tiểu đường giảm đáng kể (p <0,05) hba1c="" (tương="" ứng="" là="" 26,7%="" và="" 37,4%)="" so="" với="" nhóm="">

3.4. Hàm lượng glycogen trong gan và cơ

Như được chứng minh trong Hình 4A và B, mức glycogen đã giảm đáng kể ở chuột mắc bệnh tiểu đường. Khi nồng độ TGCT khác nhau(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)được dùng cho chuột bị tiểu đường trong 6 tuần, glycogen gan ở nhóm TGCT (1 0 0 mg / kg và 200 mg / kg) cao hơn (25,2 phần trăm và 40,8 phần trăm) so với nhóm DC (p <0,05 ,="" hình="" 4a).="" một="" tác="" dụng="" tương="" tự="" đã="" được="" chứng="" minh="" trong="" cơ="" mà="" glycogen="" trong="">(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)nhóm (1 0 0 mg / kg và 200 mg / kg) cao hơn (40,7 phần trăm và 52,6 phần trăm) so với nhóm DC (p <0,05, Hình 4B).

3.5. Ảnh hưởng của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)trên insulin huyết thanh, C-Peptide và ISI

Như thể hiện trong Bảng 2, rõ ràng là insulin và C-peptide (p <0. 01)="" ở="" chuột="" mắc="" bệnh="" tiểu="" đường="" giảm="" so="" với="" nhóm="" nc.="" tuy="" nhiên,="">(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}}. 05), ngay cả khi insulin và C-peptide trong nhóm được điều trị bằng TGCT cao hơn một chút so với nhóm DC. Trong khi đó, chúng tôi tính toán ISI trong Hình 4C. Ngược lại với sự bài tiết insulin, ISI lần lượt tăng 32,9% và 37,8% theo TGCT (100 mg / kg và 200 mg / kg) so với nhóm DC (p <>

3.6. Kiểm tra mô bệnh học của tuyến tụy

Để kiểm chứng tác dụng của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)về sự tái sinh ở đảo tụy, phân tích mô học của tuyến tụy đã được thực hiện. Trong Hình 5A, cấu trúc mô học bình thường và các đảo nhỏ có kích thước đã được quan sát thấy trong nhóm NC. Ngược lại, STZ được tiêm vào dẫn đến giảm số lượng và đường kính của các đảo nhỏ với những thay đổi dạng thấu kính rõ rệt (Hình 5B). Cả TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)và Met đã làm tăng đáng kể số lượng và kích thước của các đảo nhỏ bằng cách phân tích cho điểm (Hình 5C – F).

3.7. Ảnh hưởng của TGCT đến p-PKB, p-GSK3, HK và PK

Trong Bảng 2, mức độ phosphoryl hóa của PKB và GSK3 được tìm thấy là giảm đáng kể (p <0. 05)="" ở="" chuột="" mắc="" bệnh="" tiểu="" đường.="">(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)(1 0 0 mg / kg và 2 0 0 mg / kg) làm tăng đáng kể nồng độ của p-PKB (TGCT -100: 13,5 phần trăm, p <0. 0="" 5="" và="" tgct="" -200:="" 16,7="" phần="" trăm,="" p=""><0,05) và="" p="" gsk3="" (tgct="" -200:="" 18,3="" phần="" trăm,="" p=""><0,01). ảnh="" hưởng="" tương="" tự="" của="" tgct="" đối="" với="" hk="" và="" pk="" cũng="" được="" ghi="" nhận.="" nhóm="" tgct="" làm="" tăng="" hoạt="" động="" của="" hk="" (tgct="" -100:="" 30,2="" phần="" trăm,="" p=""><0,05 và="" tgct="" -200:="" 59,1="" phần="" trăm,="" p=""><0,01) và="" pk="" (tgct="" -200:="" 32,7="" phần="" trăm,="" p=""><0,05) so="" với="" nhóm="">

3.8. Ảnh hưởng của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)về rối loạn lipid máu

Như được trình bày trong Bảng 3, Chuột được điều trị bằng TGCT (1 0 0 mg / kg và 2 0 0 mg / kg) đã cải thiện đáng kể các bất thường về lipid. TG giảm 19,8% (p <0,05) và="" 25,9%="" (p=""><0,01); tc="" giảm="" 28,5%="" và="" 31,4%="" (p=""><0,05); ldl-c="" đã="" giảm="" 20,0="" phần="" trăm="">< 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. Ảnh hưởng của TGCT đối với stress oxy hóa và viêm nhiễm

Dựa trên vai trò quan trọng của stress oxy hóa và viêm nhiễm trong sinh lý bệnh của bệnh tiểu đường, chúng tôi đã đánh giá khả năng của TGCT đối với stress oxy hóa và tình trạng viêm ở chuột mắc bệnh tiểu đường. TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)(1 0 0 và 200 mg / kg) đã tăng hiệu quả (14,7 phần trăm, p <0,05 và 20,5 phần trăm, 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. Thảo luận

Đái tháo đường là một bệnh rối loạn chuyển hóa tiến triển và mãn tính, đặc trưng chủ yếu là tăng đường huyết. Hiện tại, FPG là thước đo cụ thể về nồng độ glucose trong máu, OGTT là tiêu chí phát hiện nhạy cảm của những bất thường sớm trong quá trình thải glucose, trong khi HbA1c được sử dụng rộng rãi như một chỉ số tiêu chuẩn vàng để kiểm soát đường huyết phản ánh mức glucose trung bình trong 120 ngày trước khi xét nghiệm ( Nagy và cộng sự, 2018; Gan và cộng sự, 2018). FPG, OGTT và HbA1c được sử dụng trên lâm sàng để chẩn đoán và quản lý bệnh tiền tiểu đường và tiểu đường (Chai và cộng sự, 2017). Trong nghiên cứu của chúng tôi, rõ ràng là FPG của chuột mắc bệnh tiểu đường được điều trị bằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)(100 mg / kg và 200 mg / kg) đã giảm đáng kể so với nhóm DC. Như dữ liệu được hiển thị trong OGTT và AUC-G, rối loạn dung nạp glucose và tốc độ hấp thu glucose đã bị TGCT đảo ngược ở chuột mắc bệnh tiểu đường. Trong khi đó, kết quả cũng được hỗ trợ bởi phép đo hàm lượng HbA1c. Những dữ liệu này chỉ ra rằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)cải thiện các chỉ số sinh lý của chuột mắc bệnh tiểu đường bằng cách điều chỉnh cân bằng nội môi đường huyết.

Suy giảm bài tiết insulin và IR đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của tăng đường huyết. Nhắm mục tiêu một trong hai cách này là thích hợp để cải thiện việc kiểm soát đường huyết và ngăn ngừa bệnh đái tháo đường típ 2 (Szoke và Gerich, 2005; Punthakee et al., 2018). Một số nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng sự kết hợp giữa chế độ ăn nhiều chất béo và STZ liều thấp là một phương tiện hiệu quả để gây ra bệnh đái tháo đường típ 2 trong các thí nghiệm trên động vật. STZ liều thấp gây suy giảm nhẹ bài tiết insulin gần giống với giai đoạn sau của bệnh đái tháo đường típ 2 (Gheibi và cộng sự, 2017). Trong nghiên cứu này, TGCT không làm tăng đáng kể sự bài tiết insulin cũng như không phục hồi đảo tụy của chuột mắc bệnh tiểu đường, ngay cả khi insulin và số lượng tiểu đảo ở nhóm được điều trị bằng TGCT cao hơn ở nhóm DC. Những phát hiện này phù hợp với nghiên cứu trước đây trên chuột db / db (Xiong và cộng sự, 2013). Kết quả của chúng tôi cho thấy sự gia tăng trọng lượng đáng kể ở những con chuột mắc bệnh tiểu đường được điều trị bằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa), điều này có thể được giải thích là do sự gia tăng nhẹ của insulin có thể ức chế quá trình dị hóa protein trong mô cơ (Adams và cộng sự, 2019). Hơn nữa, kết quả của ISI cho thấy TGCT rõ ràng đã cải thiện IR của chuột mắc bệnh tiểu đường, phù hợp với một báo cáo trước đây (Kong và cộng sự, 2018), cung cấp bằng chứng mới về cơ chế tiềm năng đối với tác dụng chống tiểu đường của TGCT.

Như chúng ta đã biết, con đường PKB / GSK3 là một trong những con đường truyền tín hiệu insulin quan trọng nhất, đã được đề xuất để làm trung gian tổng hợp glycogen do insulin gây ra (Zheng và cộng sự, 2015). HK và PK đóng vai trò là mục tiêu thuốc tiềm năng trong điều trị dược lý bệnh tiểu đường. Hoạt động HK và PK giảm đã được xác nhận trong IR, trong khi việc kích hoạt HK và PK gây ra nhiều dự trữ glycogen hơn hoặc quá trình đường phân tạo ra năng lượng đầy đủ hơn bằng cách sử dụng glucose trong máu (Hu et al., 2014). Trong nghiên cứu này, TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)điều trị đồng thời làm tăng biểu hiện protein phosphoryl hóa của PKB và GSK3, dẫn đến sự đảo ngược đáng kể trong các hoạt động của HK và PK, và khôi phục rõ rệt hàm lượng glycogen trong gan và cơ khi lượng glucose trong máu giảm. Những kết quả này chỉ ra rằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)đã kích hoạt các enzym quan trọng của con đường truyền tín hiệu insulin, và cung cấp thêm bằng chứng cho thấy độ nhạy insulin đã thực sự được cải thiện ở chuột mắc bệnh tiểu đường.

Bệnh tiểu đường dài hạn cũng góp phần làm tăng LDL-C và giảm mức HDL-C gây rối loạn điều hòa lipid (Jayashankar và cộng sự, 2016), và rối loạn lipid máu là một dấu hiệu được thiết lập cho rối loạn chức năng nội mô và nguy cơ tim mạch ở bệnh tiểu đường (Shahwan và cộng sự, 2019). Trong nghiên cứu của chúng tôi, TGCT (200 mg / kg) làm giảm đáng kể mức TC, TG và LDL-C, và nâng cao mức HDL-C ở chuột mắc bệnh tiểu đường, phù hợp với các báo cáo trước đó rằngCistanchetubulosađiều chỉnh hiệu quả sự chuyển hóa lipid ở chuột (Shimoda et al., 2009; Xiong et al., 2013). Những phát hiện này chỉ ra rằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)có thể có lợi hơn cho những bệnh nhân tiểu đường có bất thường về lipid máu.

STZ là một loại kháng sinh phổ rộng, có tác dụng độc tính chọn lọc cao đối với -các tế bào đảo tụy do sự gia tăng của gốc superoxide, và tiếp tục là kiểm soát đường huyết kém (Ghosh et al., 2015; Swain et al., 2020 ). Trong khi đó, stress oxy hóa cũng là một nguyên nhân quan trọng gây ra IR trong nhiều môi trường (Taniguchi et al., 2006). IR và bệnh tiểu đường có liên quan đến việc giảm hoạt động của các enzym chống oxy hóa, chẳng hạn như SOD và GSH-Px (Styskal và cộng sự, 2012). Các nghiên cứu trước đây đã ngụ ý rằng ngăn chặn stress oxy hóa có thể làm giảm lượng đường trong máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường (Lim et al., 2012; Gao et al., 2016). Trong nghiên cứu này, điều trị bằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)khôi phục đáng kể các chức năng phòng thủ tế bào của SOD và GSH-Px và giảm mức MDA ở chuột mắc bệnh tiểu đường, điều này cho thấy TGCT có đặc tính chống oxy hóa.

Các yếu tố cấu thành chính trong TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)là PhG và tổng hàm lượng của echinacoside, acteoside và isoacteoside là hơn 661 mg / g. Thực vật có các thành phần chống oxy hóa cao, chẳng hạn như PhG, thường được chứng minh là có tác dụng hạ đường huyết (Morikawa và cộng sự, 2014; Shimada và cộng sự, 2017; Spínola và cộng sự, 2019). Do đó, chúng tôi suy đoán rằng tác dụng chống tiểu đường của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)một phần có thể là do hoạt động chống oxy hóa của PhGs. Khi xem xét hàm lượng của echinacoside trong TGCT, cần có các nghiên cứu sâu hơn để điều tra tác động của echinacoside trên IR và bệnh tiểu đường trên các mô hình in vivo và in vitro.

Người ta đã công nhận rộng rãi rằng bệnh đái tháo đường là một bệnh viêm nhiễm. Các cytokine gây viêm như TNF-, IL -6 và IL -1 có thể cản trở đường truyền tín hiệu của thụ thể insulin và tiếp tục dẫn đến IR (Bastard và cộng sự, 2006). Viêm dường như là một mục tiêu thuốc khả thi trong điều trị IR và bệnh tiểu đường mở rộng (Chen và cộng sự, 2015). Trong nghiên cứu hiện tại, TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)có thể làm giảm mức TNF-, IL -6 và IL -1, chứng tỏ tác dụng chống viêm. Đây có thể là một cơ chế chống đái tháo đường khác của TGCT ở chuột bị đái tháo đường.

Tích lũy bằng chứng cho thấy lượng đường trong máu cao liên tục làm phát sinh các bất thường trong cấu trúc và chức năng của các protein và lipid tuần hoàn, dẫn đến quá trình glycoxidation và peroxidation, sau đó thúc đẩy sản xuất các cytokine gây viêm. Tương tự như vậy, các cytokine gây viêm tăng lên dẫn đến việc sản xuất các loại oxy phản ứng và các động lực phản ứng khác, thúc đẩy stress oxy hóa và tổn thương oxy hóa. Điều này dẫn đến một vòng luẩn quẩn (Aghadavod và cộng sự, 2016; Domingueti và cộng sự, 2016). Do đó, giảm glucose và lipid máu có thể góp phần vào tác dụng chống oxy hóa và chống viêm của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa). Ở một mức độ nào đó, cơ chế chống đái tháo đường chính xác vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng và cần được nghiên cứu thêm.

5. Kết luận

Tóm lại, nghiên cứu này chỉ ra rằng TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)là một tác nhân hiệu quả để điều trị tăng đường huyết và tăng lipid máu ở chuột mắc bệnh tiểu đường do chế độ ăn kiêng / STZ. Hơn nữa, tác dụng chống đái tháo đường có thể liên quan phần lớn đến các đặc tính chống oxy hóa và chống viêm của TGCT. Nghiên cứu này sẽ đưa ra khả năng giới thiệu TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)trong điều trị bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, cơ chế chống đái tháo đường chi tiết của TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa)vẫn chưa chắc chắn, và các nghiên cứu sâu hơn trong cơ thể và trong ống nghiệm là cần thiết.

Sự đóng góp của tác giả

Ý tưởng và thiết kế: ZQM, KNZ và WX. Lập TGCT(tổng số glycoside củaCistanchetubulosa), phân tích các thành phần hóa học và xác nhận phương pháp luận: RG, ZKX và WJL. Khởi phát bệnh tiểu đường và điều trị hàng ngày: KNZ và HF. Chuẩn bị các mẫu để phân tích sinh hóa: KNZ, HF và ZQM. Phân tích dữ liệu và soạn thảo bản thảo: KNZ, ZQM và YST. Xác thực dữ liệu và sửa đổi bản thảo: WZH, GD và YST.

Tuyên bố về lợi ích cạnh tranh

Các tác giả đã tuyên bố không có xung đột lợi ích.

Sự nhìn nhận

Nghiên cứu này được hỗ trợ tài chính bởi Dự án Khoa học & Công nghệ Quốc gia Chương trình Sản xuất và Tạo ra Thuốc Mới, Trung Quốc (Tài trợ số 2013ZX09402203), và Dự án Khoa học và Công nghệ Hồ Châu, tỉnh Chiết Giang (Tài trợ số 2018GZ03). Chúng tôi cảm ơn bà Ning Su và bà Sha Liu từ viện y học Giang Tô đã hỗ trợ họ trong việc nghiên cứu mô. Jinfeng Wu và Xuefei Zhang, v.v. đã được ghi nhận một cách chân thành trong nghiên cứu này.

Phụ lục A. Dữ liệu bổ sung cho bài viết này có thể được tìm thấy trực tuyến tại https: // doi. org / 10.1016 / j.jep.2021.113991.

Từ: 'Tác dụng hạ đường huyết và giảm natri huyết của tổng số glycoside củaCistanchetubulosatrong chế độ ăn kiêng / chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin gây ra 'bởiKuiniu Zhu, et al

--- Tạp chí Dân tộc học 276 (2021) 113991