匙羹藤总皂苷通过调控脂肪组织PI3K/AKT 信号通路改善胰岛素抵抗的作用机制研究

目的：观察匙羹藤总皂苷（Gymnemasylvestre total saponins,GA）对KKay小鼠脂肪组织胰岛素抵抗（insulin resistance,IR）的作用,并从磷酸肌醇3激酶（phosphatidylinositol 3-ki-nase,PI3K）/蛋白激酶B ( proteinkinase B,AKT)信号通路探讨其作用机制。方法：将27只KKay小鼠随机分为模型组（DM）、吡格列酮组（BG）、匙羹藤总皂苷组（GA）,并选取9只C57BL/6J小鼠为正常对照组（NC）,连续灌胃给药8 周,实验过程中每周检测小鼠摄食量以及体重,实验结束后测定血清胰岛素（fasting plasma insulin,Fins）和血糖(fasting plasma glucose,FPG)、并计算胰岛素敏感指数（insulin sensitive index,ISI）;取小鼠附睾脂肪组织,测定其中磷酸激酶依赖的激酶1（PDK-1）、AKT、P-AKT（Ser473）,P-AKT（Thr308）蛋白相对含量,及PI3K的p85调节亚基（PI3K-p85）、磷酸酶和张力蛋白同源物基因（PTEN）、脂联素（adiponectin,APN）mRNA相对含量。结果：与DM组相比：BG、GA组体重减轻（P<0.05,P<0.05）;BG、GA 组FPG、Fins 降低（P<0.05,P<0.05,P<0.05,P<0.05）,ISI 升高（P<0.05,P<0.05）;BG 组、GA 组APNmRNA 增加（P<0.01,P<0.01）;GA 组PI3K-p85mRNA 增加（P<0.05）;BG 组、GA 组PAKT（Thr 308）蛋白表达量升高（P<0.05,P<0.01）,GA组P-AKT（Ser 473）蛋白表达量升高（P<0.05）,BG组、GA组AKT第308位Thr 磷酸化增强（P<0.01,P<0.01）,GA组AKT第473位Ser磷酸化增强（P<0.01,P<0.01）。BG组、GA组PDK-1蛋白表达量降低（P<0.05）,BG组、GA组PTENmRNA降低（P<0.05,P<0.01）。结论：GA可通过多环节激活及调控脂肪组织PI3K/AKT信号通路,进而改善KKay小鼠IR。     

中药复方糖耐康干预KKAy小鼠胰岛素信号转导受体后通路作用机制研究

目的观察中药复方糖耐康对自发性2型糖尿病KKAy小鼠胰岛素信号转导受体后通路的影响。方法将KKAy小鼠40只采用随机数字表法分为模型组、糖耐康高剂量组、糖耐康低剂量组、吡格列酮组各10只,另取10只C57bl/6J小鼠作为正常对照组。各药物组灌胃相应剂量药物,正常对照组及模型组灌胃无菌水,连续给药60天。给药期间每周测量小鼠随机血糖、饮水量及体重变化,60天后测定小鼠空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FIns),计算胰岛素敏感指数(ISI),Western blot法测定小鼠骨骼肌和脂肪组织中蛋白激酶B(PKB/Akt1αSer 473)磷酸化、糖元合成激酶3β(GSK-3β)蛋白的表达。结果随给药时间的延长,糖耐康对多饮症状的改善逐渐明显,对体重无明显影响。糖耐康高剂量组FPG、FIns、ISI水平均较模型组显著降低(P0.05),PKB/Akt1αSer 473蛋白磷酸化水平较模型组明显升高(P0.05),GSK-3β蛋白表达较模型组明显下降(P0.05)。结论调节胰岛素信号转导受体后途径中PKB/Akt1αSer 473磷酸化、GSK-3β蛋白表达,可能是中药复方糖耐康改善胰岛素抵抗状态的作用机制之一。     

匙羹藤对2型糖尿病db/db小鼠骨骼肌葡萄糖转运信号通路的影响

目的观察匙羹藤(Gymnema sylvestre(Retz.)Schult.对自发性db/db小鼠胰岛素抵抗及骨骼肌葡萄糖转运信号通络中关键蛋白表达的影响。方法将SPF级27只db/db小鼠随机分3组(n=9):模型组、匙羹藤提取物组、吡格列酮组;并选8只db/+m鼠为正常组。连续灌胃给药4周后检测FBG、Fins、血脂、FFA,采用Western blot对骨骼肌葡萄糖转运信号通路中的关键蛋白和基因进行了研究。结果模型组和治疗组的体重、FBG、Fins、TG、CHOL、LDL、FFA水平明显高于正常组,而ISI指数低于正常组;与模型组相比,匙羹藤组db/db小鼠的FBG、Fins、TC、LDL-C水平降低,提高ISI指数,上调骨骼肌组织中PI3-K/Akt途径中磷酸化Akt(Ser473)蛋白表达和GLUT m RNA表达水平。结论匙羹藤可改善糖脂代谢紊乱,增加胰岛素的敏感性,其改善胰岛素抵抗的机制可能与胰岛素信号转导的"经典途径"PI3-K/Akt通路有关,通过调节靶蛋白或基因的表达及活性以增加葡萄糖的转运。     

匙羹藤干预db/db小鼠胰岛素抵抗及脂肪组织ADPN、TNF-α mRNA表达的实验研究

目的:观察匙羹藤(Gymnema sylvestre,GS)对自发性2型糖尿db/db小鼠空腹血糖(FBG)、血脂(TG、TC、LDL、HDL)、血清胰岛素(Fins)及脂联素(ADPN)、TNF-αmRNA表达的影响,探讨GS对胰岛素抵抗的作用及对ADPN、TNF-α基因表达的关系。方法:将SPF级27只db/db小鼠随机分3组(n=9):模型组、GS组、吡格列酮组;并选8只db/+m鼠为正常组。连续灌胃给药4周后检测FBG、Fins、血脂、FFA,并用RT-PCR检测脂肪组织中ADPN、TNF-αmRNA的表达。结果:模型组和治疗组的体质量、FBG、Fins、TG、CHOL、LDL、FFA水平和TNF-α的mRNA表达明显高于正常组,而ISI指数和ADPN mRNA的表达低于正常组;与模型组相比,匙羹藤组db/db小鼠的FBG、Fins、TC、LDL-C水平降低,提高ISI指数,上调ADPN mRNA的表达。结论:匙羹藤可改善糖脂代谢紊乱,增加胰岛素的敏感性,其机制可能与改善脂肪细胞因子TNF-α和ADPN的表达有关。     

花旗泽仁对胰岛素抵抗大鼠肌肉组织中CaSR基因、蛋白表达及AKT活性的影响

目的:通过观察花旗泽仁对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠肌肉组织中钙敏感受体(CaSR)基因、蛋白表达及AKT活性的影响,探究花旗泽仁治疗胰岛素抵抗的作用机制。方法:取雄性Wistar大鼠持续灌胃脂肪乳、腹腔注射链脲佐菌素的方式复制2型糖尿病胰岛素抵抗模型。将造模成功的胰岛素抵抗大鼠随机分为模型对照组、阳性对照组、花旗泽仁组。花旗泽仁组给予花旗泽仁水煎液,阳性对照组给予罗格列酮药液。给药结束后,分别检测各组大鼠空腹血糖(FBG)及空腹血清胰岛素(FINS),计算胰岛素敏感指数(ISI),并且取大鼠肌肉组织,采用qRT-PCR和Western blot技术检测钙敏感受体CaSR mRNA、CaSR蛋白和磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白表达水平。结果:胰岛素抵抗大鼠模型被成功建立。CaSR mRNA、CaSR蛋白表达水平明显降低(P0.001),磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白含量明显下降(P0.001,P0.01);花旗泽仁组与模型组比较,FBG及FINS水平明显降低(P0.01),ISI显著升高(P0.01),CaSR mRNA、CaSR蛋白和磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白表达水平均明显增加(P0.01,P0.05)。结论:花旗泽仁可能通过上调CaSR表达水平,上调与胰岛素抵抗关系密切的PI3K/AKT信号通路中的AKT蛋白(Ser473、Thr308位点)磷酸化水平,从而改善胰岛素抵抗。     

花旗泽仁对胰岛素抵抗大鼠肝脏CaSR mRNA、蛋白表达及AKT活性的影响

目的:观察花旗泽仁对胰岛素抵抗(IR)大鼠肝脏组织中钙敏感受体(Ca SR)mRNA、蛋白表达及蛋白激酶B(AKT)活性的影响,探讨花旗泽仁改善2型糖尿病胰岛素抵抗的作用机制。方法:雄性Wistar大鼠用复合脂肪乳连续灌胃4周配合小剂量注射链脲佐菌素的方法复制2型糖尿病胰岛素抵抗模型,将大鼠随机分为花旗泽仁组、阳性对照组、模型对照组、空白对照组。检测空腹血糖(FBG)及空腹血清胰岛素(FINS),并计算胰岛素敏感指数(ISI);采用qRT-PCR、Western blot技术检测Ca SR mRNA、Ca SR蛋白、磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白表达水平。结果:与空白对照组比较,模型对照组组大鼠FBG及FINS水平明显增高,ISI显著降低;与模型对照组相比,花旗泽仁组和阳性对照组大鼠FBG和FINS水平明显降低,ISI明显升高;与空白对照组比较,模型对照组大鼠肝脏组织中Ca SR mRNA表达水平明显降低;与模型对照组相比,花旗泽仁组和阳性对照组大鼠肝脏组织中Ca SR mRNA表达水平显著增高;与空白对照组比较,模型组大鼠肝脏组织中Ca SR蛋白、磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白表达量均显著降低;与模型对照组相比,花旗泽仁组和阳性对照组大鼠肝脏组织中Ca SR蛋白、磷酸化AKT(Ser473和Thr308)蛋白表达量均明显增加。结论:花旗泽仁可能通过调节Ca SR基因及蛋白表达,改善2型糖尿病胰岛素抵抗。     

大黄素对KKAy糖尿病小鼠脂肪组织PPAR-γ及GluT-4表达影响的实验研究

目的:探讨大黄素改善KKAy糖尿病小鼠脂肪组织胰岛素敏感性的机制。方法:将20只KKAy小鼠按血糖值随机分为模型组(DM)和大黄素治疗组(EM),并选10只C57BL/6J小鼠为正常对照组(NC),连续灌胃给药8周。8周后测定血清空腹血糖(FPG)、胰岛素(Fins)并计算胰岛素敏感指数(ISI)、过氧化物酶体增殖物激活受体γmRNA(PPAR-γmRNA)及葡萄糖转运蛋-4mRNA(GluT-4mRNA)在脂肪组织的表达水平。结果:与DM组比较EM组FBG明显降低,ISI明显升高,脂肪组织PPAR-γmRNA及GluT-4mRNA的丰度表达明显升高(P<0.05)。结论:大黄素可以上调KKAy糖尿病小鼠脂肪组织PPARγmRNA及GluT-4mRNA表达,并改善胰岛素敏感性。     

补阳还五汤对脑缺血再灌注大鼠血小板PDK1/Akt Thr308通路的影响

目的:研究补阳还五汤预处理对急性脑缺血再灌注损伤大鼠血小板蛋白PDK1、Akt Thr308的影响,初步探讨补阳还五汤抗血小板活化作用与PDK1/Akt Thr308信号通路的关系。方法:用不同剂量补阳还五汤(29.69、14.84、7.42 g/kg)及硫酸氢氯吡格雷(7.81×10~(-3)mg/kg)分别ig预处理大鼠,模型组、假手术组及空白组给予蒸馏水ig,1天/次,连续14天。14天后采用线栓法建立大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)再灌注损伤模型,缺血2h再灌注6h后进行神经功能缺损评分及脑组织TTC染色,流式细胞术(FCM)检测全血中血小板CD62P含量,Western blot检测富血小板血浆(PRP)中PDK1、Akt Thr308蛋白磷酸化水平。结果:与假手术组比较,模型组血小板CD62P显著增高;与模型组比较,补阳还五汤组(29.69、14.84、7.42 g/kg)及硫酸氢氯吡格雷组(7.81×10~(-3)mg/kg)均明显降低血小板CD62P的表达;与假手术组比较,模型组PDK1、Akt Thr308蛋白磷酸化水平显著升高,而补阳还五汤组(29.69、14.84、7.42 g/kg)及硫酸氢氯吡格雷组(7.81×10~(-3)mg/kg)PDK1、Akt Thr308蛋白磷酸化水平明显低于模型组。结论:补阳还五汤预处理可降低急性脑缺血再灌注损伤大鼠血小板CD62P含量,并降低PDK1、Akt Thr308蛋白磷酸化水平,提示补阳还五汤可能通过抑制PDK1/Akt Thr308信号通路发挥抗血小板活化作用。     

复方石斛合剂单次给药对db/db小鼠胰岛素信号的影响

目的:探讨复方石斛合剂单次给药对db/db小鼠胰岛素信号的影响,并探讨相关的作用机制。方法:选取30只14~16周龄雄性db/db小鼠,按空腹血糖及体重随机分成模型组、中药1方组、中药2方组;另10只db/m小鼠为正常组。以复方石斛合剂1方与2方单次给药后,从整体水平观察葡萄糖耐量(OGTT)的变化;单次给药30 min与60 min后,从细胞水平观察肝细胞6-磷酸果糖激酶-1(PFK)与丙酮酸脱氢酶(PDH)活性,胰岛素受体(InsR)与Akt蛋白磷酸化水平的变化。结果:与正常组比较,模型组db/db小鼠OGTT 0,30,60,120 min的血糖水平显著升高,肝细胞PFK与PDH活性显著降低,30 min与60 min InsR与Akt蛋白表达显著降低(P0.01);与模型组比较,石斛合剂1方和2方单次给药均能明显降低db/db小鼠OGTT 60,120 min的血糖水平(P0.05,P0.01),改善葡萄糖耐量;石斛合剂1方和2方单次给药均增加肝细胞PFK与PDH活性,促进InsR Tyr1150/1151与Akt Thr308和Ser473磷酸化水平,呈现药物时间依赖效应(P0.05,P0.01)。结论:复方石斛合剂1方,2方分别单次给药都能提高db/db小鼠的葡萄糖耐量,增加肝细胞PFK和PDH酶活性,其机制可能与增加InsR Tyr150/1151与Akt Thr308和Ser473磷酸化,改善胰岛素信号的快速转导有关。     

益气化浊胶囊对KKAy小鼠胰岛素、抵抗素、视黄醇结合蛋白4的影响

目的:观察益气化浊胶囊对KKAy小鼠胰岛素抵抗及脂肪组织抵抗素(resistin)、视黄醇结合蛋白-4(RBP4)表达的影响。方法:将KKAy小鼠随机分为模型对照组(20 mL·kg-1·d-1)、益气化浊胶囊高、低剂量组(2,1 g·kg-1·d-1)、阳性对照(吡格列酮)组(2.5 mg·kg-1·d-1),另选C57BL/6J小鼠为空白对照组(20 mL·kg-1·d-1)。连续灌胃给药10周,每天1次,其中空白对照组、模型对照组,灌服无菌水。10周后测空腹血糖(FBG)、空腹血清胰岛素(FINS)并计算胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、脂肪组织抵抗素(resistin)、视黄醇结合蛋白(RBP)4含量。结果:模型对照组FBG,FINS,HOMA-IR,ISI,resistin,RBP4显著高于正常对照组(P<0.01);益气化浊高剂量组FBG低于模型对照组(P<0.05);益气化浊低、高剂量组FINS,HOMA-IR,ISI均低于模型组(P<0.01);益气化浊高剂量组resistin,RBP4低于模型组(P<0.05)。结论:模型组KKAy小鼠产生明显的胰岛素抵抗,表现为FBG,FINS,HOMA-IR,resistin,RBP4明显增高,ISI降低;益气化浊胶囊明显改善KKAy小鼠胰岛素抵抗状态,其结果为FBG,FINS,HOMA-IR,Resistin,RBP4降低,ISI升高,总体趋势为高剂量组优于低剂量组。     

基于CaSR表达及AKT磷酸化水平的花旗泽仁改善胰岛素抵抗作用机制

目的 基于CaSR表达及AKT磷酸化水平考察花旗泽仁改善胰岛素抵抗的作用机制.方法 采用高浓度胰岛素体外诱导培养法建立IRL02肝细胞模型,并通过葡萄糖消耗实验对细胞模型进行鉴定.采用免疫荧光法和qRT-PCR技术检测CaSR表达的细胞定位以及CaSR mRNA表达,同时采用Western blot技术检测CaSR蛋白...     

辛开苦降方对初发2型糖尿病KKAy小鼠胰岛素敏感性及糖脂代谢的影响

目的:观察辛开苦降方干预初发2型糖尿病(T2DM)KKAy小鼠胰岛素敏感性及糖脂代谢的影响。方法:10周龄雄性初发T2DM KKAy小鼠40只按血糖值随机分为4组:模型组、罗格列酮组、辛开苦降低剂量组、辛开苦降高剂量组。正常对照组选10周龄雄性C57BL/6J小鼠10只。正常组及模型组给予0.5%羧甲基纤维素钠溶液(CMC)灌胃。各组连续灌胃给药四周后取材,测定其空腹血糖(Fasting Plasma glucose,FPG)、血清胰岛素(Fasting Insulin,FINS)、血脂,肝糖原、肝脂质含量。显微镜下观察肝脏组织形态。结果:给药四周后,与正常组相比,模型组胰岛素敏感指数(Insulin Sensitivity Index,ISI)明显降低(P0.01),FPG、FINS、总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、三酰甘油(Triglyceride,TG)、游离脂肪酸(Free Fatty Acid,FFA)、肝脏TC、肝脏TG均明显升高(P0.01),肝糖原含量降低(P0.01)。与模型组相比,罗格列酮组ISI好转(P0.01),FPG、FINS、TC、TG、FFA、TG明显降低(P0.01,P0.05),肝糖原含量明显增加(P0.01)。辛开苦降低剂量组及其高剂量组2组FINS、ISI、肝糖原含量均高于模型组(P0.05,P0.01),TG水平低于模型组(P0.05,P0.01);辛开苦降高剂量还能显著降低FPG、TC水平、FFA水平(P0.05,P0.01)。辛开苦降低剂量组还可显著降低肝脏TG水平(P0.05)。肝脏病理显示:正常组小鼠肝脏结构正常,而模型组小鼠肝脏脂肪变性明显。罗格列酮组小鼠肝脏脂肪变性较模型组有所减轻。辛开苦降低剂量组和辛开苦降高剂量组小鼠肝脂肪变性较模型组有明显改善。结论:辛开苦降方可增加KKAy T2DM小鼠胰岛素敏感性,减轻肝胰岛素抵抗,肝糖原合成增加,从而改善血糖水平,并能降低血及肝脏脂质水平,减轻肝脏脂肪变性,有效保护肝脏组织形态结构。     

匙羹藤及其有效成分防治糖尿病研究现状

匙羹藤作为一种传统民间药物,在我国分布广.近年来国外学者己对其作了多方面的研究,发现它具有防治糖尿病的作用,其降糖的有效成分主要是命名为匙羹藤酸的一系列三萜皂苷类化合物和牛弥菜醇A,降糖机制主要有促胰岛素分泌、保护胰岛B细胞、增加外周葡萄糖的利用和抑制肠道葡萄糖的吸收.本文从匙羹藤单方、活性成分及其复方在防治糖尿病方面...     

芪术颗粒对肝纤维化形成过程中磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸蛋白激酶信号传导通路的影响

目的观察芪术颗粒在肝纤维化形成过程中对磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号传导通路的影响,进一步阐明其抗肝纤维化的作用机制。方法将Wistar大鼠随机分为正常组、模型组、实验对照组和芪术颗粒组,采用四氯化碳复制肝纤维化模型,造模同日即给予相应治疗,芪术颗粒组2 g/(kg?d)灌胃,体积为1.0 mL/100 g体质量,实验对照组、模型组给予等体积无菌水,正常组正常喂养。分别于造模后第1、2、4周处理、取材,Western blot免疫印迹法检测p-Akt(Ser473)、p-Akt(Thr308)、Bad(Ser136)、Caspase9蛋白表达。结果与正常组比较,模型组、芪术颗粒组各时间点p-Akt(Ser473)、p-Akt(Thr308)、Bad(Ser136)、Caspase9蛋白表达均升高(P0.05)。与模型组比较,第1、2、4周时芪术颗粒组p-Akt(Ser473)表达显著降低,第1、4周Caspase9表达显著降低,差异有统计学意义(P0.05,P0.01);p-Akt(Thr308)、Bad(Ser136)表达低于模型组,但差异无统计学意义(P0.05)。结论芪术颗粒对PI3K/Akt信号传导通路的激活有调控作用,从而抑制肝纤维化的发生和发展。     

Mixture of five herbal extracts ameliorates pioglitazone-induced aggravation of hepatic steatosis via activating the adiponectin receptor 2/AMP-activated protein kinase signal pathway in diabetic KKAy mice

OBJECTIVE: To assess the effect of a mixture of five herbal extracts(FT-5) on insulin resistance, glucose/lipid metabolism, hepatic steatosis, and to investigate whether the combination of FT-5 and pioglitazone would provide a robust effect on diabetes treatment, while may minimize undesirable side-effects of pioglitazone in diabetic Ay gene(KKAy)mice.METHODS: Seven-week-old KKAy mice were randomly divided into five groups: control(CON)group, FT-5(2.0 g/kg) group, pioglitazone(20 mg/kg)(PIO) group, pioglitazone(20 mg/kg) + FT-5(2.0 g/kg)(P + F) group. Age-matched C57 BL/6 J micewere used as the control group. After seven weeks of continuous intragastric administration of medication, the glucose metabolism, insulin sensitivity and lipid metabolism of KKAy mice were evaluated by assessing the fasting blood glucose(FBG), oral glucose tolerance test(OGTT), fasting serum insulin(FINS), insulin tolerance test(ITT), homeostasis model of assessment-insulin resistance index(HOMA-IR), total cholesterol(TC), total triglycerides(TG), and free fatty acids(FFA) in plasma and liver.Plasma and hepatic adiponectin were measured via enzyme-linked immunosorbent assays. Genes related to adipogenesis and lipolysis in white adipose tissues(WAT) and liver were examined by real-time polymerase chain reaction. Lipid metabolism-related protein expression in the liver of KKAy mice were detected by Western blotting.RESULTS: PIO treatment remarkably improved insulin resistance. However, it also showed substantial side effects. FT-5 group exhibited no significant decrease in serum glucose. However, it reduced fasting plasma TG levels and improved hepatic steatosis of KKAy mice. P + F group showed improved insulin resistance and similar body weight gain, as compared with control group. The m RNA expression of genes related to fatty acid oxidation was markedly up-regulated in the liver of P + F group.Pioglitazone administration markedly decreased the phosphorylation levels of AMPK, as compared with all other groups. Besides, even though plasma adiponectin increased in PIO, FT-5, P + F group, adipo R2 gene expression significantly decreased in the liver of PIO group.CONCLUSION: FT-5 decreased plasma TG and alleviated aggravating hepatic steatosis induced by pioglitazone in KKAy mice. FT-5's mechanism might be associated with its ability to activate the Adipo R2/AMPK pathway.     

Antidiabetic effect of a leaf extract from Gymnema sylvestre in non-insulin-dependent diabetes mellitus patients

The effectiveness of GS4, an extract from the leaves of Gymnema sylvestre, in controlling hyperglycaemia was investigated in 22 Type 2 diabetic patients on conventional oral anti-hyperglycaemic agents. GS4 (400 mg/day) was administered for 18-20 months as a supplement to the conventional oral drugs. During GS4 supplementation, the patients showed a significant reduction in blood glucose, glycosylated haemoglobin and glycosylated plasma proteins, and conventional drug dosage could be decreased. Five of the 22 diabetic patients were able to discontinue their conventional drug and maintain their blood glucose homeostasis with GS4 alone. These data suggest that the beta cells may be regenerated/repaired in Type 2 diabetic patients on GS4 supplementation. This is supported by the appearance of raised insulin levels in the serum of patients after GS4 supplementation.     

Insulin-sensitizing and insulin-mimetic activities of Sarcopoterium spinosum extract

Ethnopharmacological relevance

Sarcopoterium spinosum is an abundant plant in Israel, used by Bedouin medicinal practitioners for the treatment of diabetes. In our previous study we validated the anti-diabetic activity of Sarcopoterium spinosum. The aim of this study was to further clarify its mechanism of action.

Materials and methods

In-vivo studies were performed on KK-a/y mice given the extract for 6 weeks. Insulin tolerance test was performed, and relative pancreatic islets area was measured. Mechanisms of action were investigated in L6 myotubes using protein array, Western blot analysis and confocal microscopy. Glucose uptake assays were performed in 3T3-L1 adipocytes.

Results

Sarcopoterium spinosum extract reduced fasting blood glucose and improved insulin sensitivity in treated mice. Hypertrophic islets were detected in diabetic, but not in Sarcopoterium spinosum-treated mice. Sarcopoterium spinosum phosphorylated PTEN on ser380 and thr382/383, which are known inhibitory sites. PKB was not phosphorylated by Sarcopoterium spinosum, however, translocation of PKB from cytoplasm to the membrane and nucleus was detected. Target proteins of PKB were regulated by Sarcopoterium spinosum; GSK3β was phosphorylated and cytosolic localization of FoxO was increased. Glucose uptake was increased in a PI3K and AMPK-independent mechanism.

Conclusions

We suggest that Sarcopoterium spinosum inhibited PTEN and activated PKB by a mechanism which is independent of ser473 and thr308 phosphorylation. Other post translation modifications might be involved and should be analyzed further in order to understand this unique PKB activation. Identifying the active molecules in the extract, may lead to the development of new agents for the treatment of insulin resistance.     

电针对糖尿病小鼠骨骼肌磷酸化蛋白激酶B、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3蛋白表达的影响

目的:探讨电针对糖尿病小鼠骨骼肌天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(caspase-3)、磷酸化蛋白激酶B(pAkt)的影响,为针灸在临床上治疗糖尿病骨骼肌病变提供实验依据。方法:将18只C 57小鼠随机分为对照组、模型组和电针组,每组6只。注射链脲佐菌素建立糖尿病模型。电针组电针"足三里"阳陵泉"穴,连续波,频率20～30Hz,强度1mA,每次20min,每日1次,连续14d。取比目鱼肌、跖肌、腓肠肌、趾长伸肌和胫骨前肌分别进行肌肉湿重比较,采用Western blot方法检测pAkt(ser 473)、pAkt(Thr 308)、总Akt、caspase-3的蛋白表达。结果:与对照组相比,造模后5条肌肉湿重明显减轻(P<0.01),而电针组与模型组相比可增加肌肉湿重(P<0.05,P<0.01)。总Akt 3组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。pAkt(Thr 308)的表达模型组较对照组明显下调(P<0.01),pAkt(ser 473)模型组与对照组相比差异不明显(P>0.05),而电针治疗较模型组表达上调(P<0.01)。与对照组相比,模型组caspase-3明显增高(P<0.01),而电针组与模型组相比能明显下调caspase-3的表达(P<0.01)。结论:电针能够对糖尿病小鼠骨骼肌病变发挥治疗作用,其机制部分是通过促进pAkt(ser 473)/pAkt(Thr 308)、抑制caspase-3的表达实现的。