基于AMPK/PPARα/PGC-1α信号通路探讨金合欢素改善代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱作用机制北大核心CSCD

目的:探究金合欢素对代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱的影响,并初步探讨其作用机制。方法:通过果糖诱导自发性高血压(SHR)大鼠建立代谢综合征大鼠模型,灌胃给予金合欢素25、50 mg/kg, 7 w后检测收缩压(SBP)、胰岛素抵抗数指数(HOMA-IR),试剂盒检测血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)的含量;ELISA法检测腓肠肌组织中ATP含量;采用qPCR法测定大鼠腓肠肌中线粒体DNA(mtDNA)拷贝数;Western Blot法检测UCP 3、线粒体融合蛋白(MFN2)、线粒体裂变因子(MFF)、线粒体动力相关蛋白(Drp1)、线粒体途径凋亡指标蛋白(Cytochrome c)、能量代谢相关蛋白AMPK、p-AMPK、PPAR α、PGC-1α的表达。结果:与正常对照组相比,模型对照组大鼠SBP、HOMA-IR、体质量以及血清中LDL-C、TG含量显著升高(P<0.01),血清中HDL-C、腓肠肌质量、ATP含量、mtDNA拷贝数显著降低(P<0.01),腓肠肌组织线粒体中UCP 3、MFN2、Cytochrome c蛋白表达显著下调(P<0.01),MFF、Drp1蛋白表达显著上调(P<0.01),腓肠肌组织中AMPK蛋白磷酸化表达、PPAR α、PGC-1α蛋白表达显著下调(P<0.01);与模型对照组相比,金合欢素各组能明显改善代谢综合征大鼠SBP、HOMA-IR、体质量以及血清中HDL-C、LDL-C、TG的含量;升高腓肠肌质量和ATP含量、mtDNA拷贝数,明显上调UCP 3、MFN2、Cytochrome c蛋白表达,下调MFF、Drp1蛋白表达(P<0.05或P<0.01),促进大鼠腓肠肌线粒体融合并抑制其分裂;上调AMPK蛋白磷酸化、PPAR α、PGC-1α蛋白表达(P<0.01)。结论:金合欢素可能通过激活AMPK/PPAR α/PGC-1α通路,促进代谢综合征大鼠骨骼肌线粒体融合并抑制其分裂,增强线粒体功能进而改善代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱。