基于AMPK-FoxO3a自噬轴探讨葛根芩连汤改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积的机制

摘要

目的:探讨葛根芩连汤调控腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)-叉头框蛋白O3a(FoxO3a)自噬轴改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积的机制研究,为阐明葛根芩连汤的降糖机制及推广应用提供科学依据。方法:选取SPF级自发性2型糖尿病动物模型db/db小鼠75只及正常db/m小鼠15只予维持饲料喂养1周后检测血糖,随机分为6组,每组15只。正常组(生理盐水0.2 g·kg^(-1))、二甲双胍组(0.2 g·kg^(-1))、葛根芩连汤高、中、低剂量组(31.9、19.1、6.9 g·kg^(-1))及模型组(生理盐水0.2 g·kg^(-1)),连续灌胃给药12周,1次/d,检测各组小鼠空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c),酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清空腹胰岛素(FINS)、游离脂肪酸(FFA)水平,苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织病理改变,使用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肝脏组织中磷酸化(p)-AMPK、p-FoxO3a及自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、p62蛋白的表达;免疫荧光检测肝脏组织中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肝组织AMPK、FoxO3a、LC3 mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织有病理学改变;模型组小鼠FBG、HbA1c、FINS和FFA水平显著升高(P<0.01);肝脏组织中p-AMPK、p62、HIF-1α蛋白表达水平显著升高,p-FoxO3a、LC3Ⅱ的蛋白表达显著降低(P<0.01);模型组小鼠肝脏组织AMPK mRNA表达显著降低,FoxO3a表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,各给药组肝脏组织病变程度减轻;各给药组FBG、HbA1c、FINS和FFA水平有所降低(P<0.01);葛根芩连汤中、高剂量组p-AMPK、p62、HIF-1α蛋白表达有所增加,p-FoxO3a的表达呈剂量依赖性降低,二甲双胍组、葛根芩连汤高剂量组LC3Ⅱ的表达有所升高(P<0.01);给药组AMPK mRNA的表达呈剂量依赖性增加,FoxO3a的表达呈剂量依赖性降低(P<0.01)。结论:葛根芩连汤可改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积,可能与调控AMPK-FoxO3a自噬轴相关。