小檗碱抑制TGF-β1通路诱导内脏白色脂肪组织棕色化改善2型糖尿病地鼠脂诱性胰岛素抵抗的研究

摘要

目的 研究小檗碱抑制2型糖尿病地鼠内脏脂肪组织转化生长因子-β1(TGF-β1)信号通路诱导白/棕脂肪组织转换进而改善其胰岛素抵抗的分子机制.方法 将60只健康地鼠分为对照组、胰岛素抵抗组、2型糖尿病组和2型糖尿病小檗碱组,每组10只.采用高脂饲养联合腹腔注射柠檬酸缓冲液方法 制备胰岛素抵抗模型,采用高脂饲养联合腹腔注射小剂量STZ方法 制备2型糖尿病模型.2型糖尿病小檗碱组给予小檗碱150 mg/kg灌胃9周.对各组地鼠进行口服葡萄糖耐量试验及胰岛素释放试验;称量各组地鼠体质量、内脏脂肪质量,计算内脏脂肪占比;取血检测各组空腹血糖、血脂[三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总胆固醇(TC)]、瘦素、胰岛素、脂联素、游离脂肪酸水平,计算胰岛素抵抗指数和胰岛素敏感指数;应用荧光定量PCR方法 检测各组内脏脂肪组织中TGF-β1信号通路、白/棕脂肪组织转换通路及其靶基因mRNA表达情况.结果 与对照组比较,2型糖尿病组和胰岛素抵抗组地鼠体质量、内脏脂肪质量、内脏脂肪占比、空腹血糖、TC、TG、LDL-C、游离脂肪酸、瘦素、胰岛素抵抗指数和口服葡萄糖耐量试验各时间点的血糖水平、葡萄糖曲线下面积均明显增高(P均<0.05),HDL-C、脂联素、胰岛素敏感指数均明显降低(P均<0.05);胰岛素释放试验中,胰岛素抵抗组地鼠各时间点的血浆胰岛素水平和胰岛素曲线下面积均明显增高(P均<0.05),2型糖尿病组30 min、60 min时血浆胰岛素水平均明显降低(P均<0.05),120 min、180 min时血浆胰岛素水平均明显升高(P均<0.05);2型糖尿病组和胰岛素抵抗组地鼠内脏脂肪组织中TGF-β1、TβRⅠ、TβRⅡ、TβRⅢ、母亲DPPT同源物2(Smad2)、Smad3、Smad4和白色脂肪组织特异基因脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、硬脂酰辅酶A去饱和酶-1(SCD-1)表达明显增加(P均<0.05),而PR结构域蛋白16(PRDM16)、CCAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)、过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活者1α(PGC1α)、过氧化物酶体增殖活化受体γ(PPARγ)、Smad7、Smad泛素化作用相关因子2(Smurf2)及棕色脂肪组织特异基因解耦联蛋白1(UCP1)、极长链脂肪酸延长因子3(Elovl3)、CCAAT增强子结合蛋白 α(Cebpα)、细胞死亡诱导的DFFA样效应因子a(Cidea)表达明显减少(P均<0.05).与2型糖尿病组比较,2型糖尿病小檗碱组上述各指标均明显改善(P均<0.05).结论 小檗碱可通过抑制TGF-β1信号通路诱导糖尿病地鼠内脏白色脂肪组织棕色化及白/棕脂肪组织转换通路基因mR-NA表达改变,改善胰岛素抵抗.