Efectes hipoglucèmics i hipopolidèmics dels glucòsids totals de Cistanche Tubulosa
Mar 28, 2022
Contacte:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Kuiniu Zhu a,b,1, Zhaoqing Meng a,c,1, Yushan Tian d, Rui Gu a, Zhongkun Xu a, Hui Fang a, Wenjun Liu a, Wenzhe Huang a, Gang Ding a, Wei Xiao a,*
RESUM
Rellevància etnofarmacològica:Cistanche tubulosa (Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) és un component que es prescriu amb freqüència en moltes receptes d'herbes tradicionals que s'utilitzen per tractar la diabetis a la Xina. En estudis recents, s'ha confirmat l'activitat antidiabètica dels extractes de Cistanche tubulosa. Tanmateix, no s'ha informat cap investigació sistemàtica sobre els glucòsids totals de Cistatnche tubulosa (TGCT).
Objectiu de l'estudi:El present estudi tenia com a objectiu investigar els efectes hipoglucèmics i hipolipidèmics del TGCT i els mecanismes potencials en rates diabètics induïdes per dieta/estreptozotocina (STZ), i caracteritzar químicament els principals constituents del TGCT.
Materials i mètodes:Els principals constituents de TGCT es van caracteritzar per HPLC/Q-TOF-MS i la quantificació analítica es va realitzar amb HPLC-DAD. Les rates amb diabetis tipus 2 van ser induïdes per una dieta rica en greixos i alta en sacarosa (HFSD) i una única injecció de STZ (30 mg/kg). TGCT (50 mg/kg, 100 mg/kg i 200 mg/kg) o metformina (200 mg/kg) es van administrar per via oral durant 6 setmanes. Es va controlar el pes corporal i la ingesta de calories durant tot l'experiment. Es va provar la glucosa en plasma en dejú (FPG), la prova de tolerància a la glucosa oral (OGTT), l'àrea sota la corba de la glucosa (AUC-G), l'hemoglobina glicosilada (HbA1c), la insulina en dejú, el pèptid C sèric, el contingut de glicogen i l'índex de sensibilitat a la insulina. . Es van analitzar els nivells de proteïna cinasa B fosforilada i de glicogen sintasa cinasa 3 fosforilada, les activitats de l'hexoquinasa i la piruvat cinasa. Mentrestant, es van mesurar els canvis en els perfils lipídics sèrics, la superòxid dismutasa, la glutatió peroxidasa, el malondialdehid i els factors inflamatoris. També es va avaluar la histologia del pàncrees mitjançant la tinció d'hematoxilina-eosina.
Resultats:La nostra investigació va revelar la presència de glucòsids feniletanoides (PhG): equinacòsid (500,19 ± 11,52 mg/g), acteòsid (19,13 ± 1,44 mg/g) i isoacteòsid (141,82 ± 5,78 mg/g) en TGCT. Les proves farmacològiques van indicar que TGCT va revertir significativament la pèrdua de pes induïda per STZ (11,1 per cent, 200 mg/kg); disminució de la FPG (56,4 per cent, 200 mg/kg) i HbA1c (37,4 per cent, 200 mg/kg); va millorar l'OGTT, l'AUC-G i la sensibilitat a la insulina; augment del contingut de glucogen (40,8% al fetge i 52,6% al múscul, 200 mg/kg) i les activitats dels enzims metabolitzadors de carbohidrats; canvis regulats del perfil lipídic i l'activitat dels enzims antioxidants; marcadors sèrics disminuïts d'estrès oxidatiu i inflamació de manera dependent de la dosi (p <>
Conclusions:Aquest estudi va confirmar que el TGCT era un agent nutricional eficaç per millorar la hiperglucèmia i la hiperlipidèmia en rates diabétiques induïdes per dieta/STZ, que es podria atribuir en gran mesura a les activitats del TGCT sobre la inhibició de l'estrès oxidatiu i la inflamació.
Atribució Cistanchea les activitats sobre inhibicions deestrès oxidatiuiinflamació.
1. Introducció
La diabetis mellitus es considera una malaltia metabòlica, que es caracteritza per una hiperglucèmia derivada d'una disminució de la producció d'insulina o/i de la resistència a la insulina (IR) (American Diabetes Association, 2019). La hiperglucèmia crònica s'associa a múltiples complicacions greus com ara nefropatia, retinopatia, neuropatia i problemes cardíacs (Ekoe, 2019). S'estima que el nombre de diabètics mundials el 2019 serà de 463 milions (9,3 per cent), que augmentarà a 578 milions (10,2 per cent) el 2030 i 700 milions (10,9 per cent) el 2045 (Saeedi et al., 2019). Diversos fàrmacs com la metformina (Met, que augmenta la producció de glicogen hepàtic), la insulina (suprimeix la producció de glucosa i augmenta la utilització de la glucosa) i les sulfonilurees (estimulant les cèl·lules dels illots pancreàtics per secretar insulina) són efectives per reduir la glucèmia. No obstant això, moltes reaccions adverses indesitjables (incloent-hi augment de pes, hipoglucèmia, IR i edema) n'havien limitat l'ús (Moller, 2001). Per tant, molts investigadors han estat buscant compostos biològicament actius d'extractes de plantes tradicionals per al tractament de la diabetis durant els últims anys (Kasangana et al., 2019; Liu et al., 2020).
Cistanche tubulosa (Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) s'ha utilitzat àmpliament en la medicina tradicional xinesa, que es prescriu amb freqüència en fórmules tradicionals per tractar la deficiència renal, la infertilitat femenina i la diabetis mellitus (Li et al., 2016; Han et al. , 2017; Su et al., 2017). Estudis recents han informat que l'extracte aquós de Cistanche tubulosa va mostrar efectes hipoglucèmics i hipolipidèmics en ratolins db/db amb diabetis mellitus tipus 2 (T2DM) (Xiong et al., 2013) i va millorar els nivells de glucosa en sang, IR i peroxidació lipídica en estreptozotocina. rates diabétiques induïdes per nicotinamida (STZ) (Kong et al., 2018). Els glucòsids feniletanoides (PhG) són els principals constituents de Cistanche tubulosa (Morikawa et al., 2014), que ha exhibit diverses activitats biològiques com l'antioxidació (Xue et al., 2017) i anticancerígen (Fu et al., 2019). . A més, els PhG van inhibir significativament l'augment dels nivells de glucosa en sang postprandial en ratolins carregats de midó (Morikawa et al., 2014), van suprimir la captació de glucosa mediada pel cotransportador de glucosa depenent del sodi 1- a les cèl·lules epitelials intestinals (Shimada et al., 2017), i va inhibir l'activitat de l'aldosa reductasa a la lent de rata (Morikawa et al., 2019). Tanmateix, cap investigació prèvia ha investigat l'activitat antihiperglucèmica dels glucòsids totals de Cistanche tubulosa (TGCT).
En el present estudi, les propietats antidiabètiques de TGCT s'han avaluat en una dieta rica en greixos i alta en sacarosa (HFSD) i rates diabètics induïdes per STZ. A més, també es van investigar les activitats antioxidants i antiinflamatòries per entendre de manera exhaustiva el mecanisme potencial de TGCT.
2. Materials i mètodes
2.1. Productes químics i reactius
STZ es va comprar a Sigma-Aldrich Corp. (Saint Louis, EUA). Met es va obtenir de la chino-americana Shanghai Squibb Pharma. Els kits ELISA d'insulina, pèptid C van ser subministrats per Elabscience Biotechnology Co., Ltd (Wuhan, Xina). Els kits ELISA de glucosa, hemoglobina glicosilada (HbA1c), colesterol total (TC), triacilglicerol (TG), colesterol de lipoproteïnes de baixa densitat (LDL-C), colesterol de lipoproteïnes d'alta densitat (HDL-C), superòxid dismutasa (SOD) , glutatió peroxidasa (GSH-Px), malondialdehid (MDA), factor de necrosi tumoral (TNF), interleucina 1 (IL-1), interleucina 6 (IL{-6) es van comprar a Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute . Els kits ELISA de proteïna quinasa fosforilada B (p-PKB) i glicogen sintasa cinasa fosforilada 3 (p-GSK3) es van adquirir de Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd. (puresa superior o igual al 97 per cent) es van comprar als Instituts Nacionals de Control d'Aliments i Medicaments. L'isoacteòsid (puresa superior o igual al 98 per cent) va ser proporcionat per Chengdu Must Biotechnology Co., Ltd.
extracte beneficiós cistanche en pols
2.2. Recursos vegetals i preparació de TGCT
La tija suculenta seca de Cistanche tubulosa va ser comprada a Bozhou Yihongtang Pharmaceutical Co., Ltd., (Anhui, Xina) i va ser identificada pel Dr. Puyang Gong del Departament de Botànica Farmacèutica, Southwest Minzu University. Un exemplar de val (núm. 20161103) es va triturar en pols i es va dipositar a l'herbari de Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. Segons l'estàndard nacional de medicaments de la SFDA "Congrong Zonggan Jiaonang "(YBZ07482005-2011Z), el fàrmac brut (1 kg) es va extreure amb aigua tres vegades després de remull-ho durant 1 h. Després de la filtració, el filtrat es va concentrar a pressió reduïda, es va afegir alcohol a la solució concentrada fins que la concentració d'etanol va arribar al 60 per cent. El sobrenedant líquid es va concentrar sense gust d'alcohol i després es va purificar per resina macroporosa. En primer lloc, es van recollir successivament l'eluent d'aigua i el 40 per cent d'etanol per al seu ús posterior. En segon lloc, l'eluent d'aigua es va reinjectar a la resina macroporosa i es va eluir amb aigua. L'eluent d'aigua es va descartar. En tercer lloc, es van recollir l'elució amb etanol al 40 per cent i l'eluent per al seu ús posterior. Finalment, es van combinar el 40 per cent d'eluents d'etanol i es van concentrar mitjançant un evaporador rotatiu, després la solució es va assecar mitjançant assecat per aspersió. Es va obtenir uns 60 g de potència marró (és a dir, TGCT). La puresa de TGCT es va detectar segons l'estàndard (YBZ07482005-2011Z), que s'assoleix fins a 853 mg/g. TGCT (0,21 mg) i tres estàndards mixtes (equinacòsid: 131,3 ug, acteòsid: 4,2 ug, isoacteòsid: 39,4 ug) es van dissoldre respectivament en 1 ml de metanol: aigua (50/50, v/v) i després es van filtrar a través d'un 0,45 μm de membrana abans de la injecció.
2.3. Anàlisi qualitativa de TGCT per HPLC/Q-TOF-MS
El sistema HPLC es va connectar amb un Agilent 6538 Q-TOF-MS (Agilent Corp, EUA) equipat amb ionització electrospray. L'anàlisi es va realitzar a la columna Zorbax SB-C18 (15{{10}} mm × 4,6 mm, 5 μm). La fase mòbil estava formada per metanol-aigua (que contenia 0,1 per cent d'H3PO4). El cabal era d'1,0 ml/min. Els programes d'elució de gradient es van resumir de la següent manera: 0-20 min, 18 per cent -28 per cent A; 20–50 min, 28 per cent –32 per cent A; 50–60 min, 32 per cent A; 60-70 min, 32 per cent -50 per cent. El TOF-MS es va realitzar tant en mode d'ions positius com negatius sobre m/z 100–3000 sota els següents paràmetres de funcionament: tensió capil·lar 3500 V (ESI-) o 4000 V (ESI plus); gas d'assecat, 10,0 L/min; temperatura del gas, 350 ◦C; pressió del nebulitzador, 35 psi; tensió del skimmer, 65 V; tensió del fragment, 135 V; OCTRFV, 750 V. Totes les dades estaven controlades per Data Adquisition for TOF/Q-TOF Ver. B.03.01 i Anàlisi qualitativa Ver. B.03.01 (Agilent Technologies, EUA) respectivament.
2.4. Anàlisi quantitativa de TGCT per HPLC-DAD
La separació es va realitzar a la columna Zorbax SB-C18 (15 0 mm × 4,6 mm, 5 μm) en 50 min (1,0 ml/min). Les condicions cromatogràfiques per a HPLC-DAD eren les mateixes que l'anàlisi qualitativa. El volum d'injecció, la temperatura de la columna i la longitud d'ona UV es van establir a 5 μL, 30 ◦ C i 330 nm, respectivament.
2.5. Animals experimentals
Les rates SD mascles, amb un pes de 180 ± 20 g, es van comprar al Laboratory Animal Center de Nanjing Qinglongshan [Certificat núm. SCXK (SU) 2017-0001] i es van allotjar a la instal·lació de cura d'animals de Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. (Jiangsu, Xina). La cura dels animals i els procediments experimentals van ser aprovats pel Comitè Institucional de Cura i Ús d'Animals de l'Institut Huzhou per al Control d'Aliments i Drogues (aprovació núm. 19018) i es van realitzar d'acord amb el Reglament per a experiments amb animals de la Xina. Les rates es van mantenir a temperatura controlada (24 ± 2 ◦ C) i humitat (50 ± 10 per cent) amb un cicle de llum i foscor de 12 h, aclimatades a les condicions de vida durant 7 dies amb menjar de laboratori normal i aigua ad libitum.
2.6. Inducció de la diabetis
Les rates del grup control normal (NC, n {{0}}) es van alimentar amb una dieta normal, mentre que les rates experimentals es van alimentar amb HFSD (una dieta normal complementada amb un 20 per cent de sacarosa, un 10 per cent de mantega de porc, 2,5 per cent). per cent de colesterol i 1 per cent de colat, 3,95 kcal/g) durant 4 setmanes. Després d'un dejuni de 12 hores, les rates es van injectar per via intraperitoneal amb una dosi única de STZ (30 mg/kg), que es va dissoldre en tampó de citrat fred (0, 1 M, pH 4, 5) immediatament abans de l'ús. El 8è dia de la injecció de STZ, es va prendre una mostra de sang de l'extrem de la cua mitjançant una agulla de presa de sang d'un sol ús i es va determinar la glucosa plasmàtica en dejú (FPG) mitjançant el glucòmetre portàtil (LifeScan, Inc. UK). Les rates amb símptomes de poliúria, polidipsia i FPG superiors o iguals a 11,1 mmol/L es van considerar rates diabétiques i es van dividir aleatòriament en cinc grups (n =10).
Grup I: NC, alimentat amb 0,5 per cent de carboxil metilcel·lulosa sòdica (CMCNa, 10 ml/kg).
Grup II: control diabètic (DC), alimentat amb 0,5 per cent de CMC-Na (10 ml/kg).
Grup III: TGCT-50, tractat amb TGCT (50 mg/kg).
Grup Ⅳ: TGCT-100, tractat amb TGCT (100 mg/kg).
Grup Ⅴ: TGCT-200, tractat amb TGCT (200 mg/kg).
Grup Ⅵ: Met-200, tractat amb Met (200 mg/kg).
Les dosis utilitzades en aquest estudi es van seleccionar en funció de la Farmacopea Xinesa (edició 2015). Tots els grups es van administrar per via oral una vegada al dia i van continuar rebent les seves respectives dietes durant 6 setmanes més.
Cistanche protegeix el fetge.
2.7. Observa l'estat general de les rates
L'estat de la pell, la producció d'orina i la supervivència de les rates es van observar cada dia. El pes corporal (BW) i la ingesta de calories es van controlar durant tot l'experiment. La FPG es va avaluar a les 0, 2a, 4a i 6a setmanes després del tractament amb TGCT.
2.8. Prova de tolerància oral a la glucosa (OGTT)
L'OGTT es va realitzar en rates en dejuni durant la nit a l'etapa terminal de tot l'estudi. Només es van recollir mostres de sang de 60 μL amb una pipeta capil·lar del sins orbital (0 h), després es van administrar amb TGCT (50 mg/kg, 100 mg/kg i 200 mg/kg) o Met (200 mg/kg) respectivament. Es van recollir mostres de sang a les 0,5 h, 1 h, 2 h després de la càrrega de glucosa (2 g/kg). Les rates van ser anestesiades amb isoflurà durant uns minuts abans de prendre sang i, a continuació, es van pressionar immediatament per aturar l'hemorràgia amb cotó hemostàtic. Tots els experiments es van fer amb molta cura per garantir el benestar dels animals. Les concentracions de glucosa en plasma es van determinar mitjançant un kit de glucosa basat en el mètode de la glucosa oxidasa peroxidasa. L'àrea sota la corba de la glucosa (AUC-G) es va calcular per referir-se a la literatura (Shao et al., 2013).
2.9. Determinació de la insulina en dejuni (FINS) i l'índex de sensibilitat a la insulina (ISI)
Interval d'1 dia després de l'OGTT, totes les rates estaven en bones condicions sense cap símptoma com ara ceguesa i inflamació. A continuació, es van anestesiar amb pentobarbital sòdic (40 mg/kg, ip) després de dejunar durant 12 hores i es van recollir mostres de sang de l'aorta abdominal amb i sense heparina per a estimacions bioquímiques. Es va recollir sèrum de mostres de sang (sense heparina) per centrifugació. FINS es va analitzar mitjançant el kit ELISA. La FPG es va determinar mitjançant un kit comercial basat en el mètode de la glucosa peroxidasa. L'ISI es va calcular d'acord amb la fórmula: ISI=1/[FINS (pmol/L) × FPG (mmol/L)] (Wang et al., 2013).
2.10. Estimació de la síntesi de glucogen al fetge i al múscul
Els músculs hepàtics i gastrocnemis es van extirpar, esbandir, pesar i emmagatzemar a -70 ◦C. El glicogen al fetge i al múscul es va mesurar pel mètode de l'antron tal com es va descriure anteriorment (Ren et al., 2015). El contingut de glicogen es va expressar com a mg/g de pes humit del teixit. Les activitats de l'hexoquinasa (HK) i la piruvat quinasa (PK) al fetge es van determinar mitjançant kits disponibles comercialment segons les instruccions del fabricant.
2.11. Anàlisi bioquímica
La HbA1c en sang sencera (amb heparina) es va mesurar mitjançant un kit de diagnòstic. Pèptid C sèric, p-PKB, p-GSK3, TC, TG, LDL-C, HDL-C, SOD, GSH-Px, MDA, TNF-, IL-6 i IL-1 es van provar amb kits comercials d'acord amb les instruccions del fabricant.
2.12. Valoració histològica del pàncrees
Els teixits del pàncrees també es van escindir, esbandir i fixar en formalina neutra al 10 per cent, i després es van deshidratar en etanol en gradient (75 per cent, 85 per cent, 95 per cent i 100 per cent) i xilè (100 per cent). Després de la permeació, es van incrustar en parafina i es van tallar en seccions de 3 μm de gruix amb un micròtom rotatiu. Les seccions de teixit es van tacar amb hematoxilina-eosina (H&E) per a exàmens microscòpics lleugers (Chen et al., 2014).
2.13. Anàlisi estadística
L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant el programari SPSS versió 16.0. Les dades es van presentar amb la mitjana ± SD. Les comparacions estadístiques entre els grups es van realitzar mitjançant ANOVA unidireccional seguida de la prova de Tukey i es va considerar estadísticament significatiu un valor de p <>
3. Resultats
3.1. Anàlisi fitoquímica de TGCT
L'anàlisi qualitativa es va realitzar i es va presentar en els materials complementaris. El cromatograma d'ions totals en mode d'ions negatius es va demostrar a la figura S1. Les dades de MS es van assignar provisionalment en comparació amb les dades d'un informe anterior (Li et al., 2015) i es van resumir a la taula S1. Els mètodes analítics per quantificar els marcadors també s'han validat i descrit breument en els materials complementaris. Els cromatogrames HPLC es van presentar a la figura 1. Es van identificar tres components principals (echinacòsid, acteòsid i isoacteòsid) del TGCT en comparació amb les substàncies de referència. La identificació dels compostos i les seves concentracions al TGCT es van mostrar a la taula 1.
3.2. Efectes del TGCT sobre el peso corporal i la ingesta de calories
Com es mostra a la figura 2A, les rates alimentades amb HFSD van mostrar que el pes augmentava en una mitjana de 41 g en comparació amb el grup NC després de 4 setmanes. Tanmateix, evidentment, STZ va reduir el BW de les rates en comparació amb el grup NC. En canvi, el peso corporal dels grups TGCT (100 i 200 mg/kg) va augmentar progressivament i significativament (p <0,05) un="" 8,1="" per="" cent="" i="" un="" 11,1="" per="" cent,="" respectivament,="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="" dc="" al="" final="" del="" període="" de="" l'experiment.="" ,="" que="" va="" indicar="" que="" tgct="" podria="" prevenir="" la="" pèrdua="" de="" pes="" excessiva="" en="" condicions="" patològiques.="" la="" ingesta="" de="" calories="" del="" grup="" nc="" va="" ser="" observablement="" inferior="" a="" la="" dels="" altres="" grups,="" i="" no="" hi="" va="" haver="" cap="" diferència="" significativa="" en="" la="" ingesta="" de="" calories="" entre="" els="" altres="" cinc="" grups="" (fig.="">
3.3. Efectes de TGCT sobre FPG, OGTT i HbA1c
Les rates diabétiques induïdes per STZ van mostrar un augment notable de la FPG en comparació amb el grup NC (p <0.01) tal="" com="" es="" mostra="" a="" la="" figura="" 3a.="" l'administració="" oral="" de="" tgct="" va="" demostrar="" un="" efecte="" hipoglucèmic="" de="" manera="" dependent="" del="" temps="" i="" de="" la="" dosi.="" tgct="" (100="" i="" 200="" mg/kg)="" va="" disminuir="" significativament="" els="" nivells="" de="" fpg="" a="" la="" quarta="" (22,1="" per="" cent="" i="" 24,8="" per="" cent)="" i="" la="" sisena="" (23,2="" per="" cent="" i="" 56,4="" per="" cent)="" setmanes="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="" dc.="" tal="" com="" es="" mostra="" a="" la="" figura="" 3b="" i="" c,="" el="" tgct="" (100="" mg/kg="" i="" 200="" mg/kg)="" òbviament="" va="" disminuir="" la="" glucosa="" en="" sang="" un="" 16,1%="" i="" un="" 22,2%="" a="" 0,5="" hores="" i="" va="" disminuir="" un="" 17,2%="" i="" un="" 26,5%="" a="" 1="" hora,="" i="" l'auc.="" -g="" dels="" grups="" tgct="" també="" es="" va="" reduir="" en="" un="" 8,1="" per="" cent,="" un="" 18,5="" per="" cent="" i="" un="" 25,4="" per="" cent="" respectivament.="" tal="" com="" es="" mostra="" a="" la="" figura="" 3d,="" hi="" va="" haver="" un="" augment="" significatiu="" de="" l'hba1c="" (93,3="" per="" cent)="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="" nc,="" mentre="" que="" l'administració="" oral="" de="" tgct="" (100="" mg/kg="" i="" 200="" mg/kg)="" a="" rates="" diabètiques="" va="" disminuir="" notablement="" (p=""><0,05). hba1c="" (26,7="" per="" cent="" i="" 37,4="" per="" cent,="" respectivament)="" en="" comparació="" amb="" el="" grup="">
Fig. 1. L'espectre HPLC del TGCT i les estructures químiques dels principals compostos del TGCT.
3.4. Contingut de glicogen al fetge i al múscul
Com es demostra a les figures 4A i B, els nivells de glucogen es van reduir significativament en rates diabétiques. Quan es van administrar diferents concentracions de TGCT a rates diabètiques durant 6 setmanes, el glucogen hepàtic en els grups de TGCT (100 mg/kg i 200 mg/kg) va ser més gran (25,2% i 40,8%) que els del grup DC (p <0,05, fig.="" 4a).="" es="" va="" demostrar="" un="" efecte="" similar="" en="" el="" múscul="" que="" el="" glicogen="" dels="" grups="" tgct="" (100="" mg/kg="" i="" 200="" mg/kg)="" era="" més="" alt="" (40,="" 7="" per="" cent="" i="" 52,="" 6="" per="" cent)="" que="" els="" del="" grup="" dc="" (p="">< 0,="" 05,="" figura="">
3.5. Efectes del TGCT sobre la insulina sèrica, el pèptid C i l'ISI
As shown in Table 2, insulin and C-peptide were obviously (p < 0.01) decreased in diabetic rats compared with the NC group. However, TGCT at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}}.05), fins i tot si la insulina i el pèptid C dels grups tractats amb TGCT eren lleugerament més alts que els del grup DC. Mentrestant, hem calculat l'ISI a la figura 4C. En contrast amb la secreció d'insulina, l'ISI es va elevar respectivament un 32,9 i un 37,8% per TGCT (100 mg/kg i 200 mg/kg) en comparació amb el grup DC (p <>
Taula 1 El contingut dels marcadors fitoquímics de TGCT.
3.6. Examen histopatològic del pàncrees
Per tal de verificar l'efecte del TGCT en la regeneració dels illots pancreàtics, es va realitzar una anàlisi histològica del pàncrees. A la figura 5A, es van observar l'estructura histològica normal i els illots de mida al grup NC. En canvi, la injecció de STZ va provocar una disminució del nombre i el diàmetre dels illots amb canvis microvesiculars marcats (Fig. 5B). Tant TGCT com Met van augmentar significativament el nombre i la mida dels illots mitjançant l'anàlisi de puntuació (Fig. 5C-F).
3.7. Efectes de TGCT sobre p-PKB, p-GSK3, HK i PK
A la taula 2, es va trobar que els nivells de fosforilació de PKB i GSK3 van disminuir significativament (p <0.{{10}}5) en="" rates="" diabétiques.="" el="" tgct="" (100="" mg/kg="" i="" 200="" mg/kg)="" va="" augmentar="" notablement="" les="" concentracions="" de="" p-pkb="" (tgct-100:="" 13,5="" per="" cent="" ,="" p="">< 0,05="" i="" tgct-200:="" 16,7="" per="" cent,="" p="">< 0,05)="" i="" p="" gsk3="" (tgct{-200:="" 18,3="" per="" cent,="" p="">< 0,01).="" també="" es="" van="" observar="" efectes="" similars="" de="" tgct="" sobre="" hk="" i="" pk.="" els="" grups="" tgct="" van="" augmentar="" les="" activitats="" de="" hk="" (tgct-100:="" 30,2="" per="" cent,="" p="">< 0,05="" i="" tgct-200:="" 59,1="" per="" cent,="" p="">< 0,01)="" i="" pk="" (tgct{-200:="" 32,7="" per="" cent,="" p=""><0,05) que="" els="" del="" grup="">
Fig. 2. Efectes del TGCT sobre el pes corporal (A) i la ingesta de calories (B) en rates diabétiques induïdes per STZ.
3.8. Efectes del TGCT sobre la dislipèmia
Tal com es mostra a la taula 3, les rates tractades amb TGCT (100 mg/kg i 200 mg/kg) van millorar notablement les anomalies lipídiques. TG es va reduir un 19,8 per cent (p < 0,05)="" i="" un="" 25,9="" per="" cent="" (p="">< 0,01);="" tc="" es="" va="" reduir="" un="" 28,5="" per="" cent="" i="" un="" 31,4="" per="" cent="" (p="">< 0,05);="" el="" colesterol="" ldl="" es="" va="" reduir="" un="" 20,0="" per="" cent="">< 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. Efectes del TGCT sobre l'estrès oxidatiu i la inflamació
Tenint en compte els papers importants de l'estrès oxidatiu i la inflamació en la fisiopatologia de la diabetis, es va avaluar la capacitat del TGCT sobre l'estrès oxidatiu i la inflamació en rates diabètiques. TGCT (100 i 200 mg/kg) va augmentar efectivament (14,7 per cent, p < 0,05="" i="" 20,5="" per="" cent,="">< 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. Discussió
La diabetis és un trastorn metabòlic progressiu i crònic que es caracteritza principalment per hiperglucèmia. Actualment, la FPG és una mesura específica de la concentració de glucosa en sang, l'OGTT és un criteri de detecció sensible d'anomalies primerenques en l'eliminació de la glucosa, mentre que l'HbA1c s'utilitza àmpliament com a índex estàndard d'or per al control glucèmic reflecteix el nivell mitjà de glucosa durant els 120 dies anteriors a la prova. Nagy et al., 2018; Gan et al., 2018). FPG, OGTT i HbA1c s'utilitzen clínicament per al diagnòstic i la gestió de la prediabetis i la diabetis (Chai et al., 2017). En el nostre estudi, està clar que la FPG de rates diabètiques tractades amb TGCT (100 mg/kg i 200 mg/kg) es va reduir significativament en comparació amb el grup DC. Tal com es mostren les dades a OGTT i AUC-G, el TGCT va revertir la tolerància a la glucosa i la taxa de captació de glucosa en rates diabètics. Mentrestant, el resultat també va ser recolzat per la mesura del contingut d'HbA1c. Aquestes dades van indicar que TGCT va millorar els índexs fisiològics de les rates diabètiques mitjançant la regulació de l'homeòstasi de la glucosa en sang.
Fig. 3. El canvi de FPG en rates diabètics durant l'administració de TGCT durant 6 setmanes.
La alteració de la secreció d'insulina i la IR tenen un paper crucial en el desenvolupament de la hiperglucèmia. Apuntar-se a qualsevol d'ells és adequat per millorar el control glucèmic i prevenir la DM2 (Szoke i Gerich, 2005; Punthakee et al., 2018). Diversos tipus d'investigació han informat que una combinació d'una dieta alta en greixos i dosis baixes de STZ és un mitjà eficaç per induir la DM2 en experiments amb animals. La STZ a dosis baixes provoca un deteriorament lleu de la secreció d'insulina que s'assembla més a les etapes posteriors de la DM2 (Gheibi et al., 2017). En aquest estudi, el TGCT no augmenta significativament la secreció d'insulina ni restaura l'illot del pàncrees de les rates diabètiques, fins i tot si la insulina i el nombre d'illots dels grups tractats amb TGCT eren més alts que els del grup DC. Aquestes troballes estan en línia amb l'estudi anterior en ratolins db/db (Xiong et al., 2013). Els nostres resultats van mostrar un augment significatiu de pes en rates diabétiques tractades amb TGCT, que es pot explicar per un lleuger augment d'insulina que pot inhibir el catabolisme proteic al teixit muscular (Adams et al., 2019). A més, el resultat de l'ISI va mostrar que TGCT òbviament va millorar l'IR de rates diabètics, cosa que és coherent amb l'informe anterior (Kong et al., 2018), que va proporcionar una nova evidència pel que fa al mecanisme potencial sobre l'efecte antidiabètic de TGCT.
Com tots sabem, la via PKB/GSK3 és una de les vies de senyalització de la insulina més crítiques, s'ha suggerit que media la síntesi de glucogen induïda per la insulina (Zheng et al., 2015). HK i PK actuen com a dianes farmacològiques potencials en el tractament farmacològic de la diabetis. Les activitats HK i PK reduïdes s'han confirmat a l'IR, mentre que l'activació de HK i PK provoca més reserves de glicogen o glucòlisi que produeix energia més completa mitjançant l'ús de glucosa en sang (Hu et al., 2014). En el present estudi, el tractament amb TGCT va augmentar simultàniament l'expressió de proteïnes fosforilades de PKB i GSK3, va provocar una inversió significativa de les activitats de HK i PK i va restaurar notablement el contingut de glucogen al fetge i al múscul a mesura que es reduïa la glucosa en sang. Aquests resultats van indicar que TGCT va activar els enzims clau de la via de senyalització de la insulina i, a més, va proporcionar l'evidència que la sensibilitat a la insulina es va millorar realment en rates diabètics.
Taula 2 Efectes del TGCT sobre la secreció d'insulina i els enzims metabolitzadors de carbohidrats en rates diabétiques.
La diabetis a llarg termini també contribueix a augmentar el C-LDL i disminuir els nivells de C-HDL que causen la desregulació dels lípids (Jayashankar et al., 2016), i la dislipèmia és un marcador establert per a la disfunció endotelial i el risc cardiovascular en la diabetis (Shahwan et al., 2019). En el nostre estudi, TGCT (200 mg/kg) va reduir notablement els nivells de TC, TG i LDL-C i va millorar el nivell de HDL-C en rates diabètiques, cosa que és coherent amb els informes anteriors que Cistanche tubulosa va regular de manera eficaç el lípid. metabolisme en ratolins (Shimoda et al., 2009; Xiong et al., 2013). Aquestes troballes van indicar que el TGCT pot ser més beneficiós per a una persona diabètica amb anomalies dels lípids en sang.
STZ és un antibiòtic d'ampli espectre, que té un alt efecte de toxicitat selectiva sobre les cèl·lules dels illots pancreàtics com a resultat de l'augment del radical superòxid i, al seu torn, a un control glucèmic deficient (Ghosh et al., 2015; Swain et al., 2020). ). Mentrestant, l'estrès oxidatiu també és una causa important de IR en nombrosos entorns (Taniguchi et al., 2006). La IR i la diabetis s'associen amb les activitats reduïdes d'enzims antioxidants, com ara SOD i GSH-Px (Styskal et al., 2012). Estudis anteriors havien implicat que la supressió de l'estrès oxidatiu era capaç de reduir la glucosa en sang en rates diabètiques (Lim et al., 2012; Gao et al., 2016). En aquest estudi, el tractament amb TGCT va restaurar significativament les funcions defensives cel·lulars de SOD i GSH-Px i va reduir els nivells de MDA en rates diabètics, cosa que va manifestar que el TGCT té propietats antioxidants.
Els components principals del TGCT són els PhG i el contingut total d'equinacòsid, acteòsid i isoacteòsid és de més de 661 mg/g. En general, es va demostrar que les plantes que tenen components antioxidants alts, com els PhG, tenen efectes hipoglucèmics (Morikawa et al., 2014; Shimada et al., 2017; Spínola et al., 2019). Per tant, vam especular que l'efecte antidiabètic del TGCT es podria atribuir en part a l'activitat antioxidant dels PhG. Tenint en compte el contingut d'echinacòsid en TGCT, es requereixen estudis addicionals per investigar els efectes de l'equinacòsid sobre la IR i la diabetis en models in vivo i in vitro.
És àmpliament reconegut que la diabetis mellitus és una malaltia inflamatòria. Les citocines inflamatòries com TNF-, IL-6 i IL-1 poden interferir amb la via de senyalització del receptor d'insulina i, a més, condueixen a IR (Bastard et al., 2006). La inflamació sembla ser un objectiu farmacològic viable en el tractament de la IR i, per extensió, la diabetis (Chen et al., 2015). En l'estudi actual, el TGCT podria disminuir el nivell de TNF-, IL-6 i IL-1, la qual cosa va demostrarefecte antiinflamatori. Aquest pot ser un altre mecanisme antidiabètic de TGCT en rates diabètics.
L'evidència acumulada mostra que la glucosa en sang elevada persistent dóna lloc a anomalies en l'estructura i la funció de les proteïnes i lípids circulants, la qual cosa condueix a la glioxidació i la peroxidació, i després afavoreix la producció de citocines inflamatòries. De la mateixa manera, l'augment de les citocines inflamatòries dóna lloc a la producció d'espècies reactives d'oxigen i altres fragments reactius, que afavoreixen l'estrès oxidatiu i el dany oxidatiu. Això es tradueix en un cercle viciós (Aghadavod et al., 2016; Domingueti et al., 2016). Per tant, la reducció de glucosa i lípids en sang pot contribuir als efectes antioxidants i antiinflamatoris del TGCT. Fins a cert punt, el mecanisme antidiabètic exacte no està del tot clar i necessita més investigació.
5. Conclusió
En resum, aquest estudi va indicar que el TGCT era un agent eficaç per tractar la hiperglucèmia i la hiperlipidèmia en rates diabétiques induïdes per dieta/STZ. A més, l'efecte antidiabètic podria estar relacionat en gran mesura amb les propietats antioxidants i antiinflamatòries del TGCT. Aquest estudi plantejaria la possibilitat d'introduir TGCT en el tractament de la diabetis. No obstant això, el mecanisme antidiabètic detallat de TGCT segueix sent incert, i calen estudis posteriors in vivo i in vitro.
Cistanche era un agent eficaç per al tractamenthiperglucèmiaihiperlipidèmia.
