熊果酸对骨骼肌胰岛素抵抗影响及机制研究

Recently, China has become one of the countries in the world with the highest number of people with diabetes. So the studies about the prevention and treatment of diabetes are of special significance. Ursolic acid is a pentacyclic triterpenoid found in many chinese herbs and fruits. Ursolic acid has been reported to have strong hypoglycemic activities and relatively low toxicity, but the exact mechanism underlying its hypoglycemic effect is not well understood. Skeletal muscle insulin resistance is one of the most important risk factors for type 2 diabetes. But the effect and mechanism of action about ursolic acid on skeletal insulin resistance has not been reported. Therefore, high fat-high sucrose-diet induced in vivo model of insulin resistance in C57BL/6 mice and palmitic acid induced in vitro model of insulin resistance in L6 muscle cells will be used to study the effect of ursolic acid on insulin resistance in skeletal muscle. At the same time, the relationship among glucolipotoxicity, inflammation and insulin resistance will be explored in detail in order to clarify the mechanism of ursolic acid on improving insulin resistance. Finally, the differences of the effect and mechanism of ursolic acid, rosiglitazone and ursolic acid plus rosiglitazone on improving insulin resistance will be discussed in the project, hoping to find new targets and methods to prevent, treat and cure diabetes.

目前，中国已成为拥有糖尿病患者最多的国家之一，因此，防治糖尿病的研究具有重要意义。熊果酸是一类五环三萜类化合物，存在于多种水果和中草药中。研究表明，熊果酸具有较强的降糖作用而且相对毒性较小，而目前对熊果酸降糖作用的机制仍不完全清楚。骨骼肌胰岛素抵抗是导致2型糖尿病发生发展的重要原因之一，而对熊果酸改善骨骼肌胰岛素抵抗的作用及其机制目前未见详细报道。为此，本项目将用高糖高脂饲料诱导的胰岛素抵抗小鼠模型和油酸诱导的骨骼肌胰岛素抵抗细胞模型，从体内和体外两个方面系统地研究熊果酸对骨骼肌胰岛素抵抗的作用，从糖脂毒性以及炎症诱导的骨骼肌胰岛素抵抗方面探讨熊果酸改善骨骼肌胰岛素抵抗的机制，并比较熊果酸、罗格列酮以及二者联合用药对改善骨骼肌胰岛素抵抗的作用和机制上的差异，以期发现熊果酸作用新机理，为防止糖尿病提供新思路。

熊果酸（UA）是一类五环三萜类化合物，存在于多种水果和中草药中。研究表明，熊果酸具有较强的降糖作用而且相对毒性较小，而目前对熊果酸降糖作用的机制仍不完全清楚。骨骼肌胰岛素抵抗是导致2型糖尿病发生发展的重要原因之一，而对熊果酸改善骨骼肌胰岛素抵抗的作用及其机制目前未见详细报道。本项目从体内、体外两个方面研究熊果酸对骨骼肌胰岛素抵抗的作用，从调节糖脂代谢相关基因表达方面探讨熊果酸改善骨骼肌胰岛素抵抗的机制。本项目研究的主要内容及结果包括以下两个方面：. 1. 40µmol/L UA可缓解棕榈酸造成的骨骼肌细胞毒作用，并提高因棕榈酸造成的细胞线粒体膜电位下降。UA、3-MPA和PEPCK-C siRNA处理L6细胞能不同程度地提升细胞对游离脂肪酸的摄取和β-氧化水平，以及增加与此相关的基因和蛋白表达水平，这一增强作用可被compound C或 siRNA AMPK所抑制。UA处理后，L6细胞中AMP/ATP比值增大，P-AMPK蛋白表达显著增强，AMPK信号通路被激活，脂肪酸β-氧化相关蛋白P-ACC、CPT-1及脂肪酸摄取相关蛋白CD36表达均增强。与此同时，L6细胞对脂肪酸的摄取及细胞内β-氧化水平均显著提高，而上述变化均可被siRNA UCP3的干预所抑制。. 2. UA可引起膳食诱导肥胖大鼠体重的下降，能量消耗增加，UA各剂量组大鼠和模型对照组大鼠相比，血清TG、FFAS、LDL-C以及骨骼肌FFAs和TG含量均显著降低。UA高剂量组大鼠骨骼肌PEPCK和SCD1 mRNA水平显著降低，PPARγ、AMPK、PEPCK、SCD1、CPT1蛋白含量显著降低，说明UA可通过调节骨骼肌脂代谢相关基因及蛋白的表达抑制TG的合成以及增加脂肪酸β氧化，进而发挥促进了大鼠能量消耗的作用。. 综上所述，熊果酸可通过调节糖脂代谢进而改善骨骼肌胰岛素抵抗，为将熊果酸应用于肥胖以及胰岛素抵抗防治提供理论依据。