基于IKKβ/IRS-1信号通路对改良四妙散改善胰岛素抵抗的分子机制研究

改良四妙散（mSMS）是由黄柏、苍术、薏苡仁、黄连四味药组成，功能健脾助运，清热燥湿。经十余年的临床观察，明确其有纠正糖脂代谢紊乱和改善胰岛素敏感性的临床疗效。本研究通过急性、慢性胰岛素抵抗的动物模型，并建立肝细胞、脂肪细胞、血管内皮细胞、离体主动脉环等细胞及离体组织的炎性胰岛素抵抗模型体系，考察改良四妙散对肝细胞、脂肪细胞、血管内皮的胰岛素生物活性的影响，以及对模型中炎症各环节的抑制作用，确定改良四妙散对炎性胰岛素抵抗的改善作用。并以此为平台，围绕MAPK/IKKβ/NF-κB炎性途径和胰岛素受体(IR)/胰岛素受体底物-1(IRS-1)/PI3K/Akt胰岛素信号转导途径两者之间的联系，逐级考察药物的作用环节，确定其相应的靶位，勾勒出mSMS抗炎活性改善胰岛素抵抗的分子机制。

胰岛素抵抗（IR）是二型糖尿病发生的重要病理机制。改良四妙散（mSMS）是由四妙散去牛膝加黄连而成，用于2型糖尿病的治疗，可以通过抑制NF- κB途径来抑制炎性反应，改善肝细胞、脂肪细胞及血管内皮的胰岛素抵抗，调节机体的糖脂代谢。.首先，我们观察了mSMS对高糖高脂加链脲佐菌素诱导的2型糖尿病大鼠的影响，实验结果显示，mSMS可显著性降低糖尿病大鼠空腹血糖和糖化血红蛋白，改善口服葡萄糖耐量和胰岛素耐量的异常，提高胰岛素敏感性，改善胰岛素抵抗。调节大鼠血浆中甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白，升高高密度脂蛋白，表现出较好的维持糖脂代谢稳态作用。高糖高脂长期喂养大鼠可诱导机体产生低度炎症反应，mSMS还能降低血浆中肿瘤坏死因子-α、C反应蛋白，提高脂联素的水平，同时还能调节脂肪组织中TNF-α、Adiponectin、PPARγ的基因表达， mSMS可有效的增加脂肪组织AMPKα磷酸化水平表达，增加葡萄糖的利用，从而改善IR。内皮功能障碍是2型糖尿病心血管病变的早期表现和始动因素。胰岛素作用于内皮细胞膜上的受体，通过IRS-1/PI3K/Akt/eNOS途径产生NO，有助于维持血管内皮自稳态，并影响胰岛素在靶组织的运输和效应。我们通过棕榈酸刺激离体动脉环和血管内皮细胞，建立炎性血管内膜胰岛素抵抗模型，观察mSMS改善2型糖尿病胰岛素抵抗状态下内皮功能紊乱的作用及相关机制，发现mSMS能浓度依赖性地显著改善胰岛素内膜依赖性舒张的作用，在人脐静脉内皮细胞中，mSMS对胰岛素介导的胰岛素受体底物-1的酪氨酸磷酸化以及Akt和eNOS的磷酸化没有明显变化。另外，棕榈酸酯刺激后，可引起HUVECs中炎性反应和胰岛素抵抗。mSMS通过对IKKβ磷酸化和NF-κB的活化的抑制，下调了炎性细胞因子TNF-α和IL-6的合成与表达，表现了其对IKKβ/NF-κB依赖性炎症通路的抑制作用。炎症反应干扰了胰岛素的PI3K信号通路，mSMS通过抑制炎性刺激引起的IRS-1的丝氨酸磷酸化以及恢复胰岛素介导的酪氨酸磷酸化来促进PI3K信号通路的传递及作用。同时mSMS作用于AMPK通路，上调磷酸化AMPK蛋白表达。这一结果表明在胰岛素抵抗存在的条件下，mSMS对胰岛素的作用具有正性调控作用。