靶向NLRP3炎症小体的乌梅丸治疗2型糖尿病的分子机制研究

NLRP3 inflammasome was found playing key role in the mechanism of type 2 diabetes. Based on our previous studies that Fructus Mume pill can decrease the blood glucose, improve insulin resistance, reduce the expression of IL-1β, a downstream inflammation factors of NLRP3 inflammasome, we hypothesize that Fructus Mume pill may target at NLRP3 inflammasome in it's effect on type 2 diabetes. In this project, we will use animal and cell model of type 2 diabetes to study the effect of Fructus Mume pill on the activity of NLRP3 inflammasome and it's downstream inflammation factors, the function of β cells in pancreas islet, as well as insulin signaling pathway. It will contribute to clarify the molecular mechanism of Fructus Mume pill in the treatment of type 2 diabetes, provide a strong evidence to treat type 2 diabetes by "cold-warm combination" strategy of the traditional Chinese Medicine.

近年研究发现NLRP3炎症小体在2型糖尿病发病过程中起着关键作用，对其调控或是防治2型糖尿病的良策。本项目基于前期研究发现乌梅丸对2型糖尿病大鼠具有降糖、改善胰岛素抵抗及降低NLRP3炎症小体下游IL-1β等炎症因子水平的作用，提出“乌梅丸可能靶向NLRP3炎症小体治疗2型糖尿病”的工作假说。拟通过建立2型糖尿病模型，从整体和细胞水平观察乌梅丸对NLRP3炎症小体活化及其下游炎症反应、胰岛β细胞功能、胰岛素信号转导的影响，系统探讨乌梅丸通过调控NLRP3炎症小体促进胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗治疗2型糖尿病的分子机制，为进一步推广糖尿病“寒温并用”治法奠定基础，为糖尿病的防治提供新思路。

本研究以db/db小鼠为糖尿病模型，以棕榈酸诱导HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型，以棕榈酸联合高糖诱导Min6细胞建立胰岛细胞的凋亡模型，采用ELISA、RT-PCR、Western blot、免疫荧光和免疫组化等实验技术，系统地研究了靶向NLRP3炎症小体的乌梅丸治疗2型糖尿病的分子机制研究。动物实验表明，乌梅丸能够减轻db/db糖尿病小鼠的体重，调节糖脂代谢，提高db/db小鼠代谢产热，抑制小鼠脂肪组织NLRP3炎症小体激活。此外，乌梅丸在db/db小鼠胰腺组织组织中也能够抑制db/db小鼠胰腺NLRP3炎症小体激活，减少胰岛β细胞凋亡，治疗糖尿病。离体实验表明，在棕榈酸及高糖联合培养诱导的Min6胰岛细胞中，乌梅丸抑制NLRP3炎症小体的激活，上调抗凋亡蛋白Bcl-2，下调凋亡相关蛋白Caspase12的表达。在棕榈酸诱导的HepG2细胞中，乌梅丸能够抑制NLRP3炎症小体的激活，影响胰岛素信号转导通路中pIR，pIRS，pAKT，PI3K等的表达，缓解细胞的胰岛素抵抗。此外，乌梅丸还能抑制LPS诱导的BMDM和PMA诱导的THP-1细胞中的NLRP3炎症小体的激活，下调炎症因子IL-1β的分泌。因此，本研究提示，乌梅丸治疗2型糖尿病的机制与抑制NLRP3炎症小体的激活密切相关。