羽扇豆酮改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗及其机制和体内作用物质鉴定研究

Diabetes was listed as the world's third largest disease, in which more than 90% was type 2 diabetic. As a common phenomenon in the course of type 2 diabetes, insulin resistance is considered to be related to the pathogenesis of it. Improving insulin resistance become a research hotspot..Foreign research in vitro and our study in vivo all show that in some plants which have the treatment of diabetes exists lupenone and the resource-rich national medicinal materials' chemical constituents also contain lupenone.lupenone may have the potential to be applied into new drugs to treat diabetes and improve insulin resistance.But the lupenone's efficacy and mechanism of insulin resistance and the target in vivo need to be further proven. Therefore, we plan to establish rats model of type 2 diabetes with insulin resistance (rats were fed with high glucose and high fat diet, then injection with a small dose streptozotocin to induce insulin resistance), modern molecular biology and analytical chemistry methods were combined for the following researches: ① Evaluation the efficacy of lupenone for improve type 2 diabetes rats'insulin resistance.② Detecting GLUT-4,IRS-1,PPAR-γ?and InsR expression changes after treatment.③ Derivation and identification the target that lupenone improve type 2 diabetes rats' insulin resistance in vivo. Those researches have important scientific significance, for promoting lupenone is used in clinical earlier or as lead compound for further development and utilization.

糖尿病被列为世界第三大疾病,其中2型糖尿病患者占全部糖尿病人群中的90%以上，而胰岛素抵抗是2型糖尿病的普遍现象。改善胰岛素抵抗成为研究热点。.课题组在体研究发现且国外体外研究表明,存在于一些治疗糖尿病的植物及资源丰富的民族药材中的羽扇豆酮,在改善2型糖尿病胰岛素抵抗方面有发展成为新药的潜力。但羽扇豆酮改善胰岛素抵抗的效果及其机制和体内作用物质还需进一步探明。因此，本项目拟通过高糖高脂结合小剂量链脲佐菌素致2 型糖尿病大鼠胰岛素抵抗模型，结合运用现代分子生物学及分析化学的研究方法，进行以下研究：①评价羽扇豆酮对2 型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的改善作用②羽扇豆酮治疗后GLUT-4、IRS-1/-2、PPAR-γ及InsR基因和蛋白表达的变化③推导和鉴定羽扇豆酮改善2 型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的体内作用物质。这利于推动羽扇豆酮及早应用于临床或将其作为先导化合物进一步开发利用，具有十分重要的科学意义。

羽扇豆酮为羽扇豆烷型五环三萜类化合物，存在于资源丰富的苗药芭蕉根等药材中，研究表明,羽扇豆酮在糖尿病的治疗和改善胰岛素抵抗方面有发展成为新药的潜力。但目前的研究基础未能较为全面的评价羽扇豆酮在体改善2型糖尿病胰岛素抵抗的效果，更缺乏相关机制的阐明，并且羽扇豆酮经口服后是原型成分还是代谢成分，仍是需要进一步的探索研究。.因此，本项目在中药药理学及药理学实验方法的指导下，通过高糖高脂结合小剂量链脲佐菌素致2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗模型，结合运用现代分子生物学及分析化学的研究方法，较为全面的评价了羽扇豆酮对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗改善的效果，探索了羽扇豆酮治疗后GLUT-4、IRS-1/-2、PPAR-γ及InsR 基因（mRNA）和蛋白表达的变化，并鉴定了羽扇豆酮改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的体内作用物质。结果发现，羽扇豆酮对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的体重、饮水量、进食量等一般情况具有改善作用，并能降低大鼠的死亡率；也能降低2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的空腹血糖、胰岛素及糖化血红蛋白值；改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗葡萄糖耐量和胰岛素耐量，可增加胰岛素敏感性和降低胰岛素抵抗指数；可改善2型糖尿病大鼠血脂水平，纠正其脂代谢紊乱作用，并对胰腺组织的病变具有保护和修复作用；能降低2型糖尿病大鼠血清中瘦素和游离脂肪酸水平，提升血清中脂联素水平。羽扇豆酮改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗作用与其能上调骨骼肌中的InsR mRNA和骨骼肌和脂肪组织中IRS-2 mRNA、Glut4 mRNA和IRS-1 mRNA及蛋白的表达有关，可能通过作用于胰岛素受体-磷脂酰肌醇-3羟基激酶-葡萄糖转运蛋白（InsR-PI3K-GLUT4）信号通路和胰岛素底物受体-2-磷脂酰肌醇-3羟基激酶-蛋白激酶B（IRS-2-PI3K-Akt）信号通路，增强胰岛素的信号传导，从而改善胰岛素抵抗，并促进脂肪组织中调控胰岛素敏感性的受体PPAR-γ的mRNA和蛋白的表达，间接提高胰岛素敏感性。发现羽扇豆酮是以原型成分在体内发挥改善2型糖尿病胰岛素抵抗作用。研究结果为推动羽扇豆酮抗糖尿病创新药物的开发具有十分重要的科学意义。