2-羟基查耳酮降低了2型糖尿病大鼠的高血糖和脂联素水平

埃及基础与应用科学杂志4（2017）1完整文章2-羟基查耳酮对实验性2型糖尿病大鼠Laila Ahmed Eissaa，a，Nehal Mohsen Elsherbinya，b，Abdalkareem Omar Maghmomehaa埃及曼苏拉35516曼苏拉大学药学院生物化学系b沙特阿拉伯塔布克大学药学院药物化学系，塔布克71491阿提奇莱因福奥文章历史记录：2016年9月19日收到2016年12月15日收到修订版，2016年2017年1月5日在线发布保留字：2型糖尿病胰岛素抵抗脂联素PPAR-c2-羟基查耳酮A B S T R A C T2型糖尿病（T2DM）是最常见的糖尿病类型，占糖尿病病例的90%。它的特征是慢性高血糖症，这是由胰岛素作用和分泌不足引起的。脂肪组织通过循环脂肪细胞因子、瘦素、脂联素和脂联素调节胰岛素敏感性。低脂联素血症有助于肥胖和相关疾病如糖尿病、高脂血症和心血管疾病的发展。本研究的目的是评价黄酮类化合物2-羟基查耳酮在2型糖尿病中的有益作用，通过其对糖尿病患者的作用，过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-c）和脂联素。在雄性动物中诱导T2DMWistar大鼠采用高脂饲料和低剂量链脲佐菌素（STZ，35 mg/kg，i. p.）。类黄酮2-羟基查耳酮通过口服管给药采用ELISA法检测腹下脂肪组织中过氧化物酶体增殖物激活受体-c（PPAR-c）、血清脂联素（adiponectin）、血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和血清胰岛素水平采用比色法测定腹下脂肪组织丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、空腹血糖、血清甘油三酯和血清总胆固醇水平 结果表明，2-羟基查耳酮减轻了T2 DM大鼠引起的变化。2-羟基查耳酮治疗增加了T2 DM大鼠脂肪组织中的PPAR-c水平，降低了氧化应激，恢复了脂联素水平并降低了高糖水平。总之，2-羟基查耳酮通过调节脂联素分泌降低T2DM患者的高血糖。这种作用涉及PPAR-c信号通路.©2017 曼 苏 拉 大 学 。 由 爱 思 唯 尔 公 司 制 作 和 主 持 这 是 一 篇 基 于 CC BY-NC-ND 许 可 证 的 开 放 获 取 文 章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。介绍2型糖尿病被称为非胰岛素依赖性糖尿病或成人发病糖尿病。它是最常见的糖尿病类型，占高收入国家所有糖尿病病例的90-高血糖症是由胰岛素分泌和作用不足的组合引起的，导致外周组织的葡萄糖摄取减少和肝脏的葡萄糖异生增加未经治疗的糖尿病可能会发展为胰岛中b细胞功能丧失，最终导致胰岛素缺乏。B细胞的破坏不是免疫介导的，并且很少发展到患者依赖胰岛素生存的程度。酮症酸中毒并不常见，通常与重大并发疾病有关[2，3]。糖尿病的管理被认为是一个全球性问题，医学方法并不总是足以进行T2DM管理*通讯作者。电子邮件地址：lailaeissa2002@yahoo.com（洛杉矶）Eissa）。和生活方式的改变。因此，血糖控制是2型糖尿病治疗的基础。现有的抗糖尿病药物通常与副作用相关，包括肥胖、骨质疏松、钠潴留、低血糖和乳酸酸中毒[4，5]。为了避免此类不良副作用，迫切需要新的治疗方法来管理和治疗T2DM[6，7]。脂联素是一种仅由脂肪组织分泌到血流中的脂肪细胞因子[8，9]。血浆脂联素水平与胰岛素抵抗、T2DM和代谢综合征（与肥胖相关）的发生呈负相关[10，11]。事实上，肥胖者血浆脂联素水平降低。这种减少可能在胰岛素抵抗的发展中起因果作用[12]。脂联素的转录受过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-c）的严格控制[13]。PPAR-c在脂肪细胞中高度表达，在葡萄糖和脂质稳态、炎症和脂肪细胞分化中起重要作用[14]。大量证据证实，PPAR-c激活可改善胰岛素敏感性，并增强脂肪组织和骨骼肌中的葡萄糖代谢[15]。http://dx.doi.org/10.1016/j.ejbas.2016.12.0022314- 808 X/©2017曼苏拉大学。由爱思唯尔公司制作和主持这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表埃及基础与应用科学杂志杂志主页：www.elsevier.com/locate/ejbas2洛杉矶Eissa等人 /埃及基础与应用科学杂 志 4（2017）1-8查耳酮（最初从天然植物来源中分离）被认为是类黄酮的前体。 查耳酮在食用植物中含量丰富[16]。此外，它们也可以在实验室中合成[17]。羟基查耳酮具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗癌、抗肝毒性和抗疟疾活性[18]。有趣的是，据报道羟基查耳酮通过增强脂肪细胞中胰岛素受体的葡萄糖摄取和磷酸化来模拟胰岛素的作用[19]。此外，各种合成的查尔酮衍生物已显示出对糖尿病并发症的抑制活性。此外，2-羟基查耳酮被报道为潜在的膳食PPARc配体[20]。在本研究中，我们的目的是研究2-羟基查耳酮对实验性2型糖尿病大鼠脂联素水平的影响，以及过氧化物酶体增殖物激活受体-c的可能参与。材料和方法动物：实验方案本研究使用成年雄性Wistar大鼠（8周龄，体重160将大鼠在室温（25 ± 2 °C）下饲养在不锈钢啮齿动物笼中，具有12小时黑暗/光照循环。实验方案由埃及曼苏拉大学药学院研究伦理委员会批准。 将动物随机分为正常对照组、T2DM组和羟基查耳酮治疗组，每组12只。除正常对照组外，其余大鼠均以高脂饲料喂养15 d，建立2型糖尿病模型。HFD由58%脂肪、25%蛋白质和17%碳水化合物组成，分别占总kcal和自由采食量的百分比[21]。15天后，第二组和第三组大鼠禁食12小时，然后单次腹腔内（i.p.）注射35 mg/kg STZ（Sigma-Aldrich Co，St Louis，MO）。HFD持续至研究结束将STZ新鲜溶解于（0.1 M）柠檬酸盐缓冲液（pH 4.5）中，并立即注射至大鼠体内[22]。为了克服STZ后的低血糖，在注射后的前24小时内，给糖尿病大鼠饮用5%葡萄糖溶液代替自来水。通过定期估计体重和血糖生化检测监测动物只有STZ给药后7天血糖水平持续高于300 mg/dL的动物才被视为糖尿病动物，并选择用于进一步的药理学研究[23]。注射STZ一周后，第三组用羟基查耳酮（Alfa Aesar，26 parkridge Rd，USA）以25 mg/kg体重的剂量每天经口管治疗21天。将羟基查尔酮溶于二甲基亚砜（DMSO）-生理盐水中DMSO在生理盐水中的最终浓度不超过0.5%）[24]。第二组（T2DM）仅接受溶剂。研究结束时，末次给药24 h后，对所有大鼠称重，然后处死。生化参数根据制造商的说明书，使用由Biodiagnostic Company（Giza，Egypt）提供的试剂盒测定空腹血清葡萄糖、血清总脂质、血清甘油三酯、血清总胆固醇、血清高密度脂蛋白（HDL）、血清低密度脂蛋白（LDL）、腹下脂肪组织丙二醛（MDA）和腹下脂肪组织还原型谷胱甘肽（GSH）浓度子腹部脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体-c，血清脂联素，血清胰岛素和血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平使用MyBioSource（SanDiego，United States）提供的酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒根据制造商的说明书进行评估统计分析结果表示为平均值± SEM。通过单因素方差分析和Turkey事后检验进行统计结果2-羟基查耳酮处理对体重的影响如图所示（Fig. 1）与糖尿病组相比，羟基查耳酮治疗引起体重的非显著变化。然而，与对照组相比，糖尿病大鼠的体重显著降低2-羟基查耳酮治疗对腹下脂肪组织重量糖尿病大鼠腹下脂肪组织重量较对照组减少43.49%与糖尿病组相比，用羟基查耳酮治疗的糖尿病大鼠显示出腹下脂肪组织重量的不显著变化（图1B）。 2）。2-羟基查耳酮治疗对空腹血糖和胰岛素水平与对照组相比，糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平显著升高（4.48300250200150100500对照糖尿病2-羟基查耳酮Fig. 1. 2-羟基查耳酮处理对总体重的影响。诱导T2 DM后n = 12，结果表示为平均值±SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p0.05。4.543.532.521.510.50对照糖尿病2-羟基查耳酮图二. 2-羟基查耳酮治疗对腹下脂肪组织重量的影响。诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO-生理盐水）或2-羟基查耳酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠。n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p 0.05。*#*腹下脂肪组织重量（g）总重量（g）洛杉矶Eissa等人 /埃及基础与应用科学杂 志 4（2017）1-83脂联素（pg/ml）50040030020010007060504030对照糖尿病2-羟基查耳酮20图三. 2-羟基查耳酮治疗对空腹血糖的影响。诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO -生理盐水）或2-羟基查耳酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p 0.05。100控制糖尿病2-羟基查耳酮14121086420对照糖尿病2-羟基查耳酮图五、2-羟基查耳酮治疗对脂联素水平的影响诱导T2 DM后n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p0.05。20181614121086见图4。2-羟基查耳酮治疗对胰岛素水平的影响。诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO -生理盐水）或2-羟基查尔酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠。n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p0.05。420控制糖尿病2-羟基查耳酮分别）。另一方面，当与糖尿病组相比时，用羟基查耳酮治疗的糖尿病大鼠显示出显著降低的血清葡萄糖和胰岛素水平（分别为65.46%、35.65%）（图1A和1B）。第3和第 4段）。2-羟基查耳酮治疗对血脂的影响如表1所示，与对照组相比，糖尿病组的总胆固醇、甘油三酯、总脂质、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白显著升高，高密度脂蛋白显著降低。然而，与糖尿病组相比，用2-羟基查耳酮治疗显著减弱了糖尿病诱导的对脂质谱的有害影响。2-羟基查耳酮治疗对脂联素和PPAR-c水平糖尿病组血清脂联素和皮下脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体-c水平显著低于对照组，见图6。2-羟基查耳酮治疗对腹下脂肪组织中PPAR-c水平的影响。诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO -生理盐水）或2-羟基查耳酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠。n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p 0.05。对照组为63.01%和87.71%。2-当与糖尿病组相比时，羟基查耳酮治疗显著恢复了脂联素和PPAR-c浓度的血清水平（分别为2.85和16.4倍）（图1A和1B）。5和6）。脂联素与空腹血糖、胰岛素、总脂呈负相关.脂联素与高密度脂蛋白胆固醇、过氧化物酶体增殖物激活受体-c水平呈正此外，在PPAR-c和空腹血糖之间观察到负相关（图10）。2-羟基查耳酮治疗对血清氧化应激标志物的影响结果表明，血清MDA水平显著升高（4.78倍），而GSH水平显著降低表12-羟基查耳酮治疗对甘油三酯、总胆固醇、HDL-胆固醇、LDL-胆固醇、VLDL-胆固醇和总脂质的影响诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO-生理盐水）或2-羟基查耳酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p 0.05。组n甘油三酯mg/d总胆固醇mg/dHDL-胆固醇mg/dlLDL-胆固醇mg/dlVLDL-胆固醇mg/dl总脂质mg/dl控制12102.2 ± 9.22137 ± 4.665.4± 451 ± 5.8520.4± 1.91254 ± 16糖尿病12366.4 ± 14.47*238 ± 8.2526.28 ± 7.3*110.8 ± 4.9*73.2± 2.85*1344 ± 116*2-羟基查耳酮12169.2 ± 15.34#172 ± 13.3879.4± 7.3#65 ± 4.9#33.8± 2.95#508 ± 49.7#*##**#胰岛素（ng/ml）#*血糖（mg/dl）PPAR-γ（ng/g组织）4洛杉矶Eissa等人 /埃及基础与应用科学杂 志 4（2017）1-8302520151050对照糖尿病2-羟基查耳酮图第七章2-羟基查耳酮治疗对血清MDA水平的影响诱导T2 DM后n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p0.05。0.250.20.150.10.050图八、2-羟基查耳酮治疗对血清GSH水平的影响诱导T2 DM后n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p0.05。160140120100806040200对照糖尿病2-羟基查耳酮见图9。2-羟基查耳酮治疗对血清TNF-α水平的影响。诱导T2 DM后，用溶剂（DMSO-生理盐水）或2-羟基查耳酮（每日25 mg/kg体重，经口管）处理大鼠。n = 12，结果表示为平均值± SE。*与对照组相比具有显著性，p 0.01。#与糖尿病组相比具有显著性，p 0.05。(31.3%）。然而，当与糖尿病组相比时，2-羟基查耳酮治疗使MDA降低（55.04%）并且使GSH增加（2.2倍）（图1A和1B）。第7和第8段）。脂联素与MDA水平呈负相关然而，脂联素水平与GSH水平呈正相关（图1）。 10）。2-羟基查耳酮治疗对血清TNF-α水平的影响图 9显示当与对照相比时，糖尿病组中血清TNF-α浓度显著增加（5.89倍组而2-羟基查耳酮治疗组血清TNF-α水平较糖尿病组显著降低（47.55%）。讨论本研究采用高脂饮食大鼠模型，随后给予低剂量链脲佐菌素作为2型糖尿病模型 许多研究者使用HFD-STZ模型显示，注射STZ后体重明显减轻。STZ处理大鼠的体重减轻可由许多原因解释，包括脱水和过量脂肪和蛋白质catalysts[25]，其最终导致肌肉萎缩[26]。另一方面，用羟基查耳酮治疗糖尿病大鼠可改善体重，这可以通过羟基查耳酮控制血糖水平来解释许多先前的研究已经记录了糖尿病和脂质代谢异常之间的关系[27，28]。2型糖尿病大鼠的血脂异常与HDL-C显著降低和LDL-C、总胆固醇、甘油三酯和VLDL-C显著升高相关[29，30]。同样，我们的研究结果显示，与对照组相比，糖尿病大鼠存在显著的血脂异常相反，与糖尿病未治疗组相比，羟基查耳酮治疗导致脂质谱显著改善，表明2-羟基查耳酮对T2 DM诱导的血脂异常具有有益作用。持续的高血糖是非常有害的。这是胰岛素分泌和/或作用受损的结果[31血糖水平应维持在正常范围内，以增强葡萄糖感知途径和持续胰岛素输出[34]。首先，持续的高血糖导致高胰岛素血症，这似乎是胰岛B细胞不成功的代偿反应。这是其次是减少或缺乏胰岛素释放的b细胞。事实上，在24小时内，b细胞质量减少了40%-60%。2型糖尿病患者[35]。因此，T2DM与胰岛素抵抗相关，这可以通过脂肪堆积来解释在不同的体细胞中，干扰它们对胰岛素的反应，导致胰岛素抵抗、高胰岛素血症和血糖水平升高[36，37]。胰岛素是一种主要的合成代谢激素，负责脂肪生成和抑制脂解[29，38]。因此，高胰岛素血症也与肥胖症中由于胰岛素生物活性降低而导致的代谢脂质紊乱相关。与此一致，我们的结果显示T2DM大鼠的血糖和胰岛素水平升高，反映了胰岛素抵抗状态。2-羟基查耳酮处理可显著减弱这种抗性。几项研究已经证明了MDA水平升高与T2DM中b细胞损伤之间的相关性[39]。令人信服的证据已经建立了氧化应激和胰岛素抵抗之间的联系增加的自由基水平对b细胞具有有害影响，包括响应于葡萄糖的胰岛素分泌减少、基因表达受损和细胞死亡，最终导致高血糖症和糖尿病[40]。MDA是一种反应性醛和主要的反应性亲电子物质，已知其在细胞中引发毒性应激，并已知其形成共价蛋白加合物，称为晚期脂氧化终产物，发现其类似于晚期糖化终产物[41]。它通常用于确定糖尿病患者的氧化剂/抗氧化剂平衡[42]。在这项研究中，羟基查耳酮显示出显着降低糖尿病大鼠的MDA水平升高与非糖尿病大鼠相比，T2DM糖尿病大鼠的GSH含量显著降低[43]。在这项研究中，与未治疗的糖尿病大鼠相比，用羟基查耳酮治疗的大鼠显示GSH浓度显著增加。综上所述，这些结果表明羟基查耳酮在T2DM中具有有益的抗氧化特性。除了氧化应激，炎症被认为是一个重要的*##**#GSH（n mol/g组织）TNFMDA（n mol/g组织）洛杉矶Eissa等人 /埃及基础与应用科学杂 志 4（2017）1-85aB60050040030020010000 5 10 15 203025201510500 100 200 300 400 500 600c80706050403020100e706050403020100脂联素（pg/ml）d0 5 10 1520PPAR-γ（ng/g组织）F血糖（mg/dl）7060504030201000 5 10 15 20 25胰岛素（ng/ml）807060504030201000 10 20 30 40 50gMDA（n mol/g组织）7060504030201000 500 1000 1500 2000 2500总脂质（mg/dl）0 20 40 60 80 100 120 140 160HDL-胆固醇（mg/dl）7060504030201000 20 40 60 80 100TNFI90807060504030201000.01 0.02 0.03 0.04 0.05GSH（n mol/g组织）见图10。相关性研究。(A)血糖与脂联素呈显著负相关（r =-0.3，p0.05）。(B)腹下脂肪组织浓度PPAR-c浓度（ng/g组织）与血清空腹血糖（mg/dl）呈显著负相关（r =-61，p< 0.05）。(C)脂联素与过氧化物酶体增殖物激活受体- c呈显著正相关（r = 0.847，

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