Therapeutic Effect of Buyang Huanwutang on Diabetic Peripheral Neuropathy Rats from Perspective of Oxidative Stress

Tianya ZHANG; Zhihong ZHANG; Dong ZHANG; Jiaxin TIAN; Ying BEN

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221240

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Therapeutic Effect of Buyang Huanwutang on Diabetic Peripheral Neuropathy Rats from Perspective of Oxidative Stress

更新时间：2022-06-09

- Therapeutic Effect of Buyang Huanwutang on Diabetic Peripheral Neuropathy Rats from Perspective of Oxidative Stress
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 13, Pages: 10-18(2022)
- 作者机构：
  
  河北中医学院中西医结合学院，河北省中西医结合肝肾病证重点实验室，石家庄 050091
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221240
  CLC： R2-0;R33;R289;R587.1
- Received：10 January 2022，
  
  Published Online：17 April 2022，
  
  Published：05 July 2022
- 稿件说明：
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张天雅,张志红,张冬等.从氧化应激角度探讨补阳还五汤对糖尿病周围神经病变大鼠的治疗作用[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(13):10-18.

ZHANG Tianya,ZHANG Zhihong,ZHANG Dong,et al.Therapeutic Effect of Buyang Huanwutang on Diabetic Peripheral Neuropathy Rats from Perspective of Oxidative Stress[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(13):10-18.
张天雅,张志红,张冬等.从氧化应激角度探讨补阳还五汤对糖尿病周围神经病变大鼠的治疗作用[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(13):10-18. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221240.

ZHANG Tianya,ZHANG Zhihong,ZHANG Dong,et al.Therapeutic Effect of Buyang Huanwutang on Diabetic Peripheral Neuropathy Rats from Perspective of Oxidative Stress[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(13):10-18. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221240.

摘要

目的

基于氧化应激探讨补阳还五汤对糖尿病周围神经病变（DPN）大鼠的神经保护作用机制和方中黄芪用量。

方法

90只SD大鼠随机分为正常组、模型组、

-硫辛酸干预组、补阳还五汤高黄芪剂量组（中药高剂量组）、补阳还五汤中黄芪剂量组（中药中剂量组）、补阳还五汤低黄芪剂量组（中药低剂量组）。除正常组外，其余各组大鼠均用高糖高脂饲料联合腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导糖尿病。各药物干预组分别持续给药12周。含量依次为

-硫辛酸60 mg·kg

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、中药高剂量组15 g·kg

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、中药中剂量组8.75 g·kg

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、中药低剂量组5.625 g·kg

-1

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。给药结束后检测机械性痛阈（PWT）和神经传导速度（SNCV）；检测谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）。取L4-5背根神经节（DRG），电镜观察各组神经元线粒体形态结构；检测呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性，和线粒体膜电位，免疫组化和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/核因子E

相关因子2（Nrf2）通路中主要蛋白：磷酸化单磷酸腺苷活化蛋白激酶（p-AMPK）、磷酸化核因子E

相关因子2（p-Nrf2）、血红素氧合酶-1（HO-1）、醌NADH脱氢酶1（NQO1）的表达。

结果

与正常组比较，模型组空腹血糖升高（

0.01），SNCV、PWT、GSH含量均降低（

0.01），MDA含量升高（

0.01）；线粒体损伤明显，多数呈空泡样改变；呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性和线粒体膜电位均显著降低（

0.01）；p-AMPK、p-Nrf2、HO-1、NQO1降低（

0.01）。与模型组比较，

-硫辛酸组及中药高剂量组SNCV、PWT、GSH上升，MDA降低（

0.05，

0.01），线粒体结构损伤减轻；呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性和线粒体膜电位均显著升高（

0.01），p-AMPK、p-Nrf2、HO-1、NQO1明显升高（

0.05，

0.01）。

结论

补阳还五汤通过AMPK/Nrf2通路调节氧化应激，治疗DPN。其治疗作用与黄芪的用量有一定联系，其中补阳还五汤高黄芪剂量组抑制氧化应激的作用较补阳还五汤中黄芪剂量组和补阳还五汤低黄芪剂量组更明显。

Abstract

Objective

To explore the neuroprotective mechanism of Buyang Huanwutang （BYHW） on diabetic peripheral neuropathy （DPN） rats based on oxidative stress and investigate the dosage of Astragali Radix （AR）.

Method

Ninety SD rats were randomly divided into a normal group， a model group， an

-lipoic acid group （60 mg·kg

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）， and BYHW groups with high- （15 g·kg

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）， medium- （8.75 g·kg

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）， and low-dose （5.625 g·kg

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） AR groups. The diabetes model was induced in rats except for those in the normal group by the high-sugar/high-fat diet and intraperitoneal injection of streptozotocin （STZ）. Drug intervention lasted for 12 weeks. The paw withdrawal threshold （PWT） and sensory nerve conduction velocity （SNCV） were detected after drug intervention. Gonad-stimulating hormone （GSH） and malondialdehyde （MDA） were determined. The mitochondrial morphology and structure in sensory neurons of L4-5 dorsal root ganglion （DRG） of rats were observed by electron microscopy. Respiratory chain complex Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ， and Ⅳ activities and the mitochondrial membrane potential were detected. The main proteins in the adenosine monophosphate-activated protein kinase （AMPK）/nuclear factor-related factor-2 （Nrf2） pathway， such as phosphorylated AMPK （p-AMPK）， phosphorylated Nrf2（p-Nrf2）， heme oxygenase-1 （HO-1）， and quinone NADH dehydrogenase 1 （NQO1）， were detected by immunohistochemistry and Western blot.

Result

Compared with the normal group， the model group showed increased fasting blood glucose （

0.01）， decreased content of SNCV， PWT， and GSH （

0.01）， elevated MDA content （

0.01）， obvious mitochondrial damage with vacuolations， reduced activities of respiratory chain complex Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ， and Ⅳ and mitochondrial membrane potential （

0.01）， and declining p-AMPK， p-Nrf2， HO-1， and NQO1 （

0.01）. Compared with the model group， the

-lipoic acid group and BYHW high-dose group showed increased SNCV， PWT， and GSH， decreased MDA （

0.05，

0.01）， alleviated mitochondrial structural damage， increased respiratory chain complex Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ， and Ⅳ activities and mitochondrial membrane potential （

0.01）， and elevated p-AMPK， p-Nrf2， HO-1， and NQO1 （

0.05，

0.01）.

Conclusion

BYHW regulates oxidative stress through the AMPK/Nrf2 pathway to treat DPN. The therapeutic effect of BYHW is related to the dosage of AR. The BYHW group with high-dose AR is superior to the BYHW groups with medium- and low-dose AR groups in inhibiting oxidative stress.

关键词

Keywords

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