Effect of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma on Glucose and Lipid Metabolism and Hepatic Insulin Resistance in KKAy Mice

Jingxin BI; Qiu'e ZHANG; Lei DING; Chuan PENG; Qing ZHAO; Huizhao QIN; Lili WU; Lingling QIN; Tonghua LIU

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221503

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Effect of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma on Glucose and Lipid Metabolism and Hepatic Insulin Resistance in KKAy Mice

更新时间：2022-09-30

- Effect of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma on Glucose and Lipid Metabolism and Hepatic Insulin Resistance in KKAy Mice
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 21, Pages: 42-49(2022)
- 作者机构：
  
  1.北京中医药大学第二临床医学院，北京 100078
  2.陕西中医药大学第一临床医学院，陕西咸阳 712046
  3.成都中医药大学临床医学院，成都 610036
  4.北京中医药大学教育部中医养生学重点实验室，北京 100029
  5.北京中医药大学中医养生学研究所，北京 100029
  6.北京中医药大学，北京 100029
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221503
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R33
- Received：25 March 2022，
  
  Published Online：20 July 2022，
  
  Published：05 November 2022
- 稿件说明：
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毕境新,张秋娥,丁雷等.天花粉-黄精药对对糖尿病小鼠糖脂代谢及肝脏胰岛素抵抗的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(21):42-49.

BI Jingxin,ZHANG Qiu'e,DING Lei,et al.Effect of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma on Glucose and Lipid Metabolism and Hepatic Insulin Resistance in KKAy Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(21):42-49.
毕境新,张秋娥,丁雷等.天花粉-黄精药对对糖尿病小鼠糖脂代谢及肝脏胰岛素抵抗的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(21):42-49. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221503.

BI Jingxin,ZHANG Qiu'e,DING Lei,et al.Effect of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma on Glucose and Lipid Metabolism and Hepatic Insulin Resistance in KKAy Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(21):42-49. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221503.

摘要

目的

观察不同配伍比例的天花粉-黄精药对水提物对自发性2型糖尿病小鼠（KKAy小鼠）糖脂代谢的影响，并基于磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/叉头转录因子1（FoxO1）信号通路探讨天花粉-黄精药对改善胰岛素抵抗的作用机制。

方法

取雄性8周龄C57BL/6J小鼠为正常组，将同周龄KKAy雄性小鼠根据血糖、体质量随机分为模型组、二甲双胍组、天花粉-黄精药对1∶1组（天花粉30 g、黄精30 g），天花粉-黄精药对1∶3组（天花粉15 g、黄精45 g），天花粉-黄精药对1∶5组（天花粉10 g、黄精50 g），每组各6只。给药8周，分别于第2周、第4周、第6周、第8周取相同时间点记录小鼠体质量（BW）、空腹血糖（FBG），第7周进行口服葡萄糖耐量实验（OGTT）。用药结束后，检测各组小鼠血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平、空腹血清胰岛素（FINS），计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）；肝脏组织进行苏木素-伊红（HE）染色和过碘酸-Schiff（PAS）染色，观察肝脏脂肪分布和糖原含量；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测肝脏PI3K、Akt、FoxO1蛋白及其磷酸化蛋白表达。

结果

与正常组比较，模型组小鼠进食量、空腹血糖、耐糖量、FINS、HOMA-IR、TC、TG、LDL-C显著升高（

0.01），PI3K、Akt、FoxO1蛋白及其磷酸化蛋白表达显著降低（

0.01）；与模型组比较，天花粉-黄精药对水提物各配伍组能明显降低KKAy小鼠空腹血糖及胰岛素抵抗指数（

0.05，

0.01），尤以天花粉、黄精为1∶3配伍组最为显著（

0.01），效果相当于二甲双胍；天花粉-黄精药对水提物各配伍组能明显降低小鼠OGTT各时间点血糖（

0.05）；并能显著降低各组小鼠TC、LDL-C（

0.01），1∶3组可显著降低小鼠TG（

0.01）；各配伍组BW、FINS有下降，但差异无统计学意义。各给药组小鼠肝脏形态较规则，脂滴较少，糖原分布较多；Western blot结果显示天花粉-黄精药对组肝脏PI3K、磷酸化（p）-Akt蛋白表达增加，FoxO1蛋白表达抑制、磷酸化水平增加（

0.05）。

结论

天花粉-黄精药对水提物可有效降低KKAy小鼠FBG及TC、LDL-C，HOMA-IR，尤以天花粉-黄精为1∶3配伍比例最佳，并促进肝脏糖原合成，减少脂肪变性，其作用机制可能与调节肝脏PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关。

Abstract

Objective

To observe the effects of the water extracts of Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma at different ratios on glucose and lipid metabolism in KKAy mice with spontaneous type 2 diabetes and explore the mechanism of the extract in alleviating insulin resistance based on phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt）/forkhead box O1 （FoxO1） signaling pathway.

Method

The 8-week-old C57BL/6J male mice were taken as the normal control group， and KKAy male mice of the same age were randomly assigned into a model group， a metformin group， Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma groups at the ratios of 1∶1 （Trichosanthis Radix 30 g， Polygonati Rhizoma 30 g）， 1∶3 （Trichosanthis Radix 15 g， Polygonati Rhizoma 45 g）， and 1∶5 （Trichosanthis Radix 10 g， Polygonati Rhizoma 50 g） according to blood glucose level and body weight， with 6 mice in each group. The administration lasted for 8 weeks， and the body weight （BW） and fasting blood glucose （FBG） of mice were recorded at the same time points of the 2nd， 4th， 6th， and 8th weeks， respectively. Oral glucose tolerance test （OGTT） was performed at the 7th week. After drug administration， the serum levels of total cholesterol （TC）， triglyceride （TG）， low-density lipoprotein cholesterol （LDL-C）， high-density lipoprotein cholesterol （HDL-C）， and fasting insulin （FINS） were measured， and homeostasis model assessment-insulin resistance （HOMA-IR） index was calculated. The liver tissue samples were stained with hematylin-eosin （HE） and periodic acid-Schiff （PAS） for observation of the fat distribution and glycogen content. The protein levels of PI3K， Akt， p-Akt， FoxO1， and p-FoxO1 in the liver were determined by Western blot.

Result

Compared with the normal group， the model group showed increased food intake， FBG， glucose tolerance， FINS， HOMA-IR， TC， TG， and LDL-C （

0.01）， and down-regulated protein levels of PI3K， Akt， phosphorylaison （p）-Akt， FoxO1， and p-FoxO1 in the liver （

0.01）. Compared with the model group， Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma lowered FBG and HOMA-IR （

0.05，

0.01）. In particular， the combination at the ratio of 1∶3 showed the best performance （

0.01） comparable to metformin. Furthermore， Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma at different ratios lowered blood glucose at different time points of OGTT （

0.05） and TC and LDL-C （

0.01）. Additionally， the combination at the ratio of 1∶3 reduced TG （

0.01）. The liver of mice in the drug administration groups showed regular morphology， with few lipid droplets and rich glycogen. Western blot showed that Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma up-regulated the protein levels of PI3K and p-Akt， down-regulated the protein level of FoxO1， and up-regulated the protein level of p-FoxO1 （

0.05）.

Conclusion

Trichosanthis Radix-Polygonati Rhizoma， especially at the ratio of 1∶3， lowered the FBG， TC， LDL-C， and HOMA-IR index， promoted liver glycogen synthesis， and reduced steatosis in KKAy mice， which may be related to the regulation of PI3K/Akt/FoxO1 signaling pathway in the liver.

关键词

Keywords

references

吕若琦 . 最新版"全球糖尿病地图"里的中国景象［J］. 江苏卫生保健， 2020 （ 2 ）： 56 .

李建波，张莉，张洁 . 药对配伍理论及相关研究概述［J］. 中医杂志， 2013 ， 54 （ 15 ）： 1335 - 1340 .

胡玉立，丁雷，李梅，等 . 玉米须多糖对糖尿病大鼠的糖脂代谢及PGC-1 α 蛋白糖异生信号通路的影响［J］. 环球中医药， 2021 ， 14 （ 6 ）： 1000 - 1006 .

秦帅，秦灵灵，吴丽丽，等 . 青钱柳对糖尿病小鼠肝脏糖脂代谢影响及机制研究［J］. 世界科学技术—中医药现代化， 2020 ， 22 （ 10 ）： 3443 - 3449 .

唐于平，段金廒，郭盛，等 . 药对量效关系研究的认识与思考［J］. 南京中医药大学学报， 2009 ， 25 （ 1 ）： 21 - 23，26 .

丁建营，刘春娟，郭建军，等 . 天花粉化学成分的药理活性及其提取与检测方法研究进展［J］. 中国药房， 2018 ， 29 （ 13 ）： 1859 - 1864 .

赵磊，慕杨娜，梁茂新 . 消渴（糖尿病）古今用药对比研究［J］. 北京中医药大学学报， 2016 ， 39 （ 9 ）： 769 - 773 .

王艺，彭国庆，江新泉，等 . 黄精多糖对糖尿病大鼠模型的保护机制研究［J］. 中医药导报， 2017 ， 23 （ 2 ）： 8 - 16 .

张娇，王元忠，杨维泽，等 . 黄精属植物化学成分及药理活性研究进展［J］. 中国中药杂志， 2019 ， 44 （ 10 ）： 1989 - 2008 .

闫鸿丽，陆建美，王艳芳，等 . 黄精调节糖代谢的活性及作用机理研究进展［J］. 中国现代中药， 2015 ， 17 （ 1 ）： 82 - 85 .

PETERSEN M C ， SHULMAN G I . Mechanisms of insulin action and insulin resistance ［J］. Physiol Rev ， 2018 ， 98 （ 4 ）： 2133 - 2223 .

CZECH M P . Insulin action and resistance in obesity and type 2 diabetes ［J］. Nat Med ， 2017 ， 23 （ 7 ）： 804 - 814 .

刘妍，常丽萍，高怀林 . 胰岛素抵抗的发病机制研究进展［J］. 世界中医药， 2021 ， 16 （ 11 ）： 1671 - 1674 .

白颖，暴雪丽，赵丹丹，等 . 中医药干预胰岛素抵抗机制研究进展［J］. 世界中医药， 2021 ， 16 （ 7 ）： 1156 - 1160，1165 .

HAEUSLER R A ， HARTIL K ， VAITHEESVARAN B ， et al . Integrated control of hepatic lipogenesis versus glucose production requires FoxO transcription factors ［J］. Nat Commun ， 2014 ， 5 ： 5190 .

ALTOMONTE J ， RICHTER A ， HARBARAN S ， et al . Inhibition of Foxo1 function is associated with improved fasting glycemia in diabetic mice ［J］. Am J Physiol Endocrinol Metab ， 2003 ， 285 （ 4 ）： E718 - E728 .

BRUNET A ， BONNI A ， ZIGMOND M J ， et al . Akt promotes cell survival by phosphorylating and inhibiting a Forkhead transcription factor ［J］. Cell ， 1999 ， 96 （ 6 ）： 857 - 868 .

MATSUMOTO M ， POCAI A ， ROSSETTI L ， et al . Impaired regulation of hepatic glucose production in mice lacking the forkhead transcription factor Foxo1 in liver ［J］. Cell Metab ， 2007 ， 6 （ 3 ）： 208 - 216 .

WU Y ， PAN Q ， YAN H ， et al . Novel mechanism of foxo1 phosphorylation in glucagon signaling in control of glucose homeostasis ［J］. Diabetes ， 2018 ， 67 （ 11 ）： 2167 - 2182 .

LANGLET F ， HAEUSLER R A ， LINDÉN D ， et al . Selective inhibition of FoxO1 activator/repressor balance modulates hepatic glucose handling ［J］. Cell ， 2017 ， 171 （ 4 ）： 824 - 835 .

PUIGSERVER P ， RHEE J ， DONOVAN J ， et al . Insulin-regulated hepatic gluconeogenesis through FOXO1-PGC-1alpha interaction ［J］. Nature ， 2003 ， 423 （ 6939 ）： 550 - 555 .

LIN H V ， ACCILI D . Hormonal regulation of hepatic glucose production in health and disease ［J］. Cell Metab ， 2011 ， 14 （ 1 ）： 9 - 19 .

SAMUEL V T ， CHOI C S ， PHILLIPS T G ， et al . Targeting FoxO1 in mice using antisense oligonucleotide improves hepatic and peripheral insulin action ［J］. Diabetes ， 2006 ， 55 （ 7 ）： 2042 - 2050 .

陈薇宇，李双蕾，谢婧，等 . 2型糖尿病KKAy小鼠动物模型的研究进展［J］. 临床医药文献电子杂志， 2017 ， 4 （ 54 ）： 10681 - 10682 .

宋宁，王新苗，樊俐慧，等 . 天花粉的临床应用及其用量探究［J］. 长春中医药大学学报， 2020 ， 36 （ 3 ）： 433 - 435 .

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