Effect of Gegen Qinliantang on SIRT1/FoxO1 Autophagy Pathway in db/db Diabetic Mice

ZHANG Yuanyuan; ZHU Xiangdong; FAN Lihui; SU Fei; GUAN Xiaowen; ZHAI Yanhui; CAO Liren; ZHOU Nan; HUO Minfeng; LIANG Jianqing

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230203

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Effect of Gegen Qinliantang on SIRT1/FoxO1 Autophagy Pathway in db/db Diabetic Mice

更新时间：2023-06-20

- Effect of Gegen Qinliantang on SIRT1/FoxO1 Autophagy Pathway in db/db Diabetic Mice
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 14, Pages: 30-37(2023)
- 作者机构：
  
  1.甘肃中医药大学，甘肃省中医方药挖掘与创新转化重点实验室，糖尿病实验室，兰州 730000
  2.宁夏医科大学，银川 750004
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230203
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Published：20 July 2023，
  
  Published Online：05 January 2023，
  
  Received：25 September 2022，
- 稿件说明：
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张媛媛,朱向东,樊俐慧等.葛根芩连汤对db/db糖尿病小鼠SIRT1/FoxO1自噬通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(14):30-37.

ZHANG Yuanyuan,ZHU Xiangdong,FAN Lihui,et al.Effect of Gegen Qinliantang on SIRT1/FoxO1 Autophagy Pathway in db/db Diabetic Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(14):30-37.
张媛媛,朱向东,樊俐慧等.葛根芩连汤对db/db糖尿病小鼠SIRT1/FoxO1自噬通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(14):30-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230203.

ZHANG Yuanyuan,ZHU Xiangdong,FAN Lihui,et al.Effect of Gegen Qinliantang on SIRT1/FoxO1 Autophagy Pathway in db/db Diabetic Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(14):30-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230203.

摘要

目的

探究葛根芩连汤是否通过调控沉默信息调节因子1（SIRT1）/叉头框蛋白O1（FoxO1）自噬通路减轻db/db糖尿病小鼠胰岛素抵抗。

方法

选取SPF级自发性2型糖尿病动物模型db/db小鼠75只及对照db/m小鼠15只予维持饲料喂养1周后检测血糖，随机分为6组，每组15只。正常组（生理盐水0.2 g·kg

-1

）、二甲双胍组（0.2 g·kg

-1

）、葛根芩连汤高、中、低剂量组（31.9、19.1、6.9 g·kg

-1

）及模型组（生理盐水0.2 g·kg

-1

），连续灌胃给药8周，1次/d，使用罗氏血糖仪检测空腹血糖（FBG），全自动生化分析仪检测血清中高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG）和总胆固醇（TC）水平，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清空腹胰岛素（INS）水平，计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）；采用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测肝脏组织中Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3（LC3）及SIRT1/FoxO1自噬通路相关蛋白的表达；免疫组化检测肝脏组织中SIRT1、FoxO1、Beclin-1、LC3B蛋白的表达；透射电镜观察肝脏自噬小体形成。

结果

与正常组比较，模型组FBG、FINS、HOMA-IR、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平显著升高（

0.01），肝脏组织SIRT1、Beclin-1、LC3蛋白表达显著升高（

0.01），FoxO1显著升高（

0.01），透射电镜显示模型组自噬小体最多；与模型组比较，二甲双胍组、葛根芩连汤低、中、高剂量组血清FBG、FINS、HOMA-IR、TC、TG、LDL-C、HDL-C水平明显降低（

0.05，

0.01），肝脏组织SIRT1、Beclin-1、LC3蛋白表达明显降低（

0.05，

0.01），FoxO1显著降低（

0.01），透射电镜显示用药组自噬程度有所减轻；与二甲双胍组比较，葛根芩连汤中、高剂量组FBG、FINS、TG水平显著降低（

0.01），肝脏组织SIRT1、Beclin-1、LC3蛋白表达明显降低（

0.05，

0.01），FoxO1显著降低（

0.01），葛根芩连汤高剂量HOMA-IR、TC、LDL-C、HDL-C水平明显降低（

0.05，

0.01），透射电镜显示葛根芩连汤中、高剂量组自噬小体明显减少。

结论

葛根芩连汤可显著改善糖脂代谢紊乱，通过激活SIRT1/FoxO1自噬通路减轻db/db小鼠胰岛素抵抗从而防治2型糖尿病。

Abstract

Objective

To validate the alleviating effect of Gegen Qinliantang （GGQLT） on insulin resistance in db/db diabetic mice by regulating the silent information regulator 1 （SIRT1）/forkhead transcription factor O1 （FoxO1） autophagy pathway.

Method

Seventy-five SPF-grade spontaneous type 2 diabetic db/db mice and 15 control db/m mice were selected and maintained on regular feed for one week before measuring blood glucose. They were randomly divided into six groups， with 15 mice in each group. The groups included a normal group （physiological saline， 0.2 g·kg

-1

）， a metformin group （0.2 g·kg

-1

）， high-， medium-， and low-dose GGQLT groups （31.9， 19.1， 6.9 g·kg

-1

）， and a model group （physiological saline， 0.2 g·kg

-1

）. They were orally treated with corresponding drugs for eight weeks， once daily. Fasting blood glucose （FBG） was measured using a Roche glucometer. Serum levels of high-density lipoprotein cholesterol （HDL-C）， low-density lipoprotein cholesterol （LDL-C）， triglyceride （TG）， and total cholesterol （TC） were measured using an automated biochemical analyzer. Fasting serum insulin （INS） levels were determined using enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）， and the homeostasis model assessment of insulin resistance （HOMA-IR） was calculated. Western blot was used to detect the expression of Beclin-1， microtubule-associated protein 1 light chain 3 （LC3）， and SIRT1/FoxO1 autophagy pathway-related proteins in liver tissues. Immunohistochemistry was performed to assess the expression of SIRT1， FoxO1， Beclin-1， and LC3B proteins in liver tissues. Transmission electron microscopy was used to observe the formation of autophagosomes in the liver.

Result

Compared with the normal group， the model group showed significant increases in FBG， FINS， HOMA-IR， TC， TG， LDL-C， and HDL-C levels （

0.01）， and significant increases in the expression of SIRT1， Beclin-1， LC3， and FoxO1 proteins in liver tissues （

0.01）. Transmission electron microscopy revealed the highest number of autophagosomes in the model group. Compared with the model group， the metformin group and the low-， medium-， and high-dose GGQLT groups showed significant decreases in serum FBG， FINS， HOMA-IR， TC， TG， LDL-C， and HDL-C levels （

0.05，

0.01）， significant decreases in the expression of SIRT1， Beclin-1， LC3 （

0.05，

0.01）， and up-regulated FoxO1 protein （

0.01）. Transmission electron microscopy showed a reduction in the degree of autophagy in the treatment groups. Compared with the metformin group， the medium- and high-dose GGQLT groups showed significant decreases in FBG， FINS， and TG levels （

0.01）， significant decreases in the expression of SIRT1， Beclin-1， and LC3 in liver tissues （

0.05，

0.01）， and reduced FoxO1 protein （

0.01）. The high-dose GGQLT group showed reduced HOMA-IR， TC， LDL-C， and HDL-C levels （

0.05，

0.01）. Transmission electron microscopy revealed a significant reduction in autophagosomes in the medium- and high-dose GGQLT groups.

Conclusion

GGQLT can significantly improve glucose and lipid metabolism disorders， alleviate insulin resistance in db/db mice， and prevent and treat type 2 diabetes by activating the SIRT1/FoxO1 autophagy pathway.

关键词

葛根芩连汤2型糖尿病胰岛素抵抗沉默信息调节因子1（SIRT1）/叉头框蛋白O1（FoxO1）信号通路自噬

Keywords

Gegen Qinliantangtype 2 diabetesinsulin resistancesilent information regulator 1 （SIRT1）/forkhead transcription factor O1 （FoxO1） signaling pathwayautophagy

references

GARIANI K，MARQUES-VIDAL P，WAEBER G，et al.Salivary cortisol is not associated with incident insulin resistance or type 2 diabetes mellitus［J］.Endocr Connect，2019，8（7）：870-877.

魏鸿瞻，钟连超，高炳宏.MicroRNAs通过调节肝脏糖脂代谢调控肝脏胰岛素抵抗［J］.中国细胞生物学学报，2020，42（6）：1063-1070.

隋淼，陈国芳，茅晓东，等.葛根芩连汤对高脂诱导肝脏胰岛素抵抗小鼠SIRT1/FoxO1信号通路的影响［J］.南京中医药大学学报，2018，34（6）：578-582.

BRAGG F，LI L，CHEN Z.Urban-rural differences in diabetes-associated mortality in China-reply［J］.JAMA，2017，317（16）：1689.

GUO Q，XU L，LI H，et al.Progranulin causes adipose insulin resistance via increased autophagy resulting from activated oxidative stress and endoplasmic reticulum stress［J］.Lipids Health Dis，2017，16（1）：25.

CAI J，PIRES K M，FERHAT M，et al.Autophagy ablation in adipocytes induces insulin resistance and reveals roles for lipid peroxide and Nrf2 signaling in adipose-liver crosstalk［J］.Cell Rep，2018，25（7）：1708-1717.

李菲.红景天苷通过调控SIRT1/FoxO1信号通路改善小鼠肝脏胰岛素抵抗的作用机制研究［D］.泸州：西南医科大学，2021.

黄琪.长链脂肪酸受体激动剂筛选及其抗糖尿病药理机制研究［D］.北京：中国科学院大学，2017.

张仲景.伤寒论［M］.王叔和，撰次，钱超尘，郝万山，整理.北京：人民卫生出版社，2005：35-36.

黄鑫磊，贾雪雯，丁元庆.葛根芩连汤临床应用进展［J］.山东中医药大学学报，2020，44（2）：215-220.

石碧霞.葛根芩连汤治疗糖尿病的临床疗效探讨［J］.糖尿病新世界，2020，23（23）：58-59，62.

周琦，朱向东，仝小林，等.葛根芩连汤对2型糖尿病模型大鼠胰岛细胞IRS-2/PI3K-Akt通路的影响［J］.中医杂志，2018，59（11）：973-977.

TONG X L，ZHAO L H，LIAN F M，et al.Clinical observations on the dose-effect relationship of gegen qin lian decoction on 54 out-patients with type 2 diabetes［J］.J Tradit Chin Med，2011，31（1）：56-59.

余洁英，林育浩，周凤华，等.葛根芩连汤对糖尿病湿热型小鼠心脏舒张功能的影响［J］.中国中药杂志，2022，47（10）：2705-2711.

赵林华，连凤梅，姬航宇，等.仝小林教授运用不同剂量葛根芩连汤治疗2型糖尿病验案［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17（4）：249-251.

刘玉晖，王跃生，王颖怡，等.葛根芩连汤整方剂量变化治疗糖尿病大鼠的量效关系研究［J］.中国实验方剂学杂志，2013，19（12）：258-261.

李建省，王英明，闫燕顺，等.自噬在肾间质纤维化中的作用及中药干预研究进展［J］.中国实验方剂学杂志，2022，28（19）：274-282.

袁安琪，彭麟景，杜红彦.自噬在青光眼视神经损伤中的作用及中医药的干预研究进展［J］.中国实验方剂学杂志，2021，27（19）：233-242.

MAIESE K.mTOR：Driving apoptosis and autophagy for neurocardiac complications of diabetes mellitus［J］.World J Diabetes，2015，6（2）：217-224.

PENNIMAN C M，BHARDWAJ G，NOWERS C J，et al.Loss of FoxOs in muscle increases strength and mitochondrial function during aging［J］.J Cachexia Sarcopenia Muscle，2023，14（1）：243-259.

夏温舒，柴可夫，毛竹君.运脾和络汤调控SIRT1-FoxO1通路改善2型糖尿病大鼠胰腺脂肪异位沉积的研究［J］.中华中医药杂志，2021，36（3）：1731-1734.

YUE J，AOBULIKASIMU A，SUN W，et al.Targeted regulation of FoxO1 in chondrocytes prevents age-related osteoarthritis via autophagy mechanism［J］.J Cell Mol Med，2022，26（11）：3075-3082.

FRENDO-CUMBO S，TOKARZ V L，BILAN P J，et al.Communication between autophagy and insulin action： At the crux of insulin action-insulin resistance？［J］.Front Cell Dev Biol，2021，9：708431.

FAN W，MORINAGA H，KIM J J，et al.FoxO1 regulates Tlr4 inflammatory pathway signalling in macrophages［J］.EMBO J，2010，29（24）：4223-4236.

庄舒婷，张家林，邹玉卿，等.石斛合剂对2型糖尿病合并非酒精性脂肪肝大鼠AMPK/TFEB信号通路自噬蛋白的影响［J］.中国实验方剂学杂志，2020，26（24）：53-58.

黄丽平，钟晓琴，周鑫钰，等.高良姜素通过调节Akt/MEF2D/Beclin-1信号通路改善APP/PS1双转基因小鼠学习记忆障碍的作用［J］.中国中药杂志，2022，47（10）：2729-2737.

张昌林，吴荣焕，盛泓沁，等.基于网络药理学的葛根芩连汤治疗2型糖尿病的效应机制［J］.中国实验方剂学杂志，2018，24（19）：179-188.

KITADA M，KOYA D.Autophagy in metabolic disease and ageing［J］.Nat Rev Endocrinol，2021，17（11）：647-661.

RAZA G S，HERZIG K H.Hepatic glucose production and storage as a potential strategy for type 2 diabetes treatment - The effect of catestatin - "just another new kid in town？"［J］.Acta Physiol （Oxf），2022，235（1）：e13808.

YAMAMOTO S，KURAMOTO K，WANG N，et al.Autophagy differentially regulates insulin production and insulin sensitivity［J］.Cell Rep，2018，23（11）：3286-3299.

SUI M，CHEN G，MAO X，et al.Gegen Qinlian decoction ameliorates hepatic insulin resistance by silent information regulator1 （SIRT1）-dependent deacetylation of forkhead Box O1 （FOXO1）［J］.Med Sci Monit，2019，25：8544-8553.

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.

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.

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