Effect of Baihu Jia Renshen Tang on PI3K/Akt Signaling Pathway in Liver of MKR Diabetic Mice

CHEN Yutong; YU Rong; WU Yuqin; XIANG Qin; TAN Yan; ZHOU Cong

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230594

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Baihu Jia Renshen Tang on PI3K/Akt Signaling Pathway in Liver of MKR Diabetic Mice

更新时间：2023-02-07

- Effect of Baihu Jia Renshen Tang on PI3K/Akt Signaling Pathway in Liver of MKR Diabetic Mice
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 5, Pages: 114-121(2023)
- 作者机构：
  
  湖南中医药大学，长沙 410208
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230594
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5;R587.1;R255.4
- Received：27 April 2022，
  
  Published Online：16 August 2022，
  
  Published：05 March 2023
- 稿件说明：
移动端阅览
陈昱彤,喻嵘,吴玉芩等.白虎加人参汤对MKR糖尿病鼠肝脏PI3K/Akt信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(05):114-121.

CHEN Yutong,YU Rong,WU Yuqin,et al.Effect of Baihu Jia Renshen Tang on PI3K/Akt Signaling Pathway in Liver of MKR Diabetic Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(05):114-121.
陈昱彤,喻嵘,吴玉芩等.白虎加人参汤对MKR糖尿病鼠肝脏PI3K/Akt信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(05):114-121. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230594.

CHEN Yutong,YU Rong,WU Yuqin,et al.Effect of Baihu Jia Renshen Tang on PI3K/Akt Signaling Pathway in Liver of MKR Diabetic Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(05):114-121. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230594.

摘要

目的

探究白虎加人参汤对MKR糖尿病模型小鼠肝脏磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路相关分子的作用。

方法

选取30只6周龄MKR小鼠，经高脂饲料喂养4周后予以腹腔注射链脲佐菌素（STZ）进行糖尿病造模，检测空腹血糖值≥11.1 mmol·L

-1

即造模成功，造模成功后随机分成模型组、白虎加人参汤组、二甲双胍组，每组各10只，同时设10只FVB鼠为空白组，各药物干预组分别持续给药28 d，药物剂量分别为白虎加人参汤组12.09 g·kg

-1

·d

-1

、二甲双胍组0.065 g·kg

-1

·d

-1

。给药结束后处死小鼠检测口服葡萄糖耐量实验（OGTT）及空腹血糖（FBG），半定量酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定血清极低密度脂蛋白（VLDL）含量，血生化仪测定血脂4项；肝脏组织进行苏木素-伊红（HE）病理学检测；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠肝脏组织PI3K、Akt、磷酸化PI3K（p-PI3K）、磷酸化Akt（p-Akt）、叉头框蛋白O1（FoxO1）、胰岛素受体（InsR）、胰岛素受体底物-2（IRS-2）蛋白表达；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测小鼠肝脏组织PI3K、Akt、FoxO1、InsR、IRS-2 mRNA表达。

结果

与空白组比较，模型组小鼠一般情况较差，糖耐量异常（

0.05），空腹血糖显著升高（

0.01），血脂代谢异常，血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、VLDL水平明显升高（

0.05），高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平明显降低（

0.05），肝脏细胞脂肪样变性，发生明显病理改变，肝脏组织PI3K、Akt、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、IRS-2、InsR蛋白含量明显降低（

0.05）；FoxO1蛋白含量明显增加（

0.05），肝脏组织PI3K、Akt、IRS-2、InsR mRNA表达量减少（

0.05），FoxO1 mRNA表达量增加（

0.05）。与模型组比较，白虎加人参汤组小鼠一般情况出现好转，糖脂代谢得到改善（

0.05），肝脏细胞病理状态好转，肝脏组织PI3K、Akt、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、IRS-2、InsR蛋白含量明显升高（

0.05）；FoxO1蛋白含量明显降低

（P

0.05），肝脏组织PI3K、Akt、IRS-2、InsR mRNA表达量增加

（P

0.05），FoxO1 mRNA表达量减少（

0.05）。

结论

白虎加人参汤能有效降低MKR糖尿病小鼠血糖、调节血脂代谢并改善其肝脏的病理状态，其作用机制可能是通过调控PI3K/Akt通路上信号分子的活性有关。

Abstract

Objective

To explore the effects of Baihu Jia Renshen Tang （BHRS） on the related molecules on the phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B（PI3K/Akt）signaling pathway in the liver of MKR diabetic model mice.

Method

Thirty 6-week-old MKR mice were selected and fed on a high-fat diet for four weeks，followed by intraperitoneal injection of streptozotocin（STZ）for the diabetes model establishment. The model was properly induced in the case of the fasting blood glucose （FBG） of ≥11.1 mmol·L

-1

. After modeling，the mice were randomly divided into a model group，a BHRS group （12.09 g·kg

-1

·d

-1

），and a metformin group （0.065 g·kg

-1

·d

-1

），with 10 mice in each group. Ten FVB mice were assigned to the control group. The mice in the groups with drug intervention were continuously administered correspondingly for 28 days. After administration，the mice were sacrificed，followed by the oral glucose tolerance test （OGTT） and FBG detection. Serum very low-density lipoprotein（VLDL）content was determined by semi-quantitative enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. Four indexes related to blood lipid were determined by the biochemistry analyzer. Liver tissues were subjected to pathological examination by hematoxylin-eosin（HE）staining. Western blot was used to detect the protein expression of PI3K，Akt，phosphorylated（p）-PI3K，p-Akt，forkhead box protein O1 （FoxO1），insulin receptor（InsR），and insulin receptor substrate-2（IRS-2） in liver tissues of mice. Real-time polymerase chain reaction（Real-time PCR） was used to detect the mRNA expression of PI3K，Akt，FoxO1，InsR，and IRS-2 in liver tissues of mice.

Result

Compared with the control group，the model group showed poor general conditions，abnormal glucose tolerance （

0.05），increased FBG （

0.01），abnormal blood lipid metabolism，increased serum total cholesterol （TC），triglyceride（TG），low-density lipoprotein cholesterol（LDL-C），and VLDL （

0.05），decreased level of high-density lipoprotein cholesterol（HDL-C）（

0.05），fatty degeneration and obvious pathological changes of liver cells，reduced protein expression of PI3K，Akt，p-PI3K/PI3K，p-Akt/Akt，IRS-2，and InsR in liver tissues（

0.05），increased protein expression of FoxO1（

0.05），decreased mRNA expression of PI3K，Akt，IRS-2，and InsR in liver tissues （

0.05），and increased FoxO1 mRNA expression（

0.05）. Compared with the model group，the BHRS group showed improved general conditions and glucose and lipid metabolism （

0.05），improved pathological state of liver cells，increased protein expression of PI3K，Akt，p-PI3K/PI3K，p-Akt/Akt，IRS-2，and InsR in liver tissues（

0.05），decreased protein expression of FoxO1（

0.05），increased mRNA expression of PI3K，Akt，IRS-2，and InsR in liver tissues （

0.05），and reduced FoxO1 mRNA expression（

0.05）.

Conclusion

BHRS can effectively reduce blood glucose，regulate blood lipid metabolism，and improve the pathological state of the liver in MKR diabetic mice，and its mechanism of action may be related to the regulation of the activity of molecules on the PI3K/Akt signaling pathway.

关键词

Keywords

references

KAHN S E ， HULL R L ， UTZSCHNEUDER K M . Mechanisms linking obesity to insulin resistance and type 2 diabetes ［J］. Nature ， 2006 ， 444 ： 840 - 846 .

STUMVOLL M ， GOLDSTEIN B J ， HAEFTEN T W . Type 2 diabetes：Principles of pathogenesis and therapy ［J］. Lancet ， 2005 ， 365 ： 1333 - 1346 .

COUGHLIN S S ， CALLE E E . TERAS L R， et al.Diabetes mellitus as a predictor of cancer motality in a large cohort of US adults［J］. Am J Epidemiol ， 2004 ； 159 （ 12 ）： 1160 - 1167 .

CALLE E E ， KAAKS R.Overweight ， obesity and cancerepidemiologic al evidence and proposed mechanisms ［J］. Nat Rev Cancer ， 2004 ， 4 （ 8 ）： 579 - 591 .

RLICART W ， FERNANDAZ-REAL J M . No decrease in free IGF-1 with increasing insulin in obesity-related insulin resistance ［J］. Obes Res ， 2001 ， 9 （ 10 ）： 631 - 636 .

CHO N H ， SHAW J E ， KARURANGA S ， et al . IDF Diabetes Atlas：Global estimates of diabetes prevalence for 2017 and projections for 2045 ［J］. Diabetes Res Clin Pract ， 2018 ， 138 ： 271 - 281 .

柴桂芳，张峻，张同华，等 . 糖尿病促进癌症发生的流行病学和病理生理学［J］. 中国老年学杂志， 2021 ， 41 （ 20 ）： 4597 - 4601 .

PRADHAN R ， YU O ， PLATT R W ， et al . Long-term patterns of cancer incidence among patients with and without type 2 diabetes in the United Kingdom ［J］. Diabetes Res Clin Pract ， 2022 ， 185 ： 109229 .

施奕万，王华军，郑小飞 . 2型糖尿病骨折风险及相关机制研究进展［J］. 中国骨科临床与基础研究杂志， 2020 ， 12 （ Z1 ）： 304 - 311 .

刘士勇 . 国内外糖尿病防控现状［J］. 中国社区医师， 2020 ， 36 （ 26 ）： 13 - 14 .

陈晓丽，计仁军 . 糖尿病病因与发病机理［J］. 中国现代药物应用， 2008 （ 24 ）： 189 - 190 .

ATEFI M ， PISHDAD G R ， FAGFIH S . The effects of canola and olive oils on insulin resistance，inflammation and oxidative stress in women with type 2 diabetes：A randomized and controlled trial ［J］. J Diabetes Metab Disord ， 2018 ， 17 ： 85 - 91 .

SAJI M ， RINGEL M D . The PI3K-Akt-mTOR pathway in initiation and progression of thyroid tumors ［J］. Mol Cell Endocrinol ， 2010 ， 321 ： 20 - 28 .

YANG J ， PARK M ， COOK J R ， et al . Leucine regulation of glucokinase and ATP synthase sensitizes glucose-induced insulin secretion in pancreatic beta-cells ［J］. Diabetes ， 2006 ， 55 （ 1 ）： 193 - 201 .

LI Y ， TENG D . SHI X， et al.Prevalence of diabetes recorded in mainland China using 2018 diagnostic criteria from the American Diabetes Association：National cross sectional study［J］. BMJ ， 2020 ， 369 ： m997 .

王富军，王文琦 . 《中国2型糖尿病防治指南（2020年版）》解读［J］. 河北医科大学学报， 2021 ， 42 （ 12 ）： 1365 - 1371 .

刘旭，钟国威，刘天晟，等 . 白虎加人参汤对MKR转基因2型糖尿病小鼠创面感染的作用［J］. 中草药， 2022 ， 53 （ 10 ）： 3032 - 3043 .

向琴，蒋宛瑾，喻嵘，等 . 白虎加人参汤对2型糖尿病小鼠肠道UCP2、AMPK表达及GLP-1分泌的影响［J］. 湖南中医药大学学报， 2020 ， 40 （ 12 ）： 1444 - 1448 .

蒋宛瑾，谢聪，喻嵘，等 . 白虎加人参汤对转基因2型糖尿病MKR小鼠肠道TLR4/NF- κ B信号通路及肠道屏障功能的影响［J］. 中草药， 2020 ， 51 （ 11 ）： 3005 - 3012 .

杨金伟，马志辉，赵灿，等 . 白虎加人参汤含药血浆对高糖环境下SD大鼠胰岛细胞增殖、凋亡及氧化应激水平的影响［J］. 中医杂志， 2019 ， 60 （ 22 ）： 1951 - 1956 .

徐叔云 . 临床药理学［M］. 北京：人民卫生出版社， 1989 .

赵威，蒙向欣，李娟，等 . 加味芪黄饮激活InsR-IRS-1-PI3K-GLUT4信号通路延缓糖尿病肾病的研究［J］. 广东药科大学学报， 2020 ， 36 （ 3 ）： 375 - 380 .

KIDO Y ， BURKS D J ， WITHERS D J ， et al . Tissue-specific insulin resistance in mice with mutations in the insulin receptor，IRS-1，and IRS-2 ［J］. J Clin Invest ， 2000 ， 105 （ 2 ）： 199 - 205 .

KADOWA K T . Insights into insulin resistance and type 2 diabetes from knockout mouse models ［J］. J Clin Invest ， 2000 ， 106 ： 459 - 465 .

闫春雷，黄欣，苏乐群 . PGC-1 α 的转录调节和翻译后修饰［J］. 中国生物化学与分子生物学报， 2015 ， 31 （ 1 ）： 12 - 19 .

CAO Y S ， SUN W ， XU G Y . Fuzhu jiangtang granules combined with metformin reduces insulin resistance in skeletal muscle of diabetic rats via PI3K/Akt signaling ［J］. Pharm Biol ， 2019 ， 57 ： 660 - 668 .

ZHANG Z Y ， LIU H D ， LIU J K . Akt activation：A potential strategy to ameliorate insulin resistance ［J］. Diabetes Res Clin Pract ， 2019 ， 156 ： 107092 .

TAO R Y ， WANG C X ， STOHR O ， et al . Inactivating hepatic follistatin alleviates hyperglycemia ［J］. Nat Med ， 2018 ， 24 ： 1058 - 1069 .

WANG T ， JIANG H M ， CAO S J ， et al . Baic alin and its metabolites suppresses gluconeogenesis through activation of AMPK or Akt in insulin resistant HepG-2 cells ［J］. Eur J Med Chem ， 2017 （ 141 ）： 92 - 100 .

CHEN J Y ， LU Y ， TIAN M Y ， et al . Molecular mechanisms of FoxO1 in adipocyte differentiation ［J］. J Mol Endocrinol ， 2019 ， 62 ： R239 - R253 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Mechanism of Zishen Qinggan Prescription in Improving Glucose and Lipid Metabolism in Type 2 Diabetes Based on Transcriptomics

Modified Buwangsan Ameliorates Cognitive Dysfunction in Rat Model of Type 2 Diabetes Mellitus by Regulating Autophagy in Hippocampus via PI3K/Akt/mTOR Pathway

Effect of Gynostemma pentaphyllum Alcohol Extract on Glucose and Lipid Metabolism Disorders in db/db Mice Based on Transcriptomics and Gut Microbiota

Mechanism of Action of Coptidis Rhizoma and Ophiopogonis Radix in Delaying Diabetic Nephropathy Based on EGFR/PI3K/Akt Signaling Pathway

Related Author

WANG Jingcun

TIAN Chunyu

ZHANG Fan

LA Xiaojin

WU Fanwu

ZHU Liang

MA Leilei

YANG Jie

Related Institution

North China University of Science and Technology

Hebei Key Laboratory of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine for Diabetes and Its Complications

Tangshan Key Laboratory of Chinese Medicine Pharmacology

Science and Technology Department， Beijing University of Chinese Medicine

Key Laboratory of Health Preservation and Rehabilitation， Ministry of Education， Beijing University of Chinese Medicine

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰