芪姜益脈方がFGF21/AMPKを調節しミトコンドリアオートファジーを改善して2型糖尿病ラットの血管老化を遅延させるメカニズム

WEI Shuwu ,  

PAN Xinyu ,  

XIAO Yao ,  

XU Mingjun ,  

WEI Junping ,  

摘要

目的は、芪姜益脈方が2型糖尿病(T2DM)ラットの血管老化および線維芽細胞成長因子21/アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ(FGF21/AMPK)シグナル経路とミトコンドリアオートファジーに及ぼす影響を観察することである。方法として、48匹のSPF級雄性SDラットのうち、ランダムに8匹を対照群とし、残りの40匹に高糖高脂肪食と低用量ストレプトゾトシン(STZ)を併用してT2DMモデルを構築した。ラットはモデル群、芪姜益脈方の低・中・高用量群(3.72、7.44、14.88 g·kg-1)、メトホルミン群(132.9 mg·kg-1)に分け、各群8匹ずつに対応する用量の芪姜益脈方およびメトホルミンを経口投与した。対照群およびモデル群には同量の蒸留水を8週間連続で胃内投与した。ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色により血管組織の病理形態変化を観察し、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)で血清中の内皮小粒子(EMPs)および血管組織の老化関連分泌表現型(SASP)レベルを測定した。免疫組織化学染色(IHC)で血管組織における腫瘍抑制タンパク質p53および細胞周期タンパク質依存性キナーゼ阻害剤1A(p21)タンパク質の発現を検出し、ウェスタンブロット法およびリアルタイムPCRでそれぞれFGF21、線維芽細胞成長因子受容体1(FGFR1)、β‐クロトープロテイン(KLB)、肝臓キナーゼB1(LKB1)、リン酸化(p)‐AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)、AMPK、PTEN誘導セリン/スレオニンキナーゼ1(PINK1)、E3ユビキチンリガーゼ(Parkin)、隔離体タンパク質1(p62)のタンパク質およびmRNA発現レベルをそれぞれ測定した。結果は、対照群と比較してモデル群では総頸動脈血管組織に老化の病理変化が認められ、血清EMPsが有意に上昇し(P<0.01)、血管組織のIL-1β、IL-8、MMP-1、MMP-9が有意に上昇し(P<0.01)、p53及びp21蛋白質発現が顕著に上昇し(P<0.05、P<0.01)、FGF21、FGFR1、KLB、LKB1、p-AMPK/AMPK、PINK1、Parkin蛋白質及びmRNA発現が有意に低下し(P<0.01)、p62蛋白質及びmRNA発現が有意に上昇した(P<0.01)。モデル群と比較して、各治療群は総頸動脈の血管組織老化病理変化が程度の差はあるが改善し、血清EMPs及び血管組織SASPが有意に低下し(P<0.01)、p53及びp21蛋白質発現が明らかに低下し(P<0.05、P<0.01)、FGF21、FGFR1、KLB、LKB1、p-AMPK、AMPK、PINK1、Parkin蛋白質及びmRNA発現が明らかに上昇し(P<0.05、P<0.01)、p62蛋白質及びmRNA発現が明らかに低下した(P<0.05、P<0.01)。結論:芪姜益脈方はT2DMラットの血管組織老化及び炎症損傷に介入可能であり、その機序はFGF21/AMPKシグナル経路のアップレギュレーション及びミトコンドリアオートファジーの改善に関連すると推測される。

关键词

芪姜益脈方;2型糖尿病;血管老化;線維芽細胞成長因子;ミトコンドリアオートファジー

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