Kesan Hipoglisemik Dan Hipolipidemik Jumlah Glikosida Cistanche Tubulosa dalam Tikus Diabetes yang disebabkan oleh Diet/streptozotocin

Hubungi: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Kuiniu Zhu, et al

ABSTRAK

Kaitan etnofarmakologi: Cistanche tubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) ialah komponen yang kerap dipreskripsi dalam kebanyakan preskripsi herba tradisional yang digunakan untuk merawat diabetes di China. Dalam kajian terbaru, aktiviti antidiabetik daripadaCistanchetubulosaekstrak telah disahkan. Walau bagaimanapun, tiada penyiasatan sistematik telah dilaporkan mengenai jumlah glikosidaCistatnche tubulosa(TGCT). Matlamat kajian: Kajian ini bertujuan untuk menyiasat kesan hipoglisemik dan hipolipidemik TGCT dan mekanisme yang berpotensi dalam tikus diabetes yang disebabkan oleh diet/streptozotocin (STZ), dan untuk mencirikan secara kimia konstituen utama TGCT (jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa).

Bahan dan kaedah:Konstituen utama TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)telah dicirikan oleh HPLC/Q-TOF-MS dan kuantifikasi analisis dilakukan dengan HPLC-DAD. Tikus diabetes jenis 2 telah diinduksi oleh diet tinggi sukrosa tinggi lemak (HFSD) dan suntikan tunggal STZ (30 mg/kg). TGCT (50 mg/kg, 100 mg/kg dan 200 mg/kg) atau metformin (200 mg/kg) diberikan secara lisan selama 6 minggu. Berat badan dan pengambilan kalori dipantau sepanjang eksperimen. Glukosa plasma puasa (FPG), ujian toleransi glukosa oral (OGTT), kawasan di bawah lengkung glukosa (AUC-G), hemoglobin terglikosilasi (HbA1c), insulin puasa, C-peptida serum, kandungan glikogen dan indeks sensitiviti insulin adalah diuji. Tahap protein kinase B terfosforilasi dan kinase sintase glikogen terfosforilasi 3, aktiviti heksokinase dan kinase piruvat telah diuji. Sementara itu, perubahan dalam profil lipid serum, superoksida dismutase, glutathione peroksidase, malondialdehid, dan faktor keradangan diukur. Histologi pankreas juga dinilai oleh pewarnaan hematoxylin-eosin.

Keputusan:Siasatan kami mendedahkan kehadiran phenylethanoid glycosides (PhGs): echinacoside (500.19 ±11.52 mg/g), acteoside (19.13 ± 1.44 mg/g) dan isoacteoside (141.82 ± 5.78 mg/g) dalam TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa). Ujian farmakologi menunjukkan bahawa TGCT membalikkan dengan ketara penurunan berat badan akibat STZ (11.1 peratus , 200 mg/kg); penurunan FPG (56.4 peratus , 200 mg/kg) dan HbA1c (37.4 peratus , 200 mg/kg); meningkatkan sensitiviti OGTT, AUC-G dan insulin; kandungan glikogen meningkat (40.8 peratus dalam hati dan 52.6 peratus dalam otot, 200 mg/kg) dan aktiviti enzim metabolisme karbohidrat; perubahan profil lipid terkawal dan aktiviti enzim antioksidan; mengurangkan penanda serum tekanan oksidatif dan keradangan dalam cara yang bergantung kepada dos (p <>

Kesimpulan:Kajian ini mengesahkan bahawa TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa) adalah agen pemakanan yang berkesan untuk memperbaiki hiperglikemia dan hiperlipidemia dalam tikus diabetes yang disebabkan oleh diet / STZ, yang mungkin sebahagian besarnya dikaitkan dengan aktiviti TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)pada perencatan tekanan oksidatif dan keradangan.

Kata kunci:Jumlah glikosida daripadaCistanche tubulosaDiabetes mellitus jenis 2 Hypoglycemic Hypolipidemic Anti-oxidant Anti-radang

1. Pengenalan

Diabetes mellitus dianggap sebagai penyakit metabolik, yang dicirikan oleh hiperglikemia akibat daripada pengeluaran insulin terjejas atau/dan rintangan insulin (IR) (American Diabetes Association, 2019). Hiperglikemia kronik dikaitkan dengan pelbagai komplikasi teruk seperti nefropati, retinopati, neuropati dan masalah jantung (Ekoe, 2019). Jumlah penghidap diabetes global pada 2019 dianggarkan 463 juta (9.3 peratus), meningkat kepada 578 juta (10.2 peratus) menjelang 2030 dan 700 juta (10.9 peratus) menjelang 2045 (Saeedi et al., 2019). Beberapa ubat seperti metformin (Met, menambah pengeluaran glikogen hepatik), insulin (menekan pengeluaran glukosa dan meningkatkan penggunaan glukosa), dan sulfonilurea (merangsang sel pulau kecil pankreas untuk merembeskan insulin) berkesan dalam mengurangkan glikemia. Bagaimanapun, banyak tindak balas buruk yang tidak diingini (termasuk penambahan berat badan, hipoglikemia, IR, dan edema) telah mengehadkan penggunaannya (Moller, 2001). Oleh itu, ramai penyelidik telah mencari sebatian aktif secara biologi daripada ekstrak tumbuhan tradisional untuk rawatan diabetes sejak beberapa tahun lalu (Kasangana et al., 2019; Liu et al., 2020).

Cistanchetubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) telah digunakan secara meluas dalam perubatan tradisional Cina, yang sering ditetapkan dalam formula tradisional untuk merawat kekurangan buah pinggang, ketidaksuburan wanita, dan diabetes mellitus (Li et al., 2016; Han et al., 2017 ; Su et al., 2017). Kajian terkini telah melaporkan bahawa ekstrak akueus daripadaCistanchetubulosamenunjukkan kesan hipoglisemik dan hipolipidemik dalam tikus db/db dengan diabetes mellitus jenis 2 (T2DM) (Xiong et al., 2013), dan meningkatkan tahap glukosa darah, IR, dan peroksidasi lipid dalam tikus diabetes yang disebabkan oleh streptozotocin (STZ)-nikotinamide ( Kong et al., 2018). Phenylethanoid glycosides (PhGs) adalah juzuk utamaCistanchetubulosa(Morikawa et al., 2014), yang telah mempamerkan pelbagai aktiviti biologi seperti antioksida (Xue et al., 2017) dan anti-kanser (Fu et al., 2019). Selain itu, PhGs dengan ketara menghalang peningkatan paras glukosa darah selepas makan dalam tikus yang dimuatkan kanji (Morikawa et al., 2014), menindas pengangkut glukosa yang bergantung kepada natrium 1-pengantaraan pengambilan glukosa dalam sel epitelium usus (Shimada et al., 2017), dan menghalang aktiviti aldose reduktase dalam kanta tikus (Morikawa et al., 2019). Walau bagaimanapun, tiada penyelidikan terdahulu telah menyiasat aktiviti anti-hiperglisemik jumlah glikosidaCistanchetubulosa(TGCT).

Dalam kajian ini, sifat antidiabetik TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)telah dinilai dalam diet tinggi sukrosa tinggi lemak (HFSD) dan tikus diabetes yang disebabkan oleh STZ. Di samping itu, aktiviti antioksidan dan anti-radang juga disiasat untuk memahami secara menyeluruh mekanisme potensi TGCT.

2. Bahan-bahan dan cara-cara

2.1. Bahan kimia dan reagen

STZ telah dibeli daripada Sigma-Aldrich Corp. (Saint Louis, Amerika Syarikat). Met diperolehi daripada Sino-Amerika Shanghai Squibb Pharma. Kit ELISA insulin, C-peptide dibekalkan oleh Elabscience Biotechnology Co., Ltd (Wuhan, China). Kit ELISA glukosa, hemoglobin glikosilasi (HbA1c), jumlah kolesterol (TC), triasilgliserol (TG), kolesterol lipoprotein berketumpatan rendah (LDL-C), kolesterol lipoprotein berketumpatan tinggi (HDL-C), superoksida dismutase (SOD) , glutathione peroxidase (GSH-Px), malondialdehyde (MDA), tumor necrosis factor- (TNF ), interleukin 1 (IL-1 ), interleukin 6 (IL-6) telah dibeli daripada Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute . Kit ELISA bagi protein kinase B terfosforilasi (p-PKB) dan kinase sintase glikogen terfosforilasi 3 (p-GSK3 ) diperoleh daripada Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd. Echinacoside (ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 98 peratus ) dan acteoside (ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 97 peratus ) telah dibeli daripada Institut Kebangsaan bagi Kawalan Makanan dan Dadah. Isoacteoside (ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 98 peratus ) disediakan oleh Chengdu Must Biotechnology Co., Ltd.

2.2. Sumber tumbuhan dan penyediaan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)

Batang berair kering daripadaCistanchetubulosatelah dibeli daripada Bozhou Yihongtang Pharmaceutical Co., Ltd., (Anhui, China) dan dikenal pasti oleh Dr. Puyang Gong dari Jabatan Botani Farmaseutikal, Universiti Minzu Barat Daya. Satu spesimen baucar (No. 20161103) dihancurkan menjadi serbuk dan disimpan dalam herbarium Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. Menurut piawaian ubat kebangsaan SFDA "Congrong Zonggan Jiaonang" (YBZ07482005-2011Z), dadah mentah (1 kg) diekstrak dengan air selama tiga kali selepas direndam selama 1 jam. Selepas penapisan, turasan itu tertumpu di bawah tekanan yang dikurangkan, menambah alkohol kepada larutan pekat sehingga kepekatan etanol mencapai 60 peratus . Supernatan cecair ditumpukan kepada tiada rasa alkohol dan kemudian ditulenkan oleh resin makroporous. Pertama, eluen air dan 40 peratus eluen etanol dikumpulkan berturut-turut untuk kegunaan kemudian. Kedua, eluen air disuntik semula ke dalam resin makroporous dan dicairkan dengan air. Eluen air dibuang. Ketiga, elusi dengan 40 peratus etanol dan eluen dikumpul untuk kegunaan kemudian. Akhirnya, 40 peratus eluen etanol digabungkan dan dipekatkan oleh penyejat berputar, kemudian larutan dikeringkan dengan pengeringan semburan. Kira-kira 60 g kuasa perang telah diperolehi (iaitu TGCT). Ketulenan TGCT telah dikesan mengikut piawai (YBZ07482005-2011Z), yang dicapai sehingga 853 mg/g. TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)({{0}}.21 mg) dan tiga standard campuran (echinacoside: 131.3 ug, acteoside: 4.2 ug, isoacteoside: 39.4 ug) masing-masing dilarutkan dalam 1 mL metanol: air (50/50, v/ v), dan kemudian ditapis melalui membran 0.45 μm sebelum suntikan.

2.3. Analisis kualitatif TGCT oleh HPLC/Q-TOF-MS

Sistem HPLC disambungkan dengan Agilent 6538 Q-TOF-MS (Agilent Corp, USA) yang dilengkapi dengan pengionan semburan elektrik. Analisis telah dijalankan pada lajur Zorbax SB-C18 (15{{10}} mm × 4.6 mm, 5 μm). Fasa mudah alih terdiri daripada air metanol (mengandungi 0.1 peratus H3PO4). Kadar aliran ialah 1.0 mL/min. Program elusi kecerunan diringkaskan seperti berikut: 0–20 min, 18 peratus –28 peratus A; 20–50 min, 28 peratus –32 peratus A; 50–60 min, 32 peratus A; 60–70 min, 32 peratus –50 peratus . TOF-MS dilakukan dalam kedua-dua mod ion positif dan negatif melebihi m/z 100–3000 di bawah parameter operasi berikut: voltan kapilari 3500 V (ESI-) atau 4000 V (ESI tambah); gas pengeringan, 10.0 L/min; suhu gas, 350 ◦C; tekanan nebulizer, 35 psi; voltan skimmer, 65 V; serpihan atau voltan, 135 V; OCTRFV, 750 V. Semua data dikawal oleh Pemerolehan Data untuk TOF/ Q-TOF Ver. B.03.01 dan Analisis Kualitatif Ver. B.03.01 (Agilent Technologies, USA) masing-masing.

2.4. Analisis kuantitatif TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)oleh HPLC-DAD

Pemisahan dilakukan pada lajur Zorbax SB-C18 (150 mm × 4.6 mm, 5 μm) dalam masa 50 min (1.0 mL/min). Keadaan kromatografi untuk HPLC-DAD adalah sama dengan analisis kualitatif. Isipadu suntikan, suhu lajur, dan panjang gelombang UV ditetapkan pada 5 μL, 30 ◦C, dan 330 nm, masing-masing.

2.5. Haiwan eksperimen

Tikus SD jantan, seberat 180 ± 20 g, telah dibeli dari Pusat Haiwan Makmal Nanjing Qinglongshan [No. Sijil SCXK (SU) 2017-0001] dan ditempatkan di Kemudahan Penjagaan Haiwan di Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd. (Jiangsu, China). Penjagaan haiwan dan prosedur percubaan telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi, Institut Kawalan Makanan dan Dadah Huzhou (No. Kelulusan 19018), dan telah dilakukan mengikut Peraturan untuk Eksperimen Haiwan China. Tikus dikekalkan di bawah suhu terkawal (24 ± 2 ◦C) dan kelembapan (50 ± 10 peratus ) dengan kitaran cahaya dan gelap 12 jam, disesuaikan dengan keadaan hidup selama 7 hari oleh chow makmal biasa dan air ad libitum.

2.6. Induksi diabetes

Tikus dalam kumpulan kawalan biasa (NC, n {{0}}) diberi makan dengan diet biasa, manakala tikus eksperimen diberi makan dengan HFSD (diet biasa ditambah dengan 20 peratus sukrosa, 10 peratus lemak babi, 2.5 peratus kolesterol, dan 1 peratus kolat, 3.95 kcal/g) selama 4 minggu. Selepas 12 jam berpuasa, tikus disuntik secara intraperitoneal dengan satu dos STZ (30 mg/kg), yang dilarutkan dalam penimbal sitrat sejuk (0.1 M, pH 4.5) sejurus sebelum digunakan. Pada hari ke-8 suntikan STZ, sampel darah diambil dari hujung ekor dengan jarum pengambilan darah pakai buang, dan glukosa plasma puasa (FPG) ditentukan oleh glucometer mudah alih (LifeScan, Inc. UK). Tikus dengan simptom poliuria, polidipsia dan FPG Lebih besar daripada atau sama dengan 11.1 mmol/L dianggap sebagai tikus diabetes dan dibahagikan secara rawak kepada lima kumpulan (n =10).

Kumpulan I: NC, diberi makan dengan 0.5 peratus natrium karboksil metilselulosa (CMC Na, 10 mL/kg).

Kumpulan II: kawalan diabetes (DC), diberi 0.5 peratus CMC-Na (10 mL/kg).

Kumpulan III: TGCT-50, dirawat dengan TGCT (50 mg/kg).

Kumpulan Ⅳ: TGCT-100, dirawat dengan TGCT (100 mg/kg).

Kumpulan Ⅴ: TGCT-200, dirawat dengan TGCT (200 mg/kg).

Kumpulan Ⅵ: Met-200, dirawat dengan Met (200 mg/kg).

Dos yang digunakan dalam kajian ini dipilih berdasarkan Chinese Pharmacopeia (edisi 2015). Semua kumpulan diberikan secara lisan sekali sehari dan terus menerima diet masing-masing selama 6 minggu lagi.

2.7. Perhatikan keadaan umum tikus

Keadaan bulu, pengeluaran air kencing, dan kemandirian tikus diperhatikan setiap hari. Berat badan (BW) dan pengambilan kalori dipantau sepanjang eksperimen. FPG dinilai pada 0, minggu ke-2, ke-4 dan ke-6 selepas rawatan dengan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa).

2.8. Ujian toleransi glukosa oral (OGTT)

OGTT dilakukan pada tikus yang berpuasa semalaman pada peringkat terminal keseluruhan kajian. Hanya 60 μL sampel darah dikumpulkan dengan pipet kapilari dari sinus orbit (0 jam), kemudian diberikan dengan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)(50 mg/kg, 100 mg/kg dan 200 mg/kg) atau Met (200 mg/kg) masing-masing. Sampel darah dikumpul pada 0.5 jam, 1 jam, 2 jam selepas beban glukosa (2 g/kg). Tikus telah dibius dengan isoflurane selama beberapa minit sebelum mengambil darah, dan kemudian segera tekan untuk menghentikan pendarahan dengan kapas hemostatik. Semua eksperimen dilakukan dengan berhati-hati untuk memastikan kebajikan haiwan. Kepekatan glukosa plasma ditentukan oleh kit glukosa berdasarkan kaedah glukosa oksidase peroksidase. Kawasan di bawah lengkung glukosa (AUC-G) dikira untuk merujuk kepada literatur (Shao et al., 2013).

2.9. Penentuan insulin puasa (FINS) dan indeks sensitiviti insulin (ISI)

Selang 1 hari selepas OGTT, semua tikus berada dalam keadaan baik tanpa sebarang gejala seperti buta dan keradangan. Kemudian, mereka dibius dengan natrium pentobarbital (40 mg/kg, ip) selepas berpuasa selama 12 jam dan sampel darah dikumpulkan dari aorta abdomen dengan dan tanpa heparin untuk anggaran biokimia. Serum dikumpul daripada sampel darah (tanpa heparin) dengan sentrifugasi. FINS telah diuji oleh kit ELISA. FPG ditentukan menggunakan kit komersial berdasarkan kaedah glukosa peroksidase. ISI dikira mengikut formula: ISI=1/[FINS (pmol/L) × FPG (mmol/L)] (Wang et al., 2013).

2.10. Anggaran sintesis glikogen dalam hati dan otot

Otot hati dan gastrocnemius dipotong, dibilas, ditimbang, dan disimpan pada -70 ◦C. Glikogen dalam hati dan otot diukur dengan kaedah anthrone seperti yang diterangkan sebelum ini (Ren et al., 2015). Kandungan glikogen dinyatakan sebagai mg/g berat basah tisu. Aktiviti heksokinase (HK) dan piruvat kinase (PK) dalam hati ditentukan oleh kit yang tersedia secara komersial mengikut arahan pengilang.

2.11. Analisis biokimia

HbA1c dalam darah keseluruhan (dengan heparin) diukur dengan kit diagnostik. Serum C-peptide, p-PKB, p-GSK3 , TC, TG, LDL-C, HDL-C, SOD, GSH-Px, MDA, TNF- , IL-6 dan IL-1 telah diuji menggunakan kit komersial mengikut arahan pengilang.

2.12. Penilaian histologi pankreas

Tisu pankreas juga dipotong, dibilas dan difiksasi dalam formalin neutral 10 peratus, kemudian dinyahhidrat dalam etanol kecerunan (75 peratus, 85 peratus, 95 peratus, dan 100 peratus) dan xilena (100 peratus). Selepas resapan, mereka dibenamkan dalam parafin dan dipotong menjadi bahagian tebal 3 μm dengan mikrotom berputar. Bahagian tisu telah diwarnai dengan hematoxylin-eosin (H&E) untuk pemeriksaan mikroskopik cahaya (Chen et al., 2014).

2.13. Analisis statistik

Analisis statistik telah dilakukan oleh perisian SPSS versi 16.0 perisian. Data telah dibentangkan dengan min ± SD. Perbandingan statistik antara kumpulan dilakukan menggunakan ANOVA sehala diikuti dengan ujian Tukey dan nilai p < 0.05="" telah="" diambil="" sebagai="" signifikan="" secara="">

3. Keputusan

3.1. Analisis fitokimia TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)

Analisis kualitatif telah dijalankan dan dibentangkan dalam bahan tambahan. Jumlah kromatogram ion dalam mod ion negatif ditunjukkan dalam Rajah S1. Data MS telah ditetapkan secara tentatif dengan perbandingan dengan data dalam laporan sebelumnya (Li et al., 2015) dan diringkaskan dalam Jadual S1. Kaedah analisis untuk mengukur penanda juga telah disahkan dan diterangkan secara ringkas dalam bahan tambahan. Kromatogram HPLC dibentangkan dalam Rajah 1. Tiga juzuk utama (echinacoside, acteoside, dan isoacteoside) TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)dikenal pasti berbanding dengan bahan rujukan. Pengenalpastian sebatian dan kepekatannya dalam TGCT ditunjukkan dalam Jadual 1.

3.2. Kesan TGCT pada BW dan pengambilan kalori

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2A, tikus yang diberi makan HFSD menunjukkan berat meningkat secara purata 41 g berbanding dengan kumpulan NC selepas 4 minggu. Walau bagaimanapun, STZ jelas mengurangkan BW tikus jika dibandingkan dengan kumpulan NC. Sebaliknya, BW dalam kumpulan TGCT (100 dan 200 mg/kg) meningkat secara progresif dan ketara (p < 0.05)="" masing-masing="" sebanyak="" 8.1="" peratus="" dan="" 11.1="" peratus="" berbanding="" kumpulan="" dc="" menjelang="" akhir="" tempoh="" percubaan="" ,="" yang="" menunjukkan="" bahawa="">(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)boleh menghalang penurunan berat badan yang berlebihan di bawah keadaan patologi. Pengambilan kalori kumpulan NC adalah lebih rendah daripada kumpulan lain, dan tidak terdapat perbezaan ketara dalam pengambilan kalori antara lima kumpulan lain (Rajah 2B).

3.3. Kesan TGCT pada FPG, OGTT dan HbA1c

Tikus diabetes yang disebabkan oleh STZ menunjukkan peningkatan yang luar biasa dalam FPG berbanding dengan kumpulan NC (p < 0.01)="" seperti="" yang="" digambarkan="" dalam="" rajah="" 3a.="" pentadbiran="" lisan="">(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)menunjukkan kesan hipoglisemik mengikut masa dan cara yang bergantung kepada dos. TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)(100 dan 200 mg/kg) menurunkan tahap FPG dengan ketara pada ke-4 (22.1 peratus dan 24.8 peratus ) dan ke-6 (23.2 peratus dan 56.4 peratus ) minggu berbanding dengan kumpulan DC. Seperti yang digambarkan dalam Rajah 3B dan C, TGCT (100 mg/kg dan 200 mg/kg) jelas menurunkan glukosa darah sebanyak 16.1 peratus dan 22.2 peratus pada 0.5 jam dan menurun sebanyak 17.2 peratus dan 26.5 peratus pada 1 jam, dan AUC -G kumpulan TGCT juga dikurangkan masing-masing sebanyak 8.1 peratus , 18.5 peratus dan 25.4 peratus. Seperti yang digambarkan dalam Rajah 3D, terdapat peningkatan ketara dalam HbA1c (93.3 peratus) berbanding dengan kumpulan NC, manakala pemberian oral TGCT (100 mg/kg dan 200 mg/kg) kepada tikus diabetes dengan ketara (p < 0.05)="" menurun.="" hba1c="" (masing-masing="" 26.7="" peratus="" dan="" 37.4="" peratus)="" berbanding="" kumpulan="">

3.4. Kandungan glikogen dalam hati dan otot

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4A dan B, paras glikogen telah menurun dengan ketara dalam tikus diabetes. Apabila kepekatan TGCT yang berbeza(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)telah diberikan kepada tikus diabetes selama 6 minggu, glikogen hati dalam kumpulan TGCT (100 mg/kg dan 200 mg/kg) adalah lebih tinggi (25.2 peratus dan 40.8 peratus) daripada kumpulan DC (p < 0.05).="" ,="" rajah="" 4a).="" kesan="" yang="" sama="" ditunjukkan="" dalam="" otot="" bahawa="" glikogen="" dalam="">(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)kumpulan (100 mg/kg dan 200 mg/kg) adalah lebih tinggi (40.7 peratus dan 52.6 peratus ) berbanding kumpulan DC (p < 0.05, Rajah 4B).

3.5. Kesan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)pada insulin serum, C-Peptide, dan ISI

Seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2, insulin dan C-peptida jelas (p < 0.01)="" menurun="" dalam="" tikus="" diabetes="" berbanding="" dengan="" kumpulan="" nc.="" walau="" bagaimanapun,="">(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}}.05), walaupun insulin dan C-peptide dalam kumpulan yang dirawat TGCT adalah lebih tinggi sedikit daripada kumpulan DC. Sementara itu, kami mengira ISI dalam Rajah 4C. Berbeza dengan rembesan insulin, ISI masing-masing dinaikkan 32.9 peratus dan 37.8 peratus oleh TGCT (100 mg/kg dan 200 mg/kg) berbanding kumpulan DC (p <>

3.6. Pemeriksaan histopatologi pankreas

Untuk mengesahkan kesan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)pada penjanaan semula di pulau kecil pankreas, analisis histologi pankreas dilakukan. Dalam Rajah 5A, struktur histologi normal dan pulau kecil bersaiz diperhatikan dalam kumpulan NC. Sebaliknya, suntikan STZ mengakibatkan pengurangan bilangan dan diameter pulau kecil dengan perubahan mikrovesikular yang ketara (Rajah 5B). Kedua-duanya TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)dan Met dengan ketara meningkatkan bilangan dan saiz pulau kecil dengan analisis pemarkahan (Rajah 5C–F).

3.7. Kesan TGCT pada p-PKB, p-GSK3 , HK dan PK

Dalam Jadual 2, tahap fosforilasi PKB dan GSK3 didapati secara signifikan (p < 0.05)="" menurun="" dalam="" tikus="" diabetes.="">(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)(100 mg/ kg dan 200 mg/kg) dengan ketara meningkatkan kepekatan p-PKB (TGCT-100: 13.5 peratus , p < 0.05="" dan="" tgct-200:="" 16.7="" peratus="" ,="" p="">< 0.05)="" dan="" p="" gsk3="" (tgct-200:="" 18.3="" peratus="" ,="" p="">< 0.01).="" kesan="" serupa="" tgct="" pada="" hk="" dan="" pk="" juga="" diperhatikan.="" kumpulan="" tgct="" meningkatkan="" aktiviti="" hk="" (tgct-100:="" 30.2="" peratus="" ,="" p="">< 0.05="" dan="" tgct-200:="" 59.1="" peratus="" ,="" p="">< 0.01)="" dan="" pk="" (tgct-200:="" 32.7="" peratus="" ,="" p=""><0.05) daripada="" kumpulan="">

3.8. Kesan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)mengenai dislipidemia

Seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3, Tikus yang dirawat dengan TGCT (100 mg/kg dan 200 mg/kg) telah memperbaiki keabnormalan lipid dengan ketara. TG dikurangkan sebanyak 19.8 peratus (p < 0.05)="" dan="" 25.9="" peratus="" (p="">< 0.01);="" tc="" telah="" menurun="" sebanyak="" 28.5="" peratus="" dan="" 31.4="" peratus="" (p="">< 0.05);="" ldl-c="" dikurangkan="" sebanyak="" 20.0="" peratus="">< 0.01)="" compared="" with="" dc="" group.="" however,="" the="" suppressed="" hdl-c="" level="" in="" dc="" group="" was="" significantly="" elevated="" by="" 26.8%="" (p="" <="" 0.05)="" in="" tgct-200="">

3.9. Kesan TGCT pada tekanan oksidatif dan keradangan

Memandangkan peranan penting tekanan oksidatif dan keradangan dalam patofisiologi diabetes, kami menilai keupayaan TGCT terhadap tekanan oksidatif dan keradangan dalam tikus diabetes. TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)(100 dan 200 mg/kg) meningkat dengan berkesan (14.7 peratus , p < 0.05 dan 20.5 peratus , p< 0.01)="" the="" activity="" of="" sod,="" remarkably="" elevated="" (16.3%,="" p="" <="" 0.01="" and="" 22.3%,="" p="" <="" 0.01)="" the="" gsh-px="" activity="" and="" significantly="" decreased="" (15.0%,="" p="" <="" 0.05="" and="" 19.7%,="" p="" <="" 0.05)="" the="" mda="" formation="" compared="" with="" dc="" group="" in="" table="" 3.="" similarly,="" tgct="" (200="" mg/kg)="" treatment="" also="" blocked="" the="" stz-induced="" overproduction="" of="" pro-inflammatory="" cytokines="" tnf-α="" (21.8%,="" p="" <="" 0.01),="" il-6="" (14.0%,="" p="" <="" 0.05)="" and="" il-1β="" (15.2%,="" p=""><>

4. Perbincangan

Diabetes adalah gangguan metabolik yang progresif dan kronik yang dicirikan terutamanya oleh hiperglikemia. Pada masa ini, FPG ialah ukuran khusus kepekatan glukosa darah, OGTT ialah kriteria pengesanan sensitif keabnormalan awal dalam pelupusan glukosa, manakala HbA1c digunakan secara meluas sebagai indeks standard emas untuk kawalan glisemik mencerminkan tahap glukosa purata lebih 120 hari sebelum ujian ( Nagy et al., 2018; Gan et al., 2018). FPG, OGTT, dan HbA1c digunakan secara klinikal untuk diagnosis dan pengurusan prediabetes dan diabetes (Chai et al., 2017). Dalam kajian kami, adalah jelas bahawa FPG tikus diabetes yang dirawat dengan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)(100 mg/kg dan 200 mg/kg) telah menurun dengan ketara berbanding dengan kumpulan DC. Seperti data yang ditunjukkan dalam OGTT dan AUC-G, toleransi glukosa terjejas dan kadar pengambilan glukosa telah diterbalikkan oleh TGCT dalam tikus diabetes. Sementara itu, keputusan itu turut disokong oleh pengukuran kandungan HbA1c. Data ini menunjukkan bahawa TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)memperbaiki indeks fisiologi tikus diabetes dengan mengawal homeostasis glukosa darah.

Rembesan insulin dan IR terjejas memainkan peranan penting dalam perkembangan hiperglikemia. Menyasarkan salah satu daripada mereka adalah sesuai untuk meningkatkan kawalan glisemik dan mencegah T2DM (Szoke dan Gerich, 2005; Punthakee et al., 2018). Beberapa penyelidik telah melaporkan bahawa gabungan diet tinggi lemak dan STZ dos rendah adalah cara yang berkesan untuk mendorong T2DM dalam eksperimen dengan haiwan. STZ dos rendah menyebabkan kemerosotan ringan rembesan insulin yang lebih hampir menyerupai peringkat akhir T2DM (Gheibi et al., 2017). Dalam kajian ini, TGCT tidak meningkatkan rembesan insulin dengan ketara atau memulihkan pulau pankreas tikus diabetes, walaupun insulin dan bilangan pulau kecil dalam kumpulan yang dirawat TGCT lebih tinggi daripada kumpulan DC. Penemuan ini selari dengan kajian lepas pada tikus db/db (Xiong et al., 2013). Keputusan kami menunjukkan peningkatan berat badan yang ketara dalam tikus diabetes yang dirawat dengan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa), yang boleh dijelaskan oleh sedikit peningkatan insulin yang boleh menghalang katabolisme protein dalam tisu otot (Adams et al., 2019). Tambahan pula, hasil ISI menunjukkan bahawa TGCT jelas meningkatkan IR tikus diabetes yang konsisten dengan laporan sebelumnya (Kong et al., 2018), yang memberikan bukti baru berkenaan dengan mekanisme potensi pada kesan antidiabetik TGCT.

Seperti yang kita ketahui, laluan PKB/GSK3 adalah salah satu laluan isyarat insulin yang paling kritikal, telah dicadangkan untuk mengantara sintesis glikogen yang disebabkan oleh insulin (Zheng et al., 2015). HK dan PK bertindak sebagai sasaran dadah yang berpotensi dalam rawatan farmakologi diabetes. Aktiviti HK dan PK yang diturunkan telah disahkan dalam IR, manakala pengaktifan HK dan PK menyebabkan lebih banyak rizab glikogen atau glikolisis menghasilkan tenaga yang lebih penuh dengan menggunakan glukosa darah (Hu et al., 2014). Dalam kajian ini, TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)rawatan secara serentak meningkatkan ekspresi protein terfosforilasi PKB dan GSK3, yang membawa kepada pembalikan yang ketara dalam aktiviti HK dan PK, dan memulihkan kandungan glikogen dalam hati dan otot dengan ketara apabila glukosa darah berkurangan. Keputusan ini menunjukkan bahawa TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)mengaktifkan enzim utama laluan isyarat insulin, dan seterusnya memberikan bukti bahawa sensitiviti insulin benar-benar bertambah baik dalam tikus diabetes.

Diabetes jangka panjang juga menyumbang kepada meningkatkan LDL-C dan menurunkan tahap HDL-C yang menyebabkan disregulasi lipid (Jayashankar et al., 2016), dan dislipidemia adalah penanda yang ditetapkan untuk disfungsi endothelial dan risiko kardiovaskular dalam diabetes (Shahwan et al., 2019). Dalam kajian kami, TGCT (200 mg/kg) sangat menurunkan tahap TC, TG, dan LDL-C, dan meningkatkan tahap HDL-C dalam tikus diabetes, yang konsisten dengan laporan sebelumnya bahawaCistanchetubulosaberkesan mengawal metabolisme lipid pada tikus (Shimoda et al., 2009; Xiong et al., 2013). Penemuan ini menunjukkan bahawa TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)mungkin lebih bermanfaat kepada individu diabetes yang mempunyai keabnormalan lipid darah.

STZ ialah antibiotik spektrum luas, yang mempunyai kesan ketoksikan selektif yang tinggi pada sel-sel pulau kecil pankreas akibat daripada peningkatan radikal superoksida, dan seterusnya kepada kawalan glisemik yang lemah pula (Ghosh et al., 2015; Swain et al., 2020). ). Sementara itu, tekanan oksidatif juga merupakan punca penting IR dalam pelbagai persekitaran (Taniguchi et al., 2006). IR dan diabetes dikaitkan dengan aktiviti pengurangan enzim antioksidan, seperti SOD dan GSH-Px (Styskal et al., 2012). Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa menekan tekanan oksidatif dapat menurunkan glukosa darah dalam tikus diabetes (Lim et al., 2012; Gao et al., 2016). Dalam kajian ini, rawatan dengan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)memulihkan dengan ketara fungsi pertahanan selular SOD dan GSH-Px dan mengurangkan tahap MDA dalam tikus diabetes, yang menunjukkan bahawa TGCT mempunyai sifat dalam antioksidan.

Juzuk utama dalam TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)adalah PhG dan jumlah kandungan echinacoside, acteoside dan isoacteoside adalah lebih daripada 661 mg/g. Tumbuhan yang mempunyai komponen antioksidan yang tinggi, seperti PhGs, secara amnya terbukti mempunyai kesan hipoglisemik (Morikawa et al., 2014; Shimada et al., 2017; Spínola et al., 2019). Oleh itu, kami membuat spekulasi bahawa kesan anti-diabetes TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)mungkin sebahagiannya dikaitkan dengan aktiviti anti-oksidan PhGs. Dalam pertimbangan kandungan echinacoside dalam TGCT, kajian lanjut diperlukan untuk menyiasat kesan echinacoside pada IR dan diabetes dalam model vivo dan in vitro.

Ia diakui secara meluas bahawa diabetes mellitus adalah penyakit radang. Sitokin radang seperti TNF-, IL-6 dan IL-1 boleh mengganggu laluan isyarat reseptor insulin, dan seterusnya membawa kepada IR (Bastard et al., 2006). Keradangan nampaknya menjadi sasaran ubat yang berdaya maju dalam rawatan IR, dan dengan lanjutan diabetes (Chen et al., 2015). Dalam kajian semasa, TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)boleh mengurangkan tahap TNF-, IL-6 dan IL-1 , yang menunjukkan kesan anti-radang. Ini mungkin satu lagi mekanisme anti-diabetes TGCT dalam tikus diabetes.

Bukti terkumpul menunjukkan bahawa glukosa darah tinggi yang berterusan menimbulkan keabnormalan dalam struktur dan fungsi protein dan lipid yang beredar, yang membawa kepada pengoksidaan dan peroksidasi, dan kemudian menggalakkan pengeluaran sitokin radang. Begitu juga, peningkatan sitokin radang mengakibatkan penghasilan spesies oksigen reaktif dan bahagian reaktif lain, yang menggalakkan tekanan oksidatif dan kerosakan oksidatif. Ini mengakibatkan kitaran ganas (Aghadavod et al., 2016; Domingueti et al., 2016). Oleh itu, mengurangkan glukosa darah dan lipid mungkin menyumbang kepada kesan antioksidan dan anti-radang TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa). Pada tahap tertentu, mekanisme antidiabetik yang tepat tidak jelas sepenuhnya dan memerlukan lebih banyak penyiasatan.

5. Kesimpulan

Secara ringkasnya, kajian ini menunjukkan bahawa TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)adalah agen yang berkesan untuk merawat hiperglikemia dan hiperlipidemia dalam tikus diabetes yang disebabkan oleh diet/STZ. Tambahan pula, kesan antidiabetik mungkin sebahagian besarnya berkaitan dengan sifat antioksidan dan anti-radang TGCT. Kajian ini akan mengemukakan kemungkinan memperkenalkan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)dalam rawatan diabetes. Walau bagaimanapun, mekanisme antidiabetik terperinci TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa)masih tidak pasti, dan kajian lanjut dalam vivo dan in vitro adalah perlu.

Sumbangan pengarang

Konsep dan reka bentuk: ZQM, KNZ dan WX. Penyediaan TGCT(jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosa), analisis juzuk kimia, dan pengesahan metodologi: RG, ZKX dan WJL. Induksi diabetes dan rawatan harian: KNZ dan HF. Penyediaan sampel untuk analisis biokimia: KNZ, HF, dan ZQM. Analisis data dan penggubalan manuskrip: KNZ, ZQM, dan YST. Pengesahan data dan semakan manuskrip: WZH, GD dan YST.

Pengisytiharan kepentingan bersaing

Pengarang telah mengisytiharkan tiada konflik kepentingan.

Ucapan terima kasih

Kajian ini disokong dari segi kewangan oleh Program Utama Projek Utama Sains & Teknologi Kebangsaan Utama Penciptaan dan Pengilangan Dadah Baharu, China (Geran no. 2013ZX09402203), dan Projek Sains dan Teknologi Huzhou, Wilayah Zhejiang (Geran no. 2018GZ03). Kami mengucapkan terima kasih kepada Puan Ning Su dan Puan Sha Liu dari institut perubatan Jiangsu atas bantuan mereka dalam kajian tisu. Jinfeng Wu dan Xuefei Zhang dsb. dengan penuh rasa terima kasih diterima dalam penyelidikan ini.

Lampiran A. Data tambahan kepada artikel ini boleh didapati dalam talian di https://doi. org/10.1016/j.jep.2021.113991.

Daripada: 'Kesan hipoglisemik dan hipolipidemik jumlah glikosida daripadaCistanchetubulosadalam diet/streptozotocin-induced diabetes tikus' olehKuiniu Zhu, et al

---Jurnal Etnofarmakologi 276 (2021) 113991