食餌/ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおけるCistancheTubulosaの総グリコシドの血糖降下作用および脂質低下作用

連絡先：オードリー・フーaudrey.hu@wecistanche.com

Kuiniu Zhu、et al

概要

民族薬理学的関連性： カンカニクジュヨウ（シュレンク）R。ワイト（ハマウツボ科）は、中国で糖尿病を治療するために使用される多くの伝統的なハーブ処方で頻繁に処方される成分です。 最近の研究では、Cistancheカンカニクジュヨウ抽出物が確認されました。 ただし、の総配糖体に関する体系的な調査は報告されていませんカンカニクジュヨウ（TGCT）。 研究の目的：本研究は、TGCTの血糖降下作用および脂質低下作用、ならびに食餌/ストレプトゾトシン（STZ）誘発糖尿病ラットにおける潜在的なメカニズムを調査し、TGCTの主成分を化学的に特徴づけることを目的とした。の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）.

材料および方法：TGCTの主成分(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）はHPLC/Q-TOF-MSによって特徴づけられ、分析定量はHPLC-DADを使用して実行されました。 2型糖尿病ラットは、高脂肪高ショ糖食（HFSD）とSTZ（30 mg / kg）の単回注射によって誘発されました。 TGCT（50 mg / kg、100 mg / kg、200 mg / kg）またはメトホルミン（200 mg / kg）を6週間経口投与した。 体重とカロリー摂取量は、実験を通して監視されました。 空腹時血漿グルコース（FPG）、経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）、グルコース曲線下面積（AUC-G）、糖化ヘモグロビン（HbA1c）、空腹時インスリン、血清C-ペプチド、グリコーゲン含有量、およびインスリン感受性指数はテスト済み。 リン酸化プロテインキナーゼBおよびリン酸化グリコーゲンシンターゼキナーゼ3のレベル、ヘキソキナーゼおよびピルビン酸キナーゼの活性をアッセイした。 一方、血清脂質プロファイル、スーパーオキシドジスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、マロンジアルデヒド、および炎症性因子の変化が測定されました。 膵臓の組織学的検査もヘマトキシリン-エオジン染色によって評価された。

結果：私たちの調査では、TGCTにエキナコシド（500.19±11.52mg / g）、アクテオシド（19.13±1.44mg / g）、イソアクテオシド（141.82±5.78mg / g）のフェニルエタノイド配糖体（PhG）が存在することが明らかになりました。(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）。 薬理学的試験は、TGCTがSTZ誘発性の体重減少を有意に逆転させたことを示しました（11.1パーセント、2 0 0mg / kg）。 FPG（56.4パーセント、200 mg / kg）およびHbA1c（37.4パーセント、200 mg / kg）の減少。 OGTT、AUC-G、およびインスリン感受性を改善しました。 グリコーゲン含有量の増加（肝臓で40.8パーセント、筋肉で52.6パーセント、200 mg / kg）および炭水化物代謝酵素の活性。 調節された脂質プロファイルの変化と抗酸化酵素の活性; 酸化ストレスと炎症の血清マーカーが用量依存的に減少した（p <>

結論：この研究により、TGCTは(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ) 食餌/STZ誘発糖尿病ラットの高血糖および高脂血症を改善するための効果的な栄養剤であり、これは主にTGCTの活性に起因する可能性があります（の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）酸化ストレスと炎症の抑制について。

キーワード：の総配糖体カンカニクジュヨウ2型糖尿病低血糖性脂質低下抗酸化剤抗炎症剤

1.はじめに

糖尿病は代謝性疾患と見なされ、インスリン産生またはインスリン抵抗性（IR）の障害に起因する高血糖を特徴とします（米国糖尿病学会、2019年）。 慢性高血糖症は、腎症、網膜症、神経障害、心臓の問題など、複数の重篤な合併症を伴います（Ekoe、2019）。 2019年の世界の糖尿病患者数は4億6300万人（9.3％）と推定され、2030年までに5億7800万人（10.2％）、2045年までに7億人（10.9％）に増加します（Saeedi et al。、2019）。 メトホルミン（Met、肝グリコーゲンの産生を増強する）、インスリン（ブドウ糖産生を抑制し、ブドウ糖利用を増加させる）、およびスルホニル尿素（インスリンを分泌するために膵島細胞を刺激する）などのいくつかの薬は、血糖を減らすのに効果的です。 しかし、多くの望ましくない副作用（体重増加、低血糖、IR、浮腫など）により、その使用が制限されていました（Moller、2001）。 したがって、多くの研究者は、過去数年間、糖尿病の治療のために伝統的な植物抽出物から生物学的に活性な化合物を探してきました（Kasangana et al。、2019; Liu et al。、2020）。

Cistancheカンカニクジュヨウ（シュレンク）R。ワイト（ハマウツボ科）は、腎臓欠乏症、女性不妊症、糖尿病を治療するための伝統的な処方で頻繁に処方される伝統的な漢方薬で広く使用されています（Li et al。、2016; Han et al。、2017 ; Su et al。、2017）。 最近の研究では、Cistancheカンカニクジュヨウ2型糖尿病（T2DM）のdb / dbマウスで血糖降下作用と脂質低下作用を示し（Xiong et al。、2013）、ストレプトゾトシン（STZ）-ニコチンアミド誘発糖尿病ラットの血糖値、IR、脂質過酸化を改善しました（ Kong et al。、2018）。 フェニルエタノイド配糖体（PhG）はCistancheカンカニクジュヨウ（Morikawa et al。、2014）、抗酸化（Xue et al。、2017）や抗癌（Fu et al。、2019）などのさまざまな生物学的活性を示しています。 さらに、PhGはデンプン負荷マウスの食後血糖値の上昇を有意に抑制し（Morikawa et al。、2014）、腸上皮細胞におけるナトリウム依存性グルコース共輸送体1-を介したグルコース取り込みを抑制しました（Shimada et al。、 2017）、ラットレンズのアルドースレダクターゼの活性を阻害しました（Morikawa et al。、2019）。 しかし、これまでの研究では、総配糖体の抗高血糖活性を調査していません。Cistancheカンカニクジュヨウ（TGCT）。

本研究では、TGCTの抗糖尿病特性(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）高脂肪高ショ糖食（HFSD）およびSTZ誘発糖尿病ラットで評価されています。 さらに、TGCTの潜在的なメカニズムを包括的に理解するために、抗酸化作用と抗炎症作用も調査されました。

2。材料と方法

2.1。 化学薬品および試薬

STZは、Sigma-Aldrich Corp.（セントルイス、米国）から購入しました。 Metは中美上海施貴製薬から入手しました。 インスリン、C-ペプチドのELISAキットは、Elabscience Biotechnology Co.、Ltd（武漢、中国）から提供されました。 グルコース、グリコシル化ヘモグロビン（HbA1c）、総コレステロール（TC）、トリアシルグリセロール（TG）、低密度リポタンパク質コレステロール（LDL-C）、高密度リポタンパク質コレステロール（HDL-C）、スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）のELISAキット、グルタチオンペルオキシダーゼ（GSH-Px）、マロンジアルデヒド（MDA）、腫瘍壊死因子-（TNF）、インターロイキン1（IL -1）、インターロイキン6（IL -6）はNanjing JianchengBioengineeringInstituteから購入しました。 。 リン酸化プロテインキナーゼB（p-PKB）およびリン酸化グリコーゲンシンターゼキナーゼ3（p-GSK3）のELISAキットは、Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co.、Ltd. Echinacoside（純度98％以上）およびacteosideから入手しました。 （純度97％以上）は、National Institutes for Food andDrugControlから購入しました。 イソアクテオシド（純度98％以上）は、成都マストバイオテクノロジー株式会社から提供されました。

2.2。 植物資源とTGCTの準備(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）

の乾燥した多肉植物の茎CistancheカンカニクジュヨウBozhou Yihongtang Pharmaceutical Co.、Ltd.（中国、安徽省）から購入し、南西ミンズ大学製薬植物学部のPuyangGong博士によって特定されました。 バウチャー標本（No. 20161103）を粉砕して粉末にし、江蘇カニオン製薬株式会社の植物標本室に保管しました。SFDAの国家医薬品基準「CongrongZonggan Jiaonang」（YBZ 07482005-2011 Z）によると、生薬（1kg）を1時間浸漬した後、水で3回抽出した。 濾過後、濾液を減圧下で濃縮し、エタノール濃度が60パーセントに達するまで濃縮溶液にアルコールを加えた。 液体上澄みをアルコール味がなくなるまで濃縮し、次にマクロポーラス樹脂で精製した。 最初に、水溶離液と40％エタノール溶離液を、後で使用するために連続して収集しました。 次に、水溶離液をマクロポーラス樹脂に再注入し、水で溶出しました。 水の溶離液は廃棄されました。 第三に、40％エタノールと溶離液による溶出を後で使用するために収集しました。 最後に、40％エタノール溶離液を合わせ、ロータリーエバポレーターで濃縮した後、噴霧乾燥で溶液を乾燥させました。 約60gのブラウンパワーが得られました（すなわちTGCT）。 TGCTの純度は、標準（YBZ 07482005-2011 Z）に従って検出され、最大853 mg/gに達しました。 TGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（{{0}}。21 mg）と3つの混合標準液（エキナコシド：131.3 ug、アクテオシド：4.2 ug、イソアクテオシド：39.4 ug）をそれぞれ1 mLのメタノール：水（50/50、v / v）次に、注入前に0.45μmのメンブレンでろ過します。

2.3。 HPLC/Q-TOF-MSによるTGCTの定性分析

HPLCシステムは、エレクトロスプレーイオン化を備えたAgilent 6538 Q-TOF-MS（Agilent Corp、USA）と接続しました。 分析は、Zorbax SB-C18カラム（15 {{1 0}}mm×4.6mm、5μm）で実施しました。 移動相は、メタノール-水（0。1パーセントのH3PO4を含む）で構成されていました。 流量は1。0mL/minでした。 グラジエント溶出プログラムは次のように要約されました。0〜20分、18パーセント〜28パーセントA。 20〜50分、28パーセント〜32パーセントA; 50〜60分、32パーセントA; 60〜70分、32パーセント〜50パーセント。 TOF-MSは、次の操作パラメータの下で、m / z 100〜3000の正イオンモードと負イオンモードの両方で実行されました。キャピラリ電圧3500 V（ESI-）または4000 V（ESI plus）。 乾燥ガス、10.0 L / min; ガス温度、350°C; ネブライザー圧力、35 psi; スキマー電圧、65 V; フラグメントまたは電圧、135 V; OCTRFV、750V。すべてのデータは、TOF /Q-TOFVer。のデータ取得によって制御されました。 B.03.01および定性分析Ver。 それぞれB.03.01（Agilent Technologies、米国）。

2.4。 TGCTの定量分析(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）HPLC-DADによる

Zorbax SB-C18カラム（15 0mm×4.6mm、5μm）で50分（1.0 mL / min）以内に分離を行いました。 HPLC-DADのクロマトグラフィー条件は、定性分析と同じでした。 注入量、カラム温度、およびUV波長は、それぞれ5μL、30°C、および330nmに設定されました。

2.5。 実験動物

体重180±20gのオスのSDラットは、南京青龍山の実験動物センターから購入し[証明書番号SCXK（SU）2017-0001]、江蘇カニオン製薬株式会社の動物管理施設に収容しました。 （江蘇省、中国）。 動物の世話と実験手順は、湖州食品医薬品管理研究所の動物実験委員会（承認番号19018）によって承認され、中国の動物実験規則に従って実施されました。 ラットは、温度（24±2°C）と湿度（50±10％）を制御し、12時間の明暗サイクルで維持し、通常の実験用飼料と水を自由に摂取させて7日間生活条件に順応させました。

2.6。 糖尿病の誘発

正常対照群（NC、n {{0}}）のラットには通常の食餌を与え、実験ラットにはHFSD（20％のショ糖、10％のラード、2.5を添加した通常の食餌）を与えました。コレステロールパーセント、およびコレート1パーセント、3.95 kcal / g）を4週間。 12時間の絶食後、ラットにSTZ（30 mg / kg）を単回腹腔内注射し、使用直前に冷クエン酸緩衝液（0.1 M、pH 4.5）に溶解しました。 STZ注射の8日目に、使い捨て採血針で尾端から血液サンプルを採取し、携帯型血糖計（LifeScan、Inc. UK）で空腹時血糖値（FPG）を測定しました。 多尿症、多飲症、およびFPGの症状が11.1 mmol / L以上のラットを糖尿病ラットと見なし、ランダムに5つのグループに分けました（n =10）。

グループI：ノースカロライナ州、0 .5パーセントのナトリウムカルボキシルメチルセルロース（CMC Na、10 mL / kg）を供給。

グループII：0 .5パーセントのCMC-Na（10 mL / kg）を与えられた糖尿病コントロール（DC）。

グループIII：TGCT -50、TGCT（50 mg / kg）で治療。

グループⅣ：TGCT -100、TGCT（100 mg / kg）で治療。

グループⅤ：TGCT -200、TGCT（200 mg / kg）で治療。

グループⅥ：Met -200、Met（200 mg / kg）で処理。

この研究で使用された用量は、中国薬局方（2015年版）に基づいて選択されました。 すべてのグループは1日1回経口投与され、さらに6週間それぞれの食事を続けました。

2.7。 ラットの全身状態を観察する

毛皮の状態、尿量、およびラットの生存が毎日観察されました。 体重（BW）とカロリー摂取量は実験を通して監視されました。 FPGは、TGCTによる治療の2、4、6週後の0で評価されました。(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）.

2.8。 経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）

OGTTは、研究全体の最終段階で一晩絶食したラットで実施されました。 眼窩洞から毛細血管ピペットを使用して60μLの血液サンプルのみを収集し（0時間）、TGCTを投与しました。(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（5 0 mg / kg、100 mg / kg、および200 mg / kg）またはMet（200 mg / kg）。 血液サンプルは、グルコース負荷（2 g / kg）の0.5時間後、1時間後、2時間後に収集されました。 ラットをイソフルランで数分間麻酔してから採血し、すぐに押して止血綿による出血を止めた。 すべての実験は、動物の福祉を確保するために細心の注意を払って行われました。 血漿グルコース濃度は、グルコースオキシダーゼペルオキシダーゼ法に基づくグルコースキットによって決定された。 グルコース曲線下面積（AUC-G）は、文献を参照するために計算されました（Shao et al。、2013）。

2.9。 空腹時インスリン（FINS）およびインスリン感受性指数（ISI）の決定

OGTT後1日の間隔で、すべてのラットは失明や炎症などの症状がなく、良好な状態でした。 次に、12時間絶食させた後、ペントバルビタールナトリウム（40 mg / kg、ip）で麻酔をかけ、生化学的評価のためにヘパリンの有無にかかわらず腹部大動脈から血液サンプルを採取しました。 血清は、遠心分離によって血液サンプル（ヘパリンなし）から収集されました。 FINSはELISAキットによって分析されました。 FPGは、グルコースペルオキシダーゼ法に基づく市販のキットを使用して決定されました。 ISIは、次の式に従って計算されました：ISI=1 / [FINS（pmol / L）×FPG（mmol / L）]（Wang et al。、2013）。

2.10。 肝臓と筋肉のグリコーゲン合成の推定

肝臓と腓腹筋を切除し、すすぎ、重さを量り、-70°Cで保管しました。 肝臓と筋肉のグリコーゲンは、以前に説明されているようにアントロン法によって測定されました（Ren et al。、2015）。 グリコーゲンの含有量は、組織の湿重量mg/gとして表されました。 肝臓におけるヘキソキナーゼ（HK）およびピルビン酸キナーゼ（PK）の活性は、製造元の指示に従って市販のキットによって決定されました。

2.11。 生化学的分析

全血（ヘパリンを含む）中のHbA1cは、診断キットによって測定されました。 血清C-ペプチド、p-PKB、p-GSK3、TC、TG、LDL-C、HDL-C、SOD、GSH-Px、MDA、TNF-、IL -6、およびIL -1メーカーの指示に従って市販のキットを使用してテストされました。

2.12。 膵臓の組織学的評価

膵臓組織も切除し、すすぎ、10％中性ホルマリンで固定した後、勾配エタノール（75％、85％、95％、100％）とキシレン（100％）で脱水しました。 浸透後、パラフィンに包埋し、回転式ミクロトームで厚さ3μmに切断しました。 組織切片は、光学顕微鏡検査のためにヘマトキシリン-エオジン（H＆E）で染色されました（Chen et al。、2014）。

2.13。 統計分析

統計分析は、SPSSバージョン16.0ソフトウェアによって実行されました。 データは平均±SDで表されました。 グループ間の統計的比較は、一元配置分散分析とそれに続くテューキーの検定を使用して実行され、p<>

3.結果

3.1。 TGCTの植物化学分析(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）

定性分析が実施され、補足資料に示されました。 負イオンモードでのトータルイオンクロマトグラムを図S1に示しました。 MSデータは、以前のレポート（Li et al。、2015）のデータと比較して暫定的に割り当てられ、表S1にまとめられています。 マーカーを定量化するための分析方法も検証されており、補足資料に簡単に説明されています。 HPLCクロマトグラムを図1に示しました。TGCTの3つの主要成分（エキナコシド、アクテオシド、およびイソアクテオシド）(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）参照物質と比較して同定された。 TGCTにおける化合物の同定とそれらの濃度を表1に示しました。

3.2。 BWとカロリー摂取量に対するTGCTの効果

図2Aに示すように、HFSDを与えられたラットは、4週間後にNCグループと比較して平均41gの体重増加を示しました。 ただし、STZは、NCグループと比較した場合にラットのBWを明らかに減少させました。 対照的に、TGCTグループ（100および200mg/ kg）のBWは、実験期間の終わりまでにDCグループと比較してそれぞれ8.1％および11.1％ずつ漸進的かつ有意に増加しました（p <0.05）。>(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）病的状態下での過度の体重減少を防ぐことができます。 NCグループのカロリー摂取量は他のグループよりも観察可能に低く、他の5つのグループ間でカロリー摂取量に有意差はありませんでした（図2B）。

3.3。 FPG、OGTT、およびHbA1cに対するTGCTの効果

STZ誘発糖尿病ラットは、図3Aに示すように、NCグループと比較してFPGの顕著な増加を示しました（p <0 .01）。="">(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）時間および用量依存的に血糖降下作用を示した。 TGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（100および200mg/ kg）は、DCグループと比較して4週目（22.1パーセントおよび24.8パーセント）および6週目（23.2パーセントおよび56.4パーセント）でFPGレベルを有意に低下させました。 図3BおよびCに示すように、TGCT（100 mg/kgおよび200mg/ kg）は、0.5時間で16.1％および22.2％減少し、1時間で17.2％および26.5％減少し、AUC -TGCTグループのGも、それぞれ8.1パーセント、18.5パーセント、および25.4パーセント減少しました。 図3Dに示すように、NCグループと比較してHbA1c（93.3％）が有意に増加しましたが、糖尿病ラットへのTGCT（100 mg/kgおよび200mg/ kg）の経口投与は著しく減少しました（p <0.05）。>

3.4。 肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量

図4AおよびBに示されているように、グリコーゲンレベルは糖尿病ラットで有意に減少しました。 TGCTの濃度が異なる場合(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）糖尿病ラットに6週間投与したところ、TGCT群（1 0 0 mg/kgおよび200mg/ kg）の肝臓グリコーゲンはDC群（p <0.05）よりも高かった（25.2％および40.8％）。 、図4a）。="">(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）グループ（1 0 0 mg/kgおよび200mg/ kg）は、DCグループ（p <0.05、図4B）よりも高かった（40.7パーセントおよび52.6パーセント）。

3.5。 TGCTの効果(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）血清インスリン、C-ペプチド、およびISIについて

表2に示すように、インスリンとC-ペプチドは、NCグループと比較して糖尿病ラットで明らかに（p <0 .01）減少しました。="">(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）at all doses caused no significant increase in insulin and C-peptide levels (p >{{0}}。05）、TGCT治療群のインスリンとC-ペプチドがDC群よりわずかに高かったとしても。 一方、図4CでISIを計算しました。 インスリン分泌とは対照的に、ISIはDCグループと比較してTGCT（100 mg/kgおよび200mg/ kg）によってそれぞれ32.9％および37.8％上昇しました（p <>

3.6。 膵臓の組織病理学的検査

TGCTの効果を検証するため(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）膵島の再生について、膵臓の組織学的分析を行った。 図５Ａでは、正常な組織学的構造およびサイズの膵島がＮＣ群で観察された。 対照的に、STZを注射すると、微小胞の変化が顕著である膵島の数と直径が減少しました（図5B）。 両方のTGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）Metは、スコア分析によって膵島の数とサイズを大幅に増加させました（図5C–F）。

3.7。 p-PKB、p-GSK3、HKおよびPKに対するTGCTの効果

表2では、PKBとGSK3のリン酸化レベルが糖尿病ラットで有意に（p <0 .05）減少していることがわかりました。="">(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（1 0 0 mg/kgおよび200 mg / kg）は、p-PKBの濃度を著しく増加させました（TGCT -100：13.5パーセント、 p<0。05およびtgct-200：16.7パーセント、p><0.05）およびp gsk3（tgct="" -200：18.3パーセント、p=""><0.01）。 hkおよびpkに対するtgctの同様の効果も観察されました。="" tgctグループはhk（tgct="" -100：30.2パーセント、p=""><0.05およびtgct-200：59.1パーセント、p><0.01）およびpk（tgct -200：32.7パーセント、p=""><>

3.8。 TGCTの効果(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）脂質異常症について

表3に示すように、TGCT（1 0 0 mg/kgおよび200 mg / kg）で治療したラットは、脂質異常を顕著に改善しました。 TGは19.8パーセント（p <0.05）および25.9パーセント（p><0.01）減少しました。 tcは28.5パーセントと31.4パーセント減少しました（p=""><0.05）。>< 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。 酸化ストレスと炎症に対するTGCTの効果

糖尿病の病態生理学における酸化ストレスと炎症の重要な役割に照らして、糖尿病ラットの酸化ストレスと炎症に対するTGCTの能力を評価しました。 TGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（100および200mg/ kg）は効果的に増加しました（14.7パーセント、p <0.05および20.5パーセント、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。議論

糖尿病は、主に高血糖を特徴とする進行性の慢性代謝障害です。 現在、FPGは血糖値の特定の指標であり、OGTTはブドウ糖処理の早期異常の高感度検出基準です。一方、HbA1cは、血糖コントロールのゴールドスタンダードインデックスとして広く使用されており、テスト前の120日間の平均血糖値を反映しています（ Nagy et al。、2018; Gan et al。、2018）。 FPG、OGTT、およびHbA1cは、前糖尿病と糖尿病の診断と管理に臨床的に使用されています（Chai et al。、2017）。 私たちの研究では、TGCTで治療された糖尿病ラットのFPGが明らかです。(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）（100mg/kgおよび200mg/kg）はDC群と比較して有意に減少した。 OGTTとAUC-Gに示されているデータのように、糖尿病ラットでは、耐糖能障害と耐糖能摂取率がTGCTによって逆転しました。 一方、この結果は、HbA1c含有量の測定によっても裏付けられました。 これらのデータは、TGCTが(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）血糖ホメオスタシスを調節することにより、糖尿病ラットの生理学的指標を改善しました。

インスリン分泌障害とIRは、高血糖の発症に重要な役割を果たします。 それらのいずれかをターゲットにすることは、血糖コントロールを改善し、2型糖尿病を予防するのに適切です（Szoke and Gerich、2005; Punthakee et al。、2018）。 何人かの研究者は、高脂肪食と低用量STZの組み合わせが、動物実験で2型糖尿病を誘発する効果的な手段であると報告しています。 低用量のSTZは、インスリン分泌の軽度の障害を引き起こし、2型糖尿病の後期にさらに類似します（Gheibi et al。、2017）。 この研究では、TGCT治療群のインスリンと膵島数がDC群よりも多かったとしても、TGCTは糖尿病ラットのインスリン分泌を有意に増加させることも膵島を回復させることもありませんでした。 これらの発見は、db / dbマウスでの以前の研究（Xiong et al。、2013）と一致しています。 私たちの結果は、TGCTで治療された糖尿病ラットの有意な体重増加を示しました(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）、これは、筋肉組織のタンパク質異化作用を阻害する可能性のあるインスリンのわずかな増加によって説明できます（Adams et al。、2019）。 さらに、ISIの結果は、TGCTが糖尿病ラットのIRを明らかに改善したことを示しており、これはTGCTの抗糖尿病効果の潜在的なメカニズムに関する新しい証拠を提供した以前の報告（Kong et al。、2018）と一致しています。

ご存知のとおり、PKB / GSK3経路は、最も重要なインスリンシグナル伝達経路の1つであり、インスリン誘発性グリコーゲン合成を仲介することが示唆されています（Zheng et al。、2015）。 HKとPKは、糖尿病の薬理学的治療における潜在的な創薬ターゲットとして機能します。 IRではHKおよびPK活性の低下が確認されていますが、HKおよびPKの活性化は、より多くのグリコーゲン貯蔵または解糖を引き起こし、血糖値を利用してより完全なエネルギーを生成します（Hu et al。、2014）。 本研究では、TGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）治療は同時にPKBとGSK3のリン酸化タンパク質の発現を増加させ、HKとPKの活性を大幅に逆転させ、血糖値が低下するにつれて肝臓と筋肉のグリコーゲン含有量を著しく回復させました。 これらの結果は、TGCTが(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）インスリンシグナル伝達経路の重要な酵素を活性化し、さらに糖尿病ラットでインスリン感受性が実際に改善されたという証拠を提供しました。

長期糖尿病はまた、脂質調節不全を引き起こすLDL-Cの上昇とHDL-Cレベルの低下に寄与し（Jayashankar et al。、2016）、脂質異常症は糖尿病における内皮機能障害と心血管リスクの確立されたマーカーです（Shahwan et al。、 2019）。 私たちの研究では、TGCT（200 mg / kg）は、糖尿病ラットのTC、TG、およびLDL-Cのレベルを著しく低下させ、HDL-Cのレベルを高めました。これは、以前の報告と一致しています。Cistancheカンカニクジュヨウマウスの脂質代謝を効果的に調節した（Shimoda et al。、2009; Xiong et al。、2013）。 これらの調査結果は、TGCTが(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）血中脂質異常のある糖尿病患者にとってより有益かもしれません。

STZは広域抗生物質であり、スーパーオキシドラジカルの増加に起因する膵島細胞に対する高い選択的毒性効果を持ち、さらに血糖コントロールが不十分になります（Ghosh et al。、2015; Swain et al。、2020 ）。 一方、酸化ストレスも多くの環境でIRの重要な原因です（Taniguchi et al。、2006）。 IRと糖尿病は、SODやGSH-Pxなどの抗酸化酵素の活性低下に関連しています（Styskal et al。、2012）。 以前の研究は、酸化ストレスを抑制することで糖尿病ラットの血糖値を下げることができることを示唆していました（Lim et al。、2012; Gao et al。、2016）。 この研究では、TGCTによる治療(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）SODおよびGSH-Pxの細胞防御機能を有意に回復させ、糖尿病ラットのMDAレベルを低下させました。これは、TGCTが抗酸化作用を有することを示しています。

TGCTの主成分(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）はPhGであり、エキナコシド、アクテオシド、イソアクテオシドの総含有量は661 mg/gを超えています。 PhGなどの抗酸化成分が高い植物は、一般的に血糖降下作用があることが証明されています（Morikawa et al。、2014; Shimada et al。、2017;Spínolaetal。、2019）。 したがって、TGCTの抗糖尿病効果は(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）PhGの抗酸化活性に部分的に起因している可能性があります。 TGCTにおけるエキナコシドの含有量を考慮して、invivoおよびinvitroモデルでのIRおよび糖尿病に対するエキナコシドの効果を調査するために、さらなる研究が必要です。

糖尿病は炎症性疾患であることが広く認識されています。 TNF-、IL -6、IL -1などの炎症性サイトカインは、インスリン受容体シグナル伝達経路を妨害し、さらにIRを引き起こす可能性があります（Bastard et al。、2006）。 炎症は、IRの治療、ひいては糖尿病の治療において実行可能な創薬ターゲットであるように思われます（Chen et al。、2015）。 現在の研究では、TGCT(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）TNF-、IL -6、およびIL -1のレベルを低下させる可能性があり、これは抗炎症効果を示しました。 これは、糖尿病ラットにおけるTGCTの別の抗糖尿病メカニズムである可能性があります。

蓄積された証拠は、持続的な高血糖が循環するタンパク質と脂質の構造と機能に異常を引き起こし、それが糖酸化と過酸化を引き起こし、炎症性サイトカインの産生を促進することを示しています。 同様に、炎症性サイトカインの増加は、活性酸素種および他の反応性部分の産生をもたらし、それが酸化ストレスおよび酸化的損傷を促進します。 これは悪循環をもたらします（Aghadavod et al。、2016; Domingueti et al。、2016）。 したがって、血糖値と脂質の低下は、TGCTの抗酸化作用と抗炎症作用に寄与する可能性があります(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）。 ある程度、正確な抗糖尿病メカニズムは完全には明らかではなく、さらなる調査が必要です。

5。結論

要約すると、この研究はTGCTが(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）食餌/STZ誘発糖尿病ラットの高血糖症および高脂血症を治療するための効果的な薬剤でした。 さらに、抗糖尿病効果は、TGCTの抗酸化作用と抗炎症作用に大きく関係している可能性があります。 この研究はTGCTを導入する可能性を提唱するでしょう(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）糖尿病治療において。 ただし、TGCTの詳細な抗糖尿病メカニズム(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）不確実なままであり、invivoおよびinvitroでのさらなる研究が必要です。

著者の貢献

構想と設計：ZQM、KNZ、およびWX。 TGCTの準備(の総配糖体Cistancheカンカニクジュヨウ）、化学成分分析、および方法論の検証：RG、ZKX、およびWJL。 糖尿病の誘発と毎日の治療：KNZとHF。 生化学的分析のためのサンプルの準備：KNZ、HF、およびZQM。 データ分析と原稿の製図：KNZ、ZQM、YST。 データ検証と原稿改訂：WZH、GD、YST。

競合する利益の宣言

著者は、利益相反を宣言していません。

謝辞

この研究は、中国の国家科学技術主要プロジェクトの主要な新薬作成および製造プログラム（助成金番号2013ZX09402203）、および湖州市の科学技術プロジェクト（助成金番号2018GZ03）によって財政的に支援されました。 組織研究にご協力いただいた江蘇省医学研究所のNingSu夫人とShaLiu夫人に感謝します。 この研究では、JinfengWuやXuefeiZhangなどに感謝の意を表します。

付録A.この記事の補足データはhttps：//doiでオンラインで見つけることができます。 org / 10.1016/j.jep.2021.113991。

差出人：'総配糖体の血糖降下作用および脂質低下作用Cistancheカンカニクジュヨウ食餌/ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおいてKuiniu Zhu、et al

--- Journal of Ethnopharmacology 276（2021）113991