胡椒碱和荜茇宁对胰岛素抵抗大鼠糖脂代谢及线粒体DNA拷贝数的影响-USB迷|专注于互联网分享

2024年3月27日发(作者：公冶明哲)

• 2508 •中华中医药杂志(原中国医药学报)2021年5月第36卷第5期

CJTCMP，May

2021，

Vol

.36,

•论著•

胡椒碱和荜茇宁对胰岛素抵抗大鼠糖脂代谢及

线粒体

拷贝数的影响

杨艳敏，张克交，张彦栋，徐美玲，周建玲，庄馨瑛

(

云南中医药大学中药学院，昆明

650500)

摘要：

的：探讨荜茇宁

（GBN >

和胡椒碱

（PIP )

对胰岛素抵抗

（IR >

大鼠肝脏与肌肉线粒体

DNA

(r^UNA)

拷贝数和糖脂代谢的影响方法：采用高脂伺料喂养配合高脂乳剂灌胃，同时按每周

5mg/M

注射

STZ

的方法诱导

大鼠模型、每

周检测各组空腹血糖（

FBG)

、血清甘油

•:

酯（

TG)

情况，连续给药

周后进行糖耐

量实验

（OGTT )

、检测血清胰岛素

（FINS )

含量并计算胰岛素抵抗指数（

HOMA-IR )

给药

周后，采用

Real-time

PCR

检测大鼠肌肉和肝脏

mtDNA

拷贝数和骨骼肌

PGC-

丨

a mRNA

表达水平的变化结果：

GBN

和

PIP

均能敁著降低

模型大鼠血清

T(;

、

FBG

、

INFS

水平和

(PcO.05,

尸

<0.0

丨），》

箸改善葡萄糖

|ifit

异常情况（

P<0.01 )。m

模型大鼠肝脏与肌肉细胞

mtDNA

拷

数均减少，各药物组均能抵抗这种抑制作用；高剂

fit

的

(;BN

和

PIP

能增加肌肉

mtDNA

的拷贝数（

/V0.05, P<0.01),

并且增加肌肉

PGC-la niRNA

表达（

P<0.05) ; IMP

能增加肝脏

mlDNA

拷贝数

(P<0.05. /><0.01 )

结论：

GBN

和

PIP

能够明

改善

模型大鼠的糖脂代谢异常状况；同时增加

模型大鼠肌肉

mtDNA

拷贝数和

PGC-

丨

a mRNA

表达，改善线粒体功能

关键词：胡椒碱；荜茇宁；胰岛素抵抗；糖脂代谢；线粒体

DNA

拷贝数；

PfX-la

基金资助：国家然科学基金项

(

.81560672) ,

:南酋应用基础研究计划项

(

〇.2013

090),云南

省创新团队计划（

〇.20

011),云南省教育厅科学研究基金项

(

.20

03：

3),云南省科技厅-云南中

医学院应用基础研究联合专项资金项0 (

〇.20

002-053 )

Effects of piperine and piperlonguminine on glucolipid metabolism and

mtDNA copy number in insulin resistance rats

YANG Yan-min, ZHANG Ke-jiao, ZHANG Yan-dong, XU Mei-ling,

ZHOU Jian-ling, ZHUANG Xin-ying

(College of Pharmaceutical Science, Yunnan University of Chinese Medicine. Kunming 650500, China )

Abstract!

Objective: To investigate the effects of Piperlonguminine (GBN) and piperine (PIP) on mitochondria DNA

(mtDNA) copy number and glucolipid metabolism in liver and muscle of rats with insulin resistance (IR). Methods: High-fat

diet was fed with intragastric administration of fat emulsion, and regular injection of STZ according to the amount of 5mg/kg per

week to induce IR rat model. The fasting blood glucose (FBG) and serum triglyceride (TG) were measured every 4 weeks, and

the glucose tolerance test (OGTT) was performed 8 weeks after continuous administration to evaluate the model and drug efficacy

by detecting serum insulin (FINS) content and calculating the insulin resistance index (HOMA-IR). After 8 weeks, changes in rat

muscle and liver mitochondrial DNA copy number and skeletal muscle PGC-1 a mRNA expression were measured by Real-time

PCR. Results: GBN and PIP significantly reduced serum TG, FBG, INFS and HOMA-IR levels in IR model rats

(P<0.05, P<0.0),

and significantly elevate the glucose tolerance (P<0.01). Meanwhile, the mtDNA copy number in muscle of IR rats was decreased;

high dose of GBN and PIP treatment enhanced the mtDNA copy number (, P<0.01) and skeletal muscle PGC-1 a mRNA

expression (P<0.05); PIP treatment enhanced the mtDNA copy number in liver (^, ^). Conclusion: GBN and PIP could

significantly ameliorate the abnormal metabolism of glucolipid in IR model rats. At the same time, increase the mtDNA copy

number and PGC-1 a mRNA expression of IR rats and improve mitochondrial function.

Key words!

Piperine; Piperlonguminine; Insulin resistance; Glucolipid metabolism: Mitochondrial DNA copy number;

PGC-1 a

通信作者：庄馨瑛，云南省昆明市呈贡区雨花路1076号云南中医药大学中药学院，邮编：650500，K-mail: ************************

中华中医药杂志(原中国医药学报)2021年5月第36卷第5期

CJTCMP，May

2021，

Vol

.36,

• 2509 •

Funding: National Natural Science Foundation of China (No.81560672)，Natural Science Foundation of Yunnan

Province (N

〇

.2013FZ090), Science and Technology Innovation Group of Yunnan Province (N

〇

.2017HC011), Science Research

Foundation of Yunnan Education Department (N

〇

.2019Y0333), Yunnan Provincial Science and Technology Department: Applied

Basic Research Joint Special Funds of Yunnan University of Traditional Chinese Medicine (N

〇

.2019FF002-053)

姨岛素抵抗（insulin resistance, IR)在肥胖和2型

糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)等代谢综合征

的发病机制中起重要作用m。越来越多的研究证明，

摄人高热量饮食会导致糖代谢紊乱和胰岛素敏感性

受损，从而增加代谢异常的风险|21。目前治疗糖尿病

和IR的临床药物包括磺脲类、二甲双胍和噻唑烷二酮

类，都有一些不良反应，如体质量增加和低血糖1V51。

线粒体主要负责以二鱗酸腺昔（adenosine

triphosphate，ATP)的形式向细胞提供能量，并在许

多细胞过程中发挥重要作用。线粒体功能障碍与IR

的关系已在糖尿病患者和动物模型中观察到|fi|，且

线粒体含量降低通常与线粒体功能受损有关。线粒

体功能障碍会诱导活性氧生成增多及氧化应激，致

使细胞内游离脂肪酸、脂肪中间代谢产物堆积

降低了脂肪细胞对胰岛素的敏感性，抑制胰岛素信

号转导' 最终导致T2DM的发生。由此推测，改善

线粒体功能和生物发生可能有助于治疗和预防IR和

T2DM〇

天然产物被认为是发现抗T2DM药物的重要来

源|91。许多天然化合物如黄烷醇111)1和花青素1111已被

报道通过不同的信号途径改善IR。白藜芦醇作为一

种氧化还原活性化合物可通过对抗活性氧来改善线

粒体功能和生物合成|121。革麦宁（piperlonguminine,

GBN)和胡椒喊（piperine，PIP)作为中、蒙医常用药

材荜茨尸批/" /cwgww L.的主要有效成分，同样具有抗

氧化的作用

|13|;

此外，P1P还具有抗惊厥、抗肿瘤|131、

降血脂|141、降血压|151、免疫调节1〜、促进药物吸收代

谢[1'降低IK大鼠血糖和增加胰岛素敏感性等作

用，而GBN由于其良好的降脂功效和低毒性已经成

为国家重大新药创制专项的候选药物|IIM91。本研究

基于现今治疗IR的现状，充分发挥中医学治疗慢性

疾病及代谢类疾病的优势，从中药荜茇中提取活性

成分P1P和GBN，用于高脂高糖高盐诱导的糖脂代谢

紊乱丨R大鼠，探讨GBN和PIP对IR大鼠糖脂代谢和肝

脏与肌肉线粒体DNA( mitochondrial DNA, mtDNA)

拷贝数的影响，挖掘荜茇生物碱在代谢类疾病方面

的应用价值。

材料

.动物

SPF

级健康雄性

大鼠120只

，

8周龄，

体质量（180±20)

,由成都达硕实验动物公司提

供，生产许可证号：SCXK (川）2013-24,合格证号：

0014842,批号：0018170。词养温度为（23±1)^：，相

对湿度为40%〜60%，在光照和黑暗各12h交替条件

下进食和饮水。

2. 药物PIP购自西安天本生物工程有限公司，

批号：TBP130312,经分析鉴定，纯度为98%。GBN

由本课题组合成，经分析鉴定，纯度为98%。罗格

列酮片（R0G)购于成都恒瑞制药有限公司，规格：

4mg/片，批号：H20030569。临用前以0.9%氯化钠

溶液按照设定浓度稀释，置4T冰箱备用，灌胃前

放至室温并混匀。盐酸二甲双胍片（MET)购于中

美上海施贵宝制药有限公司，规格：〇.5g/片，批号：

H20023370,处理方式同R0G。链脲佐菌素（STZ)购

于广州康龙生物科技有限公司，规格：l〇〇mg/瓶，批

号：18883664,取STZ 100mg,溶于10mL柠檬酸钠缓

冲液，调其pH值为4.5。

3. 试剂0.9%氯化钠溶液（贵州天地药业有

限公司，批号：H13082809)，75%乙醇溶液（昆明

力健消毒制品有限公司，批号：130810)，吐温-80

(天津市化学试剂三厂批号：130720),甘油三酯

(triglyceride, TG)试齐IJ盒（中生北控生物科技股

份有限公司，批号：146530)，胰岛素ELISA试剂盒

(上海沪峰生物科技有限公司，批号：20140401A);

DNA提取试剂盒（Biomiga生物技术有限公司，货号：

GD2211-02)，Trizol(Amhion公司，批号：229010)，

逆转录试剂盒（Promega北京生物技术有限公司，批

号：)，Go Taq qPCR Master Mix (Promega

北京生物技术有限公司，批号：)。

4. 仪器SP-756型紫外可见分光光度仪（上海

光谱仪器有限公司），DNM-9062G型酶标仪（北京普

朗新技术有限公司），TGL-16B型台式离心机（上海

安亭科学仪器厂），移液枪（德国BRAND公司），三

诺安稳血糖仪/血糖试纸（长沙三诺生物传感技术股

份有限公司），PT124S型电子天平（梅特勒托利多仪

器上海有限公司），涡旋混合仪（江苏海门市其林贝

尔仪器制造有限公司），定量采血管（南通福利来医

疗器材有限公司），Real-time PCR仪（罗氏公司）。

方法

1.分组、造模及给药120只大鼠适应性喂养1

周后，分为2批，每批60只；各批又随机分为正常组

•2510.

中华中医药杂志(原中国医药学报)2021年5月第36卷第5期

CJTCMP

May

2021，

Vol

.36,

10只，高脂饮食组50只，正常组给予普通饲料（购于

云南中医药大学动物房），高脂饮食组给予高脂词料

(高脂饲料的质量比为：基础饲料57%、糖25%、猪

油17%、盐1%,由本课题组实验室加工而成）。喂养

标准为每只60g/d,且每3天用高脂乳剂（高脂乳剂：

适量猪油在80T水浴加热，按猪油与胆固醇10 : 3的

比例充分搅拌溶解；加人适量吐温-80,搅拌至乳液

充分乳化；最后缓慢加人适量温水稀释，即成为稳

定的高脂乳剂；配制好的高脂乳剂保存于-20T冰箱

中备用，灌胃前于80丈水浴中加热融化，凉至不烫手

后按所需剂量给予大鼠灌胃）按10mL/kg灌胃1次，

每周按5mg/kg剂量给予STZ腹腔注射1次，注射STZ

后，大鼠给予20%蔗糖水饮用以防发生低血糖:,采取

自由饮水，定时定量喂词，每周称重1次。造模4周后

取血，检测空腹血糖是否异常升高，判断造模情况。

第一批造模成功的大鼠再随机分为5组：模型组，

ROG组（3mg/kg), PIP低、中、高剂量组（15、30、

60mg/kg)，每组10只；第二批造模成功的大鼠也随机

分为5组：模型组，MET组（150mg/kg), GBN低、中、

高剂量组（5、10、20mg/kg)，每组10只，各组持续给

予相应药物8周。

2. 样本收集末次给药结束后，大鼠禁食不

禁水12h,摘眼球取血并处死。血液3 000r/min离心

lOmin,分离血清。取肝脏、肌肉组织样本存于-80^

超低温保存箱备用。

3. 观察指标及其测定方法

3.1 空腹血糖（fasting blood glucose, FBG

检测每隔4周（0周、4周、给药4周、给药8周），各组

大鼠禁食不禁水12h,采用大鼠尾尖取血，血糖仪检

测 FBG。

3.2葡萄糖糖耐量（oral gl ucose tolerance test,

OGTT)的检测给药8周后，以FBG为基础，以浓度

为250g/L的葡萄糖溶液（2g/L)灌胃后，分别于0、

1、211测定血糖，计算2h餐后血糖（postprandial Wood

glucose, PG)下降率。2h PG下降率（％) = (lh BG-2h

BG)/lh BGxlOO%。

3.3 空腹胰岛素（fasting insulin, FINS)水平

检测和膜岛素抵抗指数（insulin resistance index,

HOMA-IR )的计算取已分离血清，采用酶联免疫

(ELISA)法测定FINS,并计算肋1^八-111〇1101入-

IR=FPG (mmol/L) x FINS (mIU/L) /22.5〇

3.4血清TG含量的检测取已分离血清，按照

TG试剂盒说明书操作步骤，测定TG。

3.5肌肉和肝脏mtDNA拷贝数和肌肉PGC-ict

mRNA表达的检测米用Keal-time PCR法，按照

Biomiga提取试剂盒说明书提取大鼠肝脏和肌肉

DNA，以线粒体编码基因细胞的拷贝数作为mtDNA

拷贝数，为减少不同组织DNA模板量的差异，以HBB

作为内参；采用Trizol法提取大鼠肌肉总RNA,按照

试剂盒操作进行反转录，转录后的产物进行PCK

扩增，以P-actin作为内参，米用SY'BR green I染料

法，PCR反应条件为（95^ 10min—95T； 15s—55丈

30s—72t 30s),所有PCR均采用3个复孔进行，采用

A ACT法计算各目的基因的相对表达M。反应引物

由生工生物工程（上海）股份有限公司合成，基因引

物序列见表1。

表

引物序列

基因

基因序列

引物（5’^3’）

产物长度

(

bp)

mtDNANC_001665.2

F： TCT CGA TGG TAA CGG

100

GTCT

：

ACG GCT ATG TTG AGG

A AG G

HHB

NC_005100.4F： GCT GOT TGT CTA CCC 118

TTG GA

R ： GGC GTT TAT CAC CTT

CTT GC

FGC-laNM_031347.1

F： ACT GAG CTA CCC TTG

112

GGA TG

R： TAA GAA TTT CGG TGG

TGACA

p-actinNM_031144.3

F： ACA GGA TGC AGA AGG

117

AGA TTA C

R： ACA GTG AGG CCA GGA

TAG A

4.统计学方法采用SPSS 15.0统计软件，各组

数据均以表示，组间比较用单因素方差分析，组

内治疗前后比较用配对比较的凇验。以P<〇.〇5为差

异有统计学意义。

结果

1. 大鼠一般情况正常组大鼠被毛光泽，精神

良好，食欲正常，对外界反应正常。模型组大鼠毛色

枯燥松散，无光泽，自发活动减少，对外界刺激的敏

感性下降，大便较正常组稀溏，明显出现三多（多

尿、多饮、多食）症状。各治疗组大鼠给药后三多症

状均有一定程度改善，毛色较模型组润泽，自发活动

增多，对外界的刺激较敏感。词养过程中各组大鼠无

死亡。

2. P1P、GBN对IR模型大鼠FBG的影响见表2-

表3。造模4周后，与正常组比较，其余各组大鼠FBG

均显著升高（户<〇.〇丨，P<〇.〇5);给药4、8周，与模型

)的

中华中医药杂志(原中国医药学报)2021年5月第36卷第5期

CJTCMP，May

2021，

Vol

.36,

• 2511 •

组比ROG组，MET组，PIP、GBN各剂量组FBG均

显著降低（P<〇.〇l，P<〇.〇5)。

表

2 PIP

对大鼠

FBG

的影响（

1±

夂

w=10, mmol/L)

组别

造模前

造模

周给药

周

正常组

4.36 ±0.66

4.22±0.18

4. 31 ±0.29 4. 07±0.39

模型组

4.64 ±0.61

6.04 ±0.45”

6.09 ±0.27“ 6.14±0.25“

ROG

组

4.57 ±0.44

5.04±0.31“

4.39±0.36

4.44±0.32

PIP

低剂

4.64 ±0.50

5.06 ±0.42“

4.66±0.24

4.51±0.24

量组

PIP

中剂

4.47±0.50 5.05±0.22 4.52±0.32A4.47±0.27

量组

PIP

高剂

4.27±0.51 5.06±0.28” 4.58±0.34AA 4.35±0.25A

量组

注：与正常组同期比较，

^<0.05, AA/5<0.013-

><0.05, ”P<0.01

;与模型组同期比

较，。表表

同。

表

3 GBN

对大鼠

FBG

的影响《

=10, mmol/L)

组别

造模前

造模

周

给药

周给药

周

正常组

5.52 ±0.31

5.13 ±0.234.99 ±0.224.95 ±0.18

模型组

5.21 ±0.54

5.97 ±0.54“6.16 ±0.74"6.51

土

0.26"

MET

组

5.32 ±0.47

5.43±0.51’5.30

土

0.39^5.60

土

0.27^

酬氐

5.38 ±0.25

5.41 ±0.34.5.87±0.32

6.16 ±0.3#

剂量组

GBN

中

5.37 ±0.27

5.29

士

0.41_5.39±0.52

5.72±0.22

剂量组

GBN

高

5.27±0.90

5.34 ±0.26’

5.39±0.35

5.37±0_26

剂量组

3. PIP、GBN对1R模型大鼠OGTT的影响见

4-表5,图1-图2。当给予外源性葡萄糖时，正常组

血糖迅速上升，lh达峰值，2h后血糖回落至正常水

平。而模型组lh血糖迅速上升，2h后仍处于高血糖

状态。在2h时，与正常组比较，模型组血糖显著升高

(/V0.01)。模型组、两阳性药组和HP、GBN组大鼠

血糖值在口服葡萄糖后lh达峰值，之后血糖值逐渐

降低，但不能降至空腹水平。两阳性药组和PIP、GBN

组2h PG下降率均显著高于模型组（P〈〇.〇l)。

表

4 PIP

对大鼠

OGTT

的影响

«=10, mmol/L)

组別

Ohlh2h

正常组

4.07 ±0.39

6.22±0.58

5.48 ±0.39

模型组

6.14±0.258.03±0_447.04 ±0.36*

ROG

组

4.44 ±0.326.49 ±0.76

5.68 ±0.33

IMP

低剂

组

4.51 ±0.246.43 ±0.605.63 ±0.71

pip

中剂量组

4.47±0.27

6.76 ±0.675.74 ±0.41

pip

高剂

组

4_35±0.25

6.63 ±0.455.63 ±0.46

表

5 GBN

对大鼠

OGTT

的影响（

7±^

，《

=10, mmol/L)

组别

Oh lh 2h

正常组

4.95 ±0.186.71 ±0.33

5.41 ±0.10

模型组

6.51 ±0.26

7.32 ±0.40

7.05 ±0.34*

MET

组

5.60 ±0.276.24 ±0.405.60 ±0.09

GBN

低剂量组

6.17±0.306.74 ±0.21

5.89 ±0.23

CJBN

中剂量组

5.72 ±0.22

6.24 ±0.33

5.61 ±0.15

GBN

高剂量组

5.37±0.26

6.20 ±0.415.61±0.11

5-I

0-I

)

讲

镗

H-

图

1 PIP

对大鼠

2h PG

下降率的影响

U±5

，，《

=10)

注：与正常组比较，

><0.05, "P<0.01;

与模型组比较，

AP<0.05, AAP<0.01

。

下图同。

图

2 GBN

对大鼠

2h PG

下降率的影响（

i±5, w=10)

4. PIP、GBN对IR模型大鼠FINS和HOMA-IR

影响见表6-表7。与正常组比较，模型组大鼠的

FINS和HOMA-IR水平显著升高（P<0.05);与模型组

比较，两阳性药组，PIP、GBN各剂量组大鼠FINS和

HOMA-IR水平均显著下降（P<〇.〇5)。

表

6 PIP

对大鼠

FINS

和

H()MA-1R

的影响

（f ±s

，

w=10)

组别

FINS(mIU/L)

HOMA-IR

正常组

22.32±4.82

4.09 ±1.26

模型组

30.31 ±4.27*

6.96 ±1.27*

ROG

组

23.48 ±4.62

4.68±1.25

P1P

低剂量组

25.50 ±6.93

5.17±1.64

PIP

中剂量组

25.72 ±5.83

5.16±1.47

pip

高剂量组

25.48 ±4.37

4.96±1.13

注：与正常组比较，

><〇.〇5;

与模型组比较

，

AP<0.05

下表同

表

的

•2512-

中华中医药杂志(原中国医药学报)2021年5月第36卷第5期

CJTCMP，May

2021，

Vol

.36,

表7 GBN对大鼠FINS和HOMA-1R的影响（i±i, «=10)

组別

FINS(mIU/L)

HOMA-IR

正常组

23.47±2.905.16±0.94

模型组

32.74 ±2.64'

9.53 ±0.75*

Mt:T 组

26.21 ±2.60

6.71±0.84

(;BN低剂tt组

27.68 ± 2.01A7.61±0.67

GBN中剂M组

25.74 ±4.83

6.65±1.31

GBN高剂U：组

24.86 ± 5.19

5.96±1.80

5. PIP、GBN对IR模型大鼠TG的影响见图

图4。与正常组比较，模型组大鼠的TG水平显著升高

(/MX05);与模型组比较，两阳性药组，P1P各剂量组和

(;BN中剂量组大鼠TC冰平显著下降（P<0.05, _P<0.01)

图3 PIP对1R模型大鼠TG的影响（J土i', n=10)

；

，.

»'

参

图4

GBN

对

模型大鼠

的影响（3

, «=10)

6. P1P、GBN对IR模型大鼠肌肉和肝脏mtDNA

拷贝数的影响见图5-图心在肌肉上，与正常组比

较，模型组

mtDNA含量有所下降，但差异无统计学

意义；与模型组比较，两阳性药组均有上升趋势，但

差异无统计学意义；PIP低、高剂量组和GBN高剂量

组mtDNA含量显著增加（P<0.01, /^)。在肝脏

上，与正常组比较，模型组m山NA含量有下降趋势，

其中PIP模型组差异有统计学意义（P<0.05);与模

型组比较，两阳性药组均有上升趋势，PIP各剂量组

mtDNA含量显著增加（P<0.01, P<〇.〇5)，GBN各剂

量组有上升趋势:

CZD肌肉

_肝脏

丨冬15 PIP对IR模型大鼠肌肉和肝脏m丨DNA拷贝数的影响

.0-

图

(;BN对IR模型大鼠肌肉和肝脏m丨丨)NA拷W数的影响

7. PIP、GBN对IR模型大鼠肌肉PGC-lot mRNA

表达的影响见图7-图8。川模型大鼠肌肉PGC-la

mRNA较正常大鼠显著下降（P<0.05); PIP和GBN干

预后，PGC-la mRNA表达S著升高（P<0.05)。

咖

劫

碑

友

运

，，，，

丨冬丨7 P1P对1R模型大鼠肌肉PGC-la mRNA表达的影响

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GBN对IR模型大鼠肌肉PGC-la mRNA表达的影响

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中华中医药杂志(原中国医药学报)2〇21年5月第36卷第5期

CJTCMP

May

2021，

Vol

.36,

• 2513 •

讨论

高热量饮食习惯和低水平的体力活动是当今世

界代谢综合征的主要原因。

是各种慢性疾病（包

括

、慢性肾脏疾病和认知障碍等）发病的主要

危险因素|2°_22】。

的状态下糖脂代谢会紊乱，在器

官组织水平主要表现为肝抵抗即肝糖产生和输出增

多，造成空腹高血糖症而

还能够有效的使脂蛋

白脂肪酶合成活性下降，引起

的水解速率下降，

使

含量上升，使机体出现脂代谢紊乱本研究

因此，

状态下

PGC

水平的降低，预计线粒体功

能会下降。本研究发现，

pip

和

在增加

大鼠肌

肉相对

mtDNA

拷贝数的同时能够显著增加骨骼肌

PGC-lo

(表达。表明

(;

C-la

可能是介导

PIP

和增

力

〖

DNA

拷贝数、诱导肌肉线粒体生物发生、改善

线粒体损伤的重要机制之一^因此以

mtDNA

拷贝数

为靶点，可以直观的反映荜茇生物碱改善丨丨彳的作用

机制，在以后的研究中，也可围绕

mtDNA

拷贝数，挖

结果显示，利用高脂饲料喂养和高脂乳剂灌胃配合

低剂量

STZ

腹腔注射可以构建稳定的

模型，大鼠出

现了

FBG

升高、糖耐量异常、血清

升高的特征。而

、

GBN

各给药组均在各项糖脂代谢生理指标上有

着一定程度的改善，提示

PIP

和

GBN

对

导致的糖脂

代谢紊乱都有着较好的改善作用。

国内外的研究表明，无论在体内还是体外

GBN

和

PIP

对

糖脂代谢异常有潜在的预防和治疗作用，

但目前对

GBN

和

PIP

在

线粒体损伤中的直接相关

性的研究尚不多见。线粒体是细胞进行生命活动的

主要能量供体，几乎所有的细胞活动都需要线粒体

功能|251，并且在疾病早期，线粒体功能的变化往往

先于临床症状出现，且越来越多研究表明线粒体功

能障碍与

、2型糖尿病的发生发展密切相关

26-2'

因此，对于线粒体功能改变的检测有利于疾病的预

防和治疗。目前，有许多方法可以检测线粒体功能，

如呼吸控制率检测、线粒体

ATP

生成率的变化检测、

线粒体膜电位、离子通道开放状态、形态学检测等。

但大多数方法都受到仪器、技能、环境、成本、效率

等多方面的限制，而采用

Real-time

PCR

对

mtDNA

拷

贝数进行检测，相对来说更加方便可行。本研究结

果显示

，PIP

和

GBN

增加了

大鼠肝脏和肌肉的相对

拷贝数，表明它们可以诱导肝脏和肌肉线粒

体生物发生，改善

线粒体损伤的情况。

PGC-lct

是一种核转录辅激活因子，是线粒体生

物发生的主要调节因子，可促进线粒体

ATP

合成和

氧化代谢，如氧化磷酸化和脂肪酸

-氧化

3。-3'肥

胖会引起的肌肉线粒体改变包括减少肌肉线粒体数

量、肌肉氧化能力|32—341和减少负责脂氧化代谢的核

基因（

卩

PGC

-丨

和

PGC

-丨

激活基因）的表达丨35，。

近年来的研究1371表明，

PGC

-1

基因敲除可减少线粒

体拷贝数和线粒体脂肪酸氧化、生物发生和功能相

关基因的表达。此外

，PGC-la

在肌肉

中的表达降

低，

PGC

〇

通过支持核呼吸因子的转录活性参与线

粒体生物发生，从而调节氧化代谢相关基因的转录。

掘荜茇生物碱改善

的具体信号通路:

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(收稿日期

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