葛根芩连汤缓解肝内质网应激改善体内外糖代谢的效应机制

作者：姜月; 延李科; 王颖; 丁浚峰; 徐中华; 崔灿; 涂珺^*

来源：中国中药杂志, 2023, 48(20): 5565-5575.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20230516.401

• 糖尿病
• 糖代谢
• 胰岛素抵抗
• 内质网应激
• 葛根芩连汤

探讨葛根芩连汤(Gegen Qinlian Decoction, GQD)缓解内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)改善体内外糖代谢的效应机制。分子对接预测GQD入血主要药效成分与ERS相关靶点的结合活性。取冻存正常组、高脂诱导糖尿病模型组、二甲双胍组和GQD组大鼠肝组织，提取RNA和蛋白质，qPCR检测ERS标志蛋白葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,Grp78)、未折叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR)通路基因肌醇需求酶1(inositol requiring enzyme 1,Ire1)、转化因子6(activating transcription factor 6,Atf6)、Atf4、C/EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein, Chop)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-12基因mRNA表达；Western blot检测GRP78、IRE1、蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like ER kinase, PERK)、ATF6、X-盒结合蛋白1(X-box binding protein 1,XBP1)、ATF4、CHOP、caspase-12、caspase-9和caspase-3蛋白表达；比色法检测肝组织钙离子含量。体外采用衣霉素诱导6 h建立ERS-HepG2细胞模型，2.5%、5%、10%GQD含药血清(GQD-containing serum)给药9 h,葡萄糖氧化酶法检测细胞外液葡萄糖含量；流式细胞术检测细胞凋亡；糖原染色检测细胞糖原含量；免疫荧光检测ERS标志蛋白GRP78表达；比色法检测胞内钙离子含量；Western blot检测GRP78和ERS诱导IRE1、PERK、ATF6和真核翻译启动因子2α(eukaryotic translation initiation factor 2α,eIF2α)磷酸化，同时检测胰岛素降糖通路蛋白胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1, IRS1)、磷脂酰肌醇3-激酶p85调控亚基(phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit p85, PI3Kp85)和蛋白激酶B(protein kinase B, Akt)的磷酸化水平。此外，Western blot检测沟通ERS与胰岛素降糖通路的c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNKs)磷酸化水平。分子对接结果显示，GRP78、IRE1、PERK、ATF4与黄芩素、小檗碱、大豆黄酮、药根碱、甘草苷、棕榈碱、葛根素、汉黄芩苷有较强结合活性，提示GQD可能干预ERS诱导的UPR。体内结果显示，GQD可下调糖尿病大鼠Ire1、Atf6、Atf4、Grp78、caspase-12、Chop的mRNA转录，下调GRP78、IRE1和PERK及ERS诱导凋亡相关因子ATF4和CHOP、caspase-12、caspase-9和caspase-3表达，上调XBP1增强适应性UPR。此外，GQD可升高肝组织钙离子含量，有助于蛋白正确折叠。体外结果显示，GQD可增加衣霉素诱导ERS-HepG2细胞葡萄糖消耗量且不明显影响细胞活力，增加肝糖原合成，下调ATF6和p-eIF2α(Ser51)、IRE1、PERK和GRP78的表达，下调p-IRS1(Ser312)和p-JNKs(Thr183/Tyr185)的表达，上调p-PI3Kp85(Tyr607)和p-Akt(Ser473)的表达。研究提示GQD可缓解肝过度ERS,减轻胰岛素抵抗，改善体内外肝糖代谢。

• 单位
  江西中医药大学; 江西省中医病因学重点实验室; 江西省中药药理重点实验室