L'echinacoside migliora il danno al fegato diabetico
Mar 28, 2022
Contatto:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Luo Yang, Xiang Zhang, Min Liao, Yarong Hao *
ASTRATTO
Obiettivi:L'echinacoside (ECH) è un composto naturale estratto dal fusto della pianta di Cistanche deserticola, ha notevoli proprietà biologiche, tra cui proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, neuroprotettive, antitumorali, epatoprotettive e immunomodulatorie. In questo studio, abbiamo mirato a esplorare gli effetti protettivi ei meccanismi dell'ECH sul danno epatico diabetico nei topi DB/DB.
Metodi principali:Complessivamente, 6-topi DB/DB di una settimana (n=20) sono stati assegnati in modo casuale a 2 gruppi: gruppo modello diabetico (gruppo DB/DB, somministrazione intragastrica di soluzione fisiologica, n=10 ) e gruppo trattato con ECH (DB/DB più gruppo ECH, n=10). Inoltre, il gruppo di controllo normale comprendeva 6- topi db/m2 di una settimana (gruppo db/m2, normale somministrazione intragastrica di soluzione fisiologica, n=10). L'ECC è stata somministrata una volta al giorno per 10 settimane. Il peso e la glicemia a digiuno (FBG) sono stati misurati ogni due settimane. La colorazione HE e la colorazione Oil O sono state utilizzate rispettivamente per valutare i cambiamenti patologici del tessuto epatico e l'accumulo di lipidi. La colorazione dell'immunofluorescenza, il Western blot e l'analisi RT-PCR sono stati utilizzati per rilevare l'espressione dei componenti dell'asse di segnalazione AMPK/SIRT1.
Risultati chiave:I risultati hanno mostrato che la somministrazione di echinacoside per 10 settimane potrebbe migliorare significativamente il danno epatico e la resistenza all'insulina nei topi DB/DB (p < 0.01).="" inoltre,="" il="" trattamento="" con="" echinacoside="" ha="" contribuito="" a="" ridurre="" i="" lipidi="" nel="" sangue="" e="" la="" glicemia="" (p=""><0,01). inoltre,="" ech="" ha="" attivato="" la="" segnalazione="" ampk/sirt1,="" il="" recettore="" gamma="" attivato="" dal="" proliferatore="" del="" perossisoma="" sovraregolato="" 1="" alfa="" (pgc-1),="" il="" recettore="" attivato="" dal="" proliferatore-="" (ppar),="" la="" carnitina="" palmitoiltransferasi-1a="" (cpt1a)="" nei="" topi="" db/db="" (p=""><>
Significato:L'effetto dell'ECH può essere suscitato dall'attivazione della via epatica AMPK/SIRT1 e dai suoi fattori a valle per migliorare l'adiposità, la resistenza all'insulina e la dislipidemia.
cistanche rossemiglioraadiposità, insulino-resistenza e dislipidemia.
1. Introduzione
Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è una malattia metabolica cronica e una seria minaccia per la salute fisica e mentale umana. Può causare danni multipli agli organi, incluso danno epatico. La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è il danno epatico più comune [1,2]. L'eccessivo accumulo di lipidi negli epatociti interrompe il processo metabolico e provoca infiammazione, fibrosi epatica e persino cancro al fegato [3,4]. La patogenesi della malattia rimane poco chiara. Sebbene vi sia un'elevata prevalenza di complicanze epatiche clinicamente significative nei pazienti con DM2, esse sono spesso trascurate nell'ambito del trattamento. Gli agenti attualmente utilizzati per il trattamento del diabete includono metformina, sulfoniluree, tiazolidinedione (TZD) e inibitori della dipeptidil peptidasi-4 (DPP-4). Tuttavia, la maggior parte di questi agenti causa disfunzioni epatiche e non sono raccomandati nei pazienti con insufficienza epatica, il che implica la necessità di studiare agenti con efficienza terapeutica e un basso profilo di eventi avversi. Gli studi hanno dimostrato proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, antitumorali, epatoprotettive e immunomodulatorie dell'echinacoside (ECH), il componente principale della Cistanche deserticola [5]. Inoltre, la via della proteina chinasi attivata da AMP (AMPK) è stata riconosciuta come il principale interruttore del metabolismo energetico cellulare associato alla regolazione dei lipidi nel fegato e un bersaglio terapeutico per la NAFLD. AMPK migliora l'attività della proteina regolatrice del silenziamento dei mammiferi-1(SIRT1) aumentando i livelli di NAD plus cellulare, con conseguente deacetilazione e modulazione dell'attività dei bersagli SIRT1 a valle che includono l'attivatore del recettore attivato dal proliferatore del perossisoma 1 (PGC{ {20}} ) [6]. A causa di molte funzioni positive sia nella steatosi epatica alcolica (AFLD) che nella NAFLD, SIRT1 è stato ampiamente studiato nella famiglia SIRT. La proteina è un regolatore chiave del metabolismo dei lipidi e del glucosio e può migliorare la sensibilità all'insulina del fegato e di altri tessuti e ridurre la steatosi epatica [7]. PPAR- appartiene ai PPAR, una sottofamiglia di recettori ormonali nucleari, PPAR- migliora il metabolismo lipidico attraverso la beta-ossidazione mitocondriale e perossidasi degli acidi grassi, mediata da CPT1A. I topi Db/DB sono topi diabetici di tipo 2 obesi spontanei. Man mano che questi topi invecchiano, potrebbe esserci una manifestazione graduale di condizioni diabetiche come bulimia, obesità, iperglicemia evidente, iperlipidemia e insulino-resistenza [8]. La patogenesi è simile a quella osservata nei pazienti con T2DM. Questo studio ha ipotizzato l'effetto terapeutico di ECH sul danno epatico indotto da T2DM e la mediazione di questo effetto attraverso l'attivazione del percorso AMPK/SIRT1 e dei suoi effettori a valle. I topi DB/DB sono stati utilizzati come modello di danno epatico T2DM e l'ECH è stata somministrata per via intragastrica.
2. Materiali e metodi
2.1. Animali da esperimento
Il fegato di topi diabetici di tipo 2 DB/DB è stato considerato come il modello per il danno epatico spontaneo T2DM, i topi db/m sono stati usati come gruppo di controllo e i topi diabetici db/db sono stati usati come gruppo modello e gruppo trattato con ECH (maschio , 6 settimane, grado SPF) con 10 topi in ciascun gruppo. Tutti i topi sono stati acquistati dall'Università di Nanchino (Istituto di Biomedicina di Nanchino, Cina; Certificato di produzione animale n.: SCKK (Su) 2015–0001). Gli animali (n=5 per gabbia) sono stati alloggiati nella Central Laboratory Animal Room dell'ospedale Renmin dell'Università di Wuhan (SPF) in condizioni standard di temperatura (22 ◦C ± 2 ◦C), umidità relativa (60 percento) , e ciclo chiaro/scuro (12 h/12 h), con accesso ad libitum all'acqua potabile e al mangime durante il periodo sperimentale di 10 settimane. Gli esperimenti sono stati condotti secondo le linee guida sull'etica sperimentale degli animali raccomandate dal Renmin Hospital dell'Università di Wuhan.
2.2. Strumenti principali e reagenti
Misuratore della glicemia OneTouch Ultra e strisce reattive per la glicemia (LifeScan Inc., Johnson & Johnson); anticorpo monoclonale di coniglio antiumano SIRT-1 (#9475; CST Company of the United States); AMPK (Ab80039),p-AMPK (Ab23875), PGC-1 (Ab54481), PPAR- (Ab8934) e GAPDH (Ab37168; tutti di Abcam Company); CPT1A (15184-1-AP; Wuhan Sanying Biotechnology Co., Ltd); Kit di rilevamento della concentrazione di proteine BCA (Biyuntian Biotechnology Co., Ltd.); Kit di preparazione del gel SDS-PAGE (Google Biotechnology Co., Ltd.); e per gli esperimenti sono stati utilizzati il kit di trascrizione inversa RT-PCR (Takara, Giappone).
2.3. Raggruppamento e amministrazione degli animali
Prima di iniziare l'esperimento, {0}}topi di una settimana sono stati messi in quarantena per 1 settimana e nutriti in modo adattivo per 1 settimana. I topi Db/DB sono stati numerati casualmente e assegnati al gruppo modello diabetico (gruppo db/db, n=10) o al gruppo trattato con echinacoside (gruppo db/db più ECH, n =10) e 10 topi db/m sono stati assegnati al gruppo di controllo normale (gruppo DB/m, n=10). A 8 settimane di età, i topi del gruppo modello di controllo normale e diabetico sono stati somministrati per via intragastrica con soluzione fisiologica (0,05 mL/10 g) e i topi del gruppo trattati con ECH sono stati somministrati per via intragastrica 300 mg/kg/die di ECH. Durante questo periodo, ai topi è stato consentito l'accesso ad libitum al cibo e all'acqua per 10 settimane.
2.4. Condizioni generali e glicemia a digiuno
Durante l'esperimento sono state osservate condizioni di salute, assunzione di cibo e acqua potabile e lucentezza del mantello. A partire dalla prima settimana dell'esperimento, il peso corporeo dei topi è stato misurato ogni 2 settimane. Dalla vena della coda sono stati prelevati campioni di sangue per testare la glicemia a digiuno. Dopo la 10-settimana di trattamento ECH, è stato eseguito il test di tolleranza al glucosio orale (OGTT). Dopo il digiuno notturno, ai topi è stato somministrato glucosio (2 g/kg di peso corporeo) e le concentrazioni di glucosio nel sangue sono state valutate prima (0 min.) e 15, 30, 60 e 120 min dopo somministrazione di glucosio. L'area sotto la curva (AUC) è stata determinata utilizzando GraphPad Prism 7.0.
2.5. Collezione di campioni
Dopo 10 settimane di intervento, il cibo ma non l'acqua è stato trattenuto per 12 h, gli animali sono stati anestetizzati per ottenere campioni di sangue dal plesso retroorbitale. Il siero del sangue raccolto è stato rapidamente separato e conservato a -80 ◦C per determinare l'indice biochimico. Dopo aver ottenuto campioni di sangue, i topi sono stati uccisi e perfusi con soluzione fisiologica normale. Il fegato è stato sezionato e pesato. L'indice epatico (LI) è stato calcolato utilizzando la seguente formula: LI=[peso del fegato (g)/peso corporeo (g)] × 100 percento. Parte del tessuto epatico fresco è stato conservato per l'analisi patologica e il resto del tessuto epatico è stato posto in azoto liquido per 1 ora e quindi conservato a -80 ◦C per il rilevamento delle proteine di follow-up e la reazione a catena della polimerasi quantitativa in tempo reale ( PCR).
esperienza di cistanceestratto
2.6. Esame istopatologico del fegato
Il tessuto epatico fresco è stato rapidamente separato e una sezione è stata fissata in paraformaldeide al 4% per 24 ore, seguita da disidratazione e incorporazione in paraffina. Le sezioni sono state decerate con xilene e reidratate attraverso etanolo in gradiente in acqua. Il nucleo e il citoplasma sono stati colorati con ematossilina ed eosina (HE) e sigillati con gomma neutra dopo la disidratazione. Un'altra parte del tessuto utilizzava fette incorporate con il composto per la temperatura di taglio ottimale (OTC) per la colorazione Oil Red-O.
2.7. Rilevazione degli indici biochimici del siero e del tessuto epatico
I campioni di siero sono stati inviati al dipartimento di laboratorio dell'ospedale Renmin dell'Università di Wuhan per l'analisi biochimica automatizzata. Gli indici lipidici nel sangue includevano trigliceridi (TG), colesterolo totale (TC), colesterolo lipoproteico ad alta densità (HDL-C), colesterolo lipoproteico a bassa densità (C-LDL). Gli indici di funzionalità epatica includevano la transaminasi glutammica piruvica (ALT) e la transaminasi glutammica ossalaacetica (AST). I livelli di insulina a digiuno (FINS) sono stati determinati utilizzando il kit ELISA (Meimian Biological Inc. China). È stata costruita una curva standard in base alla concentrazione e alla densità ottica (OD) del campione standard; la concentrazione del campione è stata quindi calcolata dalla curva standard. Infine, l'indice di sensibilità all'insulina (ISI) e l'indice di resistenza all'insulina (HOMA-IR) sono stati calcolati come segue: ISI=1/(FPG × FINS); HOMA-IR=FPG × FINS/22.5.
2.8. Le espressioni AMPK, p-AMPK, SIRT-1, PGC-1, PPAR- e CPT1A nel tessuto epatico sono state rilevate mediante western blot
Il tessuto epatico congelato è stato tagliato in sezioni. Per l'estrazione della proteina totale, 1 ml di lisato RIPA è stato aggiunto a una sezione da 50 g e sottoposto a centrifugazione a 13,000 rpm a 4 ◦C per 5 minuti, seguito da una raccolta del supernatante. La concentrazione proteica è stata determinata utilizzando il kit di determinazione della concentrazione proteica BCA. Circa 40 ug di proteine sono stati campionati da ciascun gruppo e trasferiti alla membrana di polivinilidene fluoruro (PVDF). Le membrane sono state etichettate con gli anticorpi secondari indicati a temperatura ambiente per 1 ora e sviluppate. Sono stati analizzati i valori di grigio di ciascuna banda proteica e GAPDH è stato utilizzato come riferimento interno per l'analisi semiquantitativa.
2.9. Le espressioni di p-AMPK e SIRT1 nel tessuto epatico sono state rilevate mediante colorazione con immunofluorescenza
I tessuti del fegato sono stati fissati in paraformaldeide al 4%, incorporati in paraffina e quindi sezionati in fette di fegato spesse 10-μm. Aggiungere il 3 percento di BSA per 30 min. Incubare i vetrini con l'anticorpo primario durante la notte a 4 ◦C. Coprire il tessuto obiettivo con l'anticorpo secondario, incubare a temperatura ambiente per 50 min in condizioni di oscurità. Quindi incubare con la soluzione DAPI a temperatura ambiente per 10 min, conservata in un luogo buio. Aggiungere il reagente di spegnimento della fluorescenza spontanea per incubare per 5 min. Rilevamento al microscopio e raccolta di immagini mediante microscopia a fluorescenza.
2.10. Le espressioni di mRNA SIRT-1, PGC-1, PPAR- e CPT1A nel tessuto epatico sono state rilevate mediante RT-PCR
Sono stati utilizzati circa 100 mg di tessuto epatico conservato a -80 ◦C da ciascun gruppo. L'RNA totale è stato estratto utilizzando il kit Trizol; il metodo di assorbimento ultravioletto (UV) è stato utilizzato per determinare la qualità dell'RNA e questo RNA è stato quindi trascritto inversamente in cDNA. Il SYBR green qPCR è stato eseguito sul sistema di rilevamento PCR in tempo reale Bio-Rad CFX96 Touch (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA). Le sequenze di primer di SIRT-1, PGC-1, PPAR- e CPT1A sono state progettate dal software Primer Premier5.0 e sintetizzate da Wuhan Seville Biotechnology Co., Ltd., con il gene housekeeper GAPDH al servizio come riferimento interno. Le condizioni di amplificazione erano le seguenti: predenaturazione a 95 ◦C, denaturazione a 95 ◦C e ricottura a 60 ◦C (30 s), per un totale di 40 cicli. Al termine della reazione, la specificità dell'amplificazione PCR è stata determinata mediante analisi della curva di dissoluzione, è stato letto il valore Ct e l'espressione relativa dell'mRNA del gene bersaglio è stata calcolata mediante il metodo 2-ΔΔCt. Le sequenze di primer sono mostrate nella Tabella 1.
2.11. metodi statistici
Il software statistico SPSS22.0 è stato utilizzato per l'elaborazione dei dati e l'analisi statistica e GraphPad Prism7.0 per il disegno. I dati normalmente distribuiti sono presentati come media ± deviazione standard (varianza x ± s). Il confronto a coppie tra i gruppi è stato condotto mediante l'analisi della varianza a fattore singolo. La significatività delle differenze tra i gruppi è stata identificata con il test delle differenze minime (LSD) (omogeneità delle varianze) o con il test t di Dunnett (non omogeneo) per confronti multipli. Se i dati non erano conformi alla distribuzione normale, sono stati utilizzati la differenza mediana e quartile, nonché il test non parametrico (test di Kruskal-Wallis). Valore AP di<0.05 was="" considered="" statistically="">
cistanche vantaggi maschiliperrene
3. Risultati
3.1. ECH migliora le condizioni di salute generale e LI dei topi db/db
Durante l'esperimento, i topi del gruppo db/m erano sani e attivi e mostravano lucentezza del mantello. I topi del gruppo db/db hanno mostrato un'assunzione eccessiva di acqua e mangime, obesità, letargia e accovacciarsi e capelli scuri e ruvidi. Rispetto ai topi del gruppo db/db, i topi del gruppo db/db più ECH hanno dimostrato condizioni migliorate in tutti gli studi. Inoltre, il loro peso corporeo e l'indice epatico erano inferiori a quelli dei topi del gruppo modello diabetico (P <0.05) (tabella="">
Tabella 1 Primer PCR quantitativi a fluorescenza RT.
Tabella 2 Peso corporeo, peso umido del fegato e indice epatico nei topi di ciascun gruppo.
3.2. L'ECH riduce la glicemia a digiuno e la resistenza all'insulina e aumenta la tolleranza al glucosio e la sensibilità all'insulina nei topi db/db
Con il progredire dell'esperimento, rispetto al gruppo db/m2, la glicemia a digiuno nel gruppo db/db è aumentata significativamente (P< 0.01)="" (fig.="" 1a).="" in="" contrast,="" blood="" glucose="" decreased,="" and="" glucose="" tolerance="" and="" insulin="" sensitivity="" improved="" in="" the="" db/db="" +="" ech="" group="" (p="">< 0.01)="" (fig.="" 1b,="">
3.3. L'ECC migliora il disturbo strutturale del fegato e allevia i cambiamenti patologici come l'accumulo di lipidi nei topi db/db
La colorazione HE ha rivelato che le dimensioni e la morfologia degli epatociti nel gruppo db/m erano normali e le strutture dei lobuli epatici e dei sinusoidi erano chiare. C'era un'ampia degenerazione degli epatociti nel gruppo db/db, aumento del volume degli epatociti, dimensioni nucleari variabili, necrosi delle cellule focali e infiltrazione di cellule infiammatorie nell'area portale. Nel gruppo db/db più ECH, c'erano goccioline lipidiche e cellule infiammatorie significativamente ridotte, il danno cellulare necrotico è stato alleviato (Fig. 2A). L'analisi microscopica del tessuto epatico con colorazione rossa dell'olio ha rivelato una disposizione ordinata delle cellule, senza goccioline lipidiche o alterazioni patologiche, nel gruppo db/m2. Nel gruppo db/db, le cellule avevano una disposizione disordinata e nel citoplasma era presente un gran numero di particelle di grasso di diverse dimensioni. Rispetto al gruppo db/db, il numero di goccioline lipidiche nel gruppo db/db più ECH era significativamente inferiore, suggerendo il possibile effetto protettivo dell'ECH sul fegato (Fig. 2B, C).
Fig. 1. L'ECH ha migliorato la tolleranza al glucosio e ha attenuato la resistenza all'insulina dei topi db/db.
3.4. L'ECH migliora il metabolismo dei lipidi e la funzionalità epatica nei topi db/db
Rispetto al gruppo db/m2, i livelli ematici di lipidi di TC, TG e LDL sono aumentati significativamente e l'HDL è significativamente diminuito nel gruppo db/db (P <{{0}}).{{4} }1).="" tuttavia,="" i="" livelli="" di="" tc,="" tg="" e="" ldl="" erano="" diminuiti="" e="" il="" livello="" di="" hdl="" era="" aumentato="" nel="" gruppo="" db/db="" più="" ech="" rispetto="" al="" gruppo="" db/db="" (p="">< 0.05,="" p="">< 0.01)="" (fig.="" 3a).="" rispetto="" al="" gruppo="" db/m2,="" i="" livelli="" di="" alt="" e="" ast="" erano="" significativamente="" aumentati="" nel="" gruppo="" db/db="" (p=""><0,05, p=""><0,01). i="" livelli="" di="" ast="" e="" alt="" erano="" significativamente="" più="" bassi="" nel="" gruppo="" db/db="" più="" ech="" rispetto="" al="" gruppo="" db/db="" (p=""><0,05, p=""><0,01) (fig.="" 3b,="">
Fig. 2. ECH ha attenuato il disturbo strutturale del tessuto epatico e l'accumulo di lipidi nei topi con NAFLD.
3.5. L'effetto dell'ECH sull'attivazione della via AMPK/SIRT1 in diversi gruppi di topi
Secondo i risultati del western blot, rispetto al gruppo db/m, i livelli di proteine p-AMPK/AMPK, SIRT1, PGC-1, PPAR- e CPT1A nel tessuto epatico erano significativamente più bassi nel gruppo db/db ( P < 0.01).="" tuttavia,="" i="" livelli="" proteici="" erano="" significativamente="" più="" alti="" nel="" gruppo="" db/db="" più="" ech="" rispetto="" al="" gruppo="" db/db="" (p=""><0, 01)="" (fig.="" 4a,="" b).="" inoltre,="" la="" colorazione="" con="" immunofluorescenza="" ha="" mostrato="" che="" l'espressione="" di="" p-ampk="" e="" sirt1="" è="" stata="" trovata="" ovviamente="" nel="" tessuto="" epatico="" dei="" topi="" trattati="" con="" ech="" rispetto="" al="" gruppo="" db/db="" (fig.="">
3.6. Effetto dell'echinacoside sull'espressione dell'mRNA della via SIRT1 nel fegato di diversi gruppi di topi
Secondo i risultati della RT-PCR, i livelli di SIRT1, PGC-1, PPAR- e CPT1A sono diminuiti significativamente nel gruppo db/db rispetto al gruppo db/m2. Tuttavia, questi livelli sono aumentati significativamente nel gruppo db/db più ECH rispetto al gruppo db/db (Fig. 5).
Fig. 3. Gli indici sierici nei topi di ciascun gruppo.
4. Discussione
Il diabete è una delle principali preoccupazioni mediche nel mondo e si prevede che il numero di persone con diabete aumenterà a circa 592 milioni entro il 2035 [9]. Il tasso di prevalenza del diabete, prevalentemente DM2, in Cina, mostra un trend in forte aumento [10,11]. Esiste una relazione complessa tra T2DM e malattie del fegato, e la NAFLD, caratterizzata da un'eccessiva deposizione di grasso nel fegato, è il danno epatico più comune causato dal T2DM e la malattia epatica cronica più frequente nel mondo [12,13]. La ricerca sui test genetici clinici suggerisce che il gene associato al T2DM è associato a un aumento del BMI, ipercolesterolemia e HDL-C diminuito, che conferiscono un rischio più elevato di NAFLD [14]. La NAFLD è strettamente correlata all'insulino-resistenza e alla dislipidemia e quindi è altamente prevalente nei pazienti con T2DM e/o obesità. Sebbene diversi fattori metabolici sembrino essere correlati allo sviluppo di NAFLD, la sua patogenesi rimane in gran parte poco chiara e complessa [15]. La Cistanche deserticola è una pianta parassitaria perenne che cresce sulle radici delle piante che fissano la sabbia. Secondo la farmacopea cinese, la Cistanche deserticola è usata come medicina tradizionale per curare le malattie renali e l'infertilità [16,17]. Negli ultimi anni, gli studi hanno confermato che Cistanche deserticola può inibire significativamente l'aumento dei livelli di glucosio nel sangue a digiuno e postprandiale nei topi diabetici, migliorare la resistenza all'insulina e la dislipidemia e aiutare la perdita di peso [18]. Come componente principale di Cistanche deserticola, si prevede che ECH contribuisca ulteriormente a migliorare il danno epatico associato al DM. I nostri risultati sperimentali hanno rivelato che l'obesità e il diabete potrebbero causare danni al fegato nei topi, caratterizzati da aumenti significativi dei livelli sierici di ALT e AST e tipici cambiamenti istopatologici. L'ECH ha ridotto significativamente il LI e la glicemia, ha ridotto i livelli di TC, TG e LDL ha aumentato i livelli di HDL e ha migliorato la sensibilità all'insulina. L'esame istopatologico ha rivelato una ridotta degenerazione della steatosi degli epatociti e l'infiltrazione di cellule infiammatorie nei topi trattati con ECH, confermando che l'agente può migliorare il danno epatico nei topi diabetici obesi.
AMPK è una protein chinasi altamente conservata ampiamente distribuita negli organismi ed è chiamata recettore del metabolismo energetico. Svolge un ruolo nell'alleviare lo stress ossidativo, l'infiammazione, la proliferazione e l'apoptosi [19]. L'attivazione dell'enzima da parte di attivatori indiretti attira l'attenzione scientifica per il trattamento di diabete, obesità, cancro e altri disturbi metabolici correlati [20,21]. Può regolare il metabolismo dei lipidi attraverso diversi approcci, come l'inibizione della sintesi di acidi grassi e trigliceridi, l'inibizione della sintesi del colesterolo e la promozione dell'ossidazione e della decomposizione degli acidi grassi [22]. Nel fegato, l'AMPK regola il metabolismo dei lipidi mediante fosforilazione.
Quando il rapporto intracellulare AMP-ATP aumenta, AMPK viene attivato, aumentando p-AMPK/AMPK e sovraregolazione dell'espressione di SIRT1 aumentando i livelli cellulari di NAD plus [23,24]. SIRT1, una deacetilasi NAD-dipendente, ha recentemente dimostrato di essere correlata alla fisiopatologia della NAFLD [25]. L'enzima è coinvolto in vari processi fisiologici cellulari, come l'omeostasi dei lipidi e del glucosio e la sensibilità all'insulina, ed è un regolatore chiave del metabolismo [26]. I pazienti obesi, in particolare quelli con insulino-resistenza, diabete e NAFLD, hanno livelli più bassi di SIRT1 [27,28]. Prezzo et al. hanno esaminato il ruolo di SIRT1 nella prevenzione della steatosi epatica e hanno scoperto che l'espressione di SIRT1 è ridotta nei pazienti con NAFLD [29]. Altri studi hanno dimostrato che il knockout di SIRT1 specifico per gli epatociti può ridurre l'ossidazione degli acidi grassi e indurre steatosi e infiammazione nel fegato, mentre la sovraespressione di SIRT1 può migliorare il metabolismo lipidico attraverso la via PGC-1 [30]. SIRT1 regola l'attività di PGC-1 ed entrambi sono fondamentali per mantenere l'omeostasi dell'energia cellulare. Pertanto, SIRT1 e fattori a valle PGC-1 possono essere l'obiettivo chiave del danno epatico. Il coattivatore PGC è una proteina che può legarsi a fattori di trascrizione o recettori nucleari per aumentare l'attività trascrizionale [31]. La maggior parte dei fattori di trascrizione necessita di coattivatori, in particolare PPAR-, principalmente nei tessuti ossidati come il fegato, il miocardio e il muscolo scheletrico. Può attivare la trascrizione genica che promuove il trasporto e l'ossidazione degli acidi grassi, la produzione di chetoni e la gluconeogenesi [32,33]. CPT1A è un enzima limitante la velocità chiave nell'ossidazione degli acidi grassi. La sua espressione è regolata da complessi meccanismi trascrizionali, che coinvolgono diversi fattori di trascrizione e coattivatori, tra cui SIRT1, PGC-1 e PPAR [34]. In questo studio, abbiamo scoperto che sotto l'alta concentrazione di glucosio nel sangue nel gruppo db/db, l'accumulo di lipidi negli epatociti aumentava con la downregulation dei fattori a valle dell'espressione della via di segnalazione AMPK/SIRT1; nel gruppo trattato con ECH, le espressioni p AMPK/AMPK, SIRT1 e PGC-1 erano significativamente aumentate e le espressioni dei fattori a valle PPAR e CPT1A erano significativamente aumentate, indicando che l'asse del segnale AMPK/SIRT1 e i suoi fattori a valle svolgono un ruolo benefico nel trattamento del danno epatico diabetico (Fig. 6). Tuttavia, i dati qui forniti erano basati su esperimenti in vivo; pertanto, sono necessari ulteriori studi in vitro per confermare l'impatto dell'ECH sulle vie di segnalazione AMPK/SIRT1 e sulle proteine effettrici.
Nel complesso, l'ECH può regolare il metabolismo della glicemia e dei lipidi regolando l'espressione di AMPK/SIRT1 e dei suoi fattori a valle, migliorando così il danno epatico diabetico.
ECH cistanchePotereregolare la glicemiaemetabolismo lipidico.
