染料木素铬配合物对谷氨酸钠诱导的肥胖大鼠糖脂代谢的影响

doi:10.13481/j.1671-587X.20220407

摘要/Abstract

摘要： 目的

通过研究染料木素铬配合物（染料木素铬）对L-谷氨酸钠（MSG）诱导的肥胖大鼠糖代谢和脂代谢的影响，为开发治疗肥胖型2型糖尿病的新药提供依据。

方法

采用MSG制备肥胖大鼠模型，将成模后的雌性大鼠（体质量超过对照组大鼠平均体质量的 20%）50只随机为模型组、二甲双胍（95 mg·kg^－1）组、低剂量（15 mg·kg^－1）染料木素铬组、中剂量（30 mg·kg^－1）染料木素铬组和高剂量（60 mg·kg^－1）染料木素铬组，另取10只正常大鼠设为对照组，按上述剂量灌胃给予受试药物，每日1次，连续4周。给药结束后取静脉血，采用氧化酶法检测大鼠血清中血糖（Glu）、甘油三脂（TG）和总胆固醇（TC）水平，酶联免疫吸附测定（ELISA）法检测大鼠血清中糖化血红蛋白（GHb）、胰岛素（INS）、一氧化氮合酶（NOS）、血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）、内皮因子1（ET-1）、前列环素2（PGI2）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素6 （IL-6）水平。

结果

与对照组比较，给药前后其余各组大鼠体质量明显增加（P<0.05），证明造模成功；与模型组比较，给药4周后，二甲双胍组和中及高剂量染料木素铬组大鼠体质量明显降低（P<0.05）；二甲双胍组和各剂量染料木素铬组大鼠血清中Glu、GHb和INS水平明显降低（P<0.05），二甲双胍组和中及高剂量染料木素铬组大鼠胰岛素敏感指数（ISI）明显升高（P<0.05），中和高剂量染料木素铬组大鼠血清中的TG、TC、NOS、AngⅡ、ET-1、TNF-α和IL-6水平明显降低（P<0.05），PGI2水平明显升高（P<0.05），二甲双胍组大鼠血清中的TC、AngⅡ、TNF-α和IL-6水平明显降低（P<0.05）。

结论

染料木素铬对MSG肥胖大鼠糖代谢和脂代谢均有明显的改善作用，该作用与提高胰岛素的敏感性、改善内皮因子和抑制炎症因子功能有关。

关键词: 染料木素铬配合物, L-谷氨酸钠, 糖尿病，2型, 糖脂代谢指标, 细胞因子

Abstract: Objective

To study the effects of genistein chromium complex genistein chromium on the glucose metabolism and lipid metabolism in the obese rats induced bymonosodium L- glutamate （MSG）， and to provide the evidence for developing new drugs for obese type 2 diabetes.

Methods

MSG was used to estblish the obese rat models. Fifty female modeling rats （whose body mass exceeded 20% of the average body mass of the rats in control group） were randomly divided into model group， metformin group （95 mg·kg^－1）， low dose （15 mg·kg^－1）， medium dose （30 mg·kg^－1） and high dose （60 mg·kg^－1） of genistein chromium groups， another 10 normal rats were used as control group； the test drug was administered by gavage once a day for 4 weeks. After administration， the vein blood was obtained，and the levels of fasting blood glucose （Glu），triglyceride （TG） and total cholesterol （TC） in serum of the rats were measured by oxidase method；the levels of serum glycosylated hemoglobin （GHb） and insulin （INS）， nitric oxide synthase （NOS）， angiotensin Ⅱ （AngⅡ）， endothelin-1（ET-1）， prostacyclin（PGI2）， tumor necrosis factor-α （TNF-α），interleukin-6 （IL-6） were measured by enzyme-linked immunosorbent assay.

Results

Compared with control group， the body masses of rats in the other groups were increased significantly （P<0.05） before and after administration， which proved that metformin group and the models were constructed. After 4 weeks， compared with model group， the body masses of the rats in metformin group and medium and high doses of genistein chromium groups were decreased significantly （P<0.05）；the levels of Glu， GHB and INS in serum of the rats in metformin group and different doses of genistein chromium groups were decreased significantly （P<0.05）； the insulin sensitivity index （ISI） of the rats in metformin group and medium and high doses of genistein chromium groups were increased significantly （P<0.05）； the levels of TG， TC， NOS， AngⅡ， ET-1，TNF-α，IL-6 in serum of the rats in medium and high doses of genistein chromium groups were decreased significantly （P<0.05），and the serum PGI2 levels were increased（P<0.05）； the levels of TC， AngⅡ，TNF-α，IL-6 in serum of the rats in metformin group were decreased significantly （P<0.05）.

Conclusion

Genistein chromium can significantly improve glucose metabolism and lipid metabolism in the MSG-induced obese rats. This effect is related to increasing the insulin sensitivity， improving the endothelial factor and inhibiting the inflammatory factor function.

Key words: Genistein chromium complex, Monosodium L-glutamate, Diabetes mellitus， type 2, Glucose and lipid metabolism index, Cytokine

中图分类号:

R965.1

王维纲,李晓红,刘冰,丁涛,韦康,田建明. 染料木素铬配合物对谷氨酸钠诱导的肥胖大鼠糖脂代谢的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(4): 892-897.

Weigang WANG,Xiaohong LI,Bing LIU,Tao DING,Kang WEI,Jianming TIAN. Effect of genistein chromium complex on glucose and lipid metabolism in obese rats induced by sodium glutamate[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2022, 48(4): 892-897.

图/表 5

表1

表2

表3

表4

表5

参考文献 28

1	杨朝菊，董春霞，王树松. 微量元素铬与代谢综合征相关疾病的研究进展［J］. 疑难病杂志， 2015， 14（1）： 93-96.
2	张磊艺，董天崴，张洪亮，等. 有机铬、炎症与胰岛素抵抗的相关性［J］. 中国微生态学杂志， 2010， 22（8）： 705-707.
3	贺宝灵，郭瑞华. 染料木素对2型糖尿病大鼠模型血糖的影响［J］. 中国当代医药， 2012， 19（11）： 21-23.
4	贺宝灵，王美，郭瑞华. 染料木素对2型糖尿病心肌病大鼠心肌细胞纤维化的影响［J］. 中国中医药科技， 2015， 22（1）： 33-35.
5	田建明，韦康，宋莲莲，等. 染料木素铬配合物改善2型糖尿病大鼠模型糖尿病相关生化指标及靶器官损害作用的研究［J］. 吉林中医药， 2018， 38（10）： 1193-1195.
6	刘率男，刘泉，申竹芳. 代谢综合征MSG肥胖大鼠胰岛β细胞功能紊乱机制的初步研究［J］. 药学学报， 2008， 43（11）： 1106-1111.
7	CAETANO L C， BONFLEUR M L， RIBEIRO R A， et al. Taurine supplementation regulates Iκ-Bα protein expression in adipose tissue and serum IL-4 and TNF-α concentrations in MSG obesity［J］. Eur J Nutr， 2017， 56（2）： 705-713.
8	赵宾宾，龙清华，王平，等. 柴胡疏肝散对MSG-大鼠-肝再生模型肝脏损伤和抑郁症脑区神经营养因子的保护作用［J］. 时珍国医国药， 2018， 29（12）： 2833-2837.
9	李仪奎. 中药药理实验方法学［M］. 2版. 上海：上海科学技术出版社， 2006： 606.
10	CORPELEIJN E， SARIS W H M， BLAAK E E. Metabolic flexibility in the development of insulin resistance and type 2 diabetes： effects of lifestyle［J］. Obes Rev， 2009， 10（2）： 178-193.
11	谭琳，李国霞，张铁峰. 调节肠道菌群治疗肥胖2型糖尿病的研究进展［J］. 世界中西医结合杂志， 2021， 16（8）： 1565-1568.
12	熊隐菲. 肥胖2型糖尿病治疗药物的研究进展［J］. 人人健康， 2019（11）： 290.
13	MUKHERJEE B， HOSSAIN C M， MONDAL L，et al. Obesity and insulin resistance： an abridged molecular correlation［J］. Lipid Insights， 2013， 6： 1-11.
14	WEYER C， FOLEY J E， BOGARDUS C， et al. Enlarged subcutaneous abdominal adipocyte size， but not obesity itself， predicts type Ⅱ diabetes independent of insulin resistance［J］. Diabetologia， 2000， 43（12）： 1498-1506.
15	GASTALDELLI A， GAGGINI M， DEFRONZO R A. Role of adipose tissue insulin resistance in the natural history of type 2 diabetes： results from the San antonio metabolism study［J］. Diabetes， 2017， 66（4）： 815-822.
16	DESPRÉS J P， LEMIEUX I. Abdominal obesity and metabolic syndrome［J］. Nature， 2006， 444（7121）： 881-887.
17	赛米·赛麦提，买买提·依斯热依力，艾克拜尔·艾力. 肥胖与2型糖尿病关系的研究进展［J］. 中华肥胖与代谢病电子杂志， 2020， 6（2）： 130-134.
18	DANIELE G， GUARDADO MENDOZA R， WINNIER D， et al. The inflammatory status score including IL-6，TNF-α，osteopontin， fractalkine， MCP-1 and adiponectin underlies whole-body insulin resistance and hyperglycemia in type 2 diabetes mellitus［J］. Acta Diabetol， 2014， 51（1）： 123-131.
19	孟宪民，庞妩燕. 血清中血管内皮生长因子、白细胞介素-2及肿瘤坏死因子α在糖尿病视网膜病变中的作用［J］. 中华实验眼科杂志， 2011， 29（9）： 839-842.
20	张淑芳，吕树泉，苏秀海. 2型糖尿病大血管病变中医药研究进展［J］. 中西医结合心脑血管病杂志，2016，14（16）： 1864-1866.
21	张黎明，高凌. 炎症细胞因子在2型糖尿病发病机制中的研究进展［J］. 重庆医学， 2016， 45（8）： 1113-1116.
22	白清. 丹皮酚联合丹参素对糖尿病大鼠的内皮功能及血液流变学的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2015， 21（3）： 110-113.
23	石维. 2型糖尿病合并动脉粥样硬化的发病机制、临床诊断与治疗［J］. 中国老年学杂志， 2016， 36（7）： 1777-1781.
24	马成虹，张危，赵睿，等. 2型糖尿病合并脑梗死的发病机制研究进展［J］. 现代医药卫生， 2020， 36（22）： 3571-3574.
25	MARUTHUR N M， TSENG E， HUTFLESS S，et al. Diabetes medications as monotherapy or metformin-based combination therapy for type 2 diabetes： a systematic review and meta-analysis［J］. Ann Intern Med， 2016， 164（11）： 740-751.
26	DOMECQ J P， PRUTSKY G， LEPPIN A， et al. Clinical review： drugs commonly associated with weight change： a systematic review and meta-analysis［J］. J Clin Endocrinol Metab， 2015， 100（2）： 363-370.
27	谢海平，林帆，陈彦，等. 利拉鲁肽治疗2型糖尿病合并非酒精性脂肪性肝病的研究进展［J］. 临床肝胆病杂志，2020，36（9）： 2111-2114.
28	ROSENSTOCK J， JELASKA A， WANG F， et al. Empagliflozin as add on to basal insulin for 78 weeks improves glycemic control with weight loss in insulin-treated type 2 diabetes （T2DM）［J］. Can J Diabetes， 2013， 37： S32.

Group	Body mass
Group	Before administration	After administration
Control	202.3±6.95		223.7±5.62
Model	252.3±9.39^*		289.2±11.12 ^*
Metformin	251.4±10.48^*		276.5±12.41^*△
Chromium genistein
Low dose	251.3±9.36^*		282.4±9.26^*
Medium dose	251.6±9.42^*		278.6±8.49^*△
High dose	252.6±9.80^*		278.5±9.80^*△

Group	Glu [c_B/(mmol?L^－1)]	GHb [ρ_B/(μg?L^－1）]	INS [λ_B/(mU?L^－1)]	ISI
Control	7.31±0.78	96.16±62.10	22.63±7.61	0.677±0.251
Model	18.17±2.81^*	149.03±42.60^*	29.28±11.61^*	0.230±0.116^*
Metformin	14.71±1.75^△	89.71±32.05^△	16.67±7.50^△	0.475±0.170^△
Chromium genistein
Low dose	16.04±2.67^△	103.90±53.10^△	22.63±7.95	0.322±0.139
Medium dose	15.50±2.79^△	86.10±38.87^△	18.02±8.20^△	0.466±0.308^△
High dose	14.66±2.52^△	78.88±38.70^△	14.04±5.63^△	0.575±0.280^△

Group	TC	TG
Control	1.887±0.448	1.021±0.451
Model	2.945±0.842^*	4.548±1.386^*
Metformin	2.270±0.659^△	3.373±0.833^△
Chromium genistein
Low dose	2.568±0.686	3.495±2.345
Medium dose	2.195±0.628^△	3.248±1.648^△
High dose	2.138±0.314^△	3.224±0.868^△

Group	NOS [c_B/(μmol?L^－1)]	ET-1 [ρ_B/(pg?L^－1)]	AngⅡ [ρ_B/(ng?L^－1)]	PGI2 [ρ_B/(ng?L^－1)]
Control	54.96±12.28	228.12±70.66	424.22±97.71	255.94±40.04
Model	83.54±18.25^*	386.64±47.89^*	569.96±106.26^*	204.08±25.86^*
Metformin	67.76±19.08	326.70±82.80	450.88±139.13^△	227.87±20.81
Chromium genistein
Low dose	78.23±22.87	318.70±73.23^△	495.42±84.87	223.98±33.33
Medium dose	62.79±16.01^△	280.56±73.65^△	458.51±108.28^△	236.38±33.54^△
High dose	59.16±18.06^△	277.44±64.63^△	450.75±116.72^△	238.51±40.24^△

Group	TNF-α	IL-6
Control	231.03±61.02	137.04±52.79
Model	420.91±86.82^*	235.33±28.00^*
Metformin	296.24±50.21^△	193.88±16.34^△
Chromium genistein
Low dose	307.30±76.68^△	208.06±40.83
Medium dose	318.13±47.50^△	196.58±44.79^△
High dose	294.00±52.75^△	177.15±44.52^△