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陈Xinyue Jing,陈欧,回族,Tianlin Wang本徐,圣丰,Bing-Mei朱, ”电针刺激减少通过PPAR罗格列酮引起的体重增加γ和瘦素受体在中枢神经系统”,以证据为基础的补充和替代医学, 卷。2016年, 文章的ID8098561, 12 页面, 2016年。 https://doi.org/10.1155/2016/8098561
电针刺激减少通过PPAR罗格列酮引起的体重增加γ和瘦素受体在中枢神经系统
文摘
我们研究电针刺激(EA)保护的影响体重增加的副作用,罗格列酮(显示)在2型糖尿病(T2DM)病人体内大鼠及其可能机制在中枢神经系统(CNS)。我们的研究显示,显示(5毫克/公斤)显著增加2型糖尿病大鼠的体重和食物摄入量。六周的治疗后,显示结合EA,体重、食物摄入量,和IWAT比体重显著下降,而蝙蝠比体重明显增加。他染色表明,T2DM-RSG IWAT老鼠增加了脂肪细胞的大小,但是EA治疗减少了脂肪细胞的大小。EA有效减少脂质内容而不影响显示的抗糖尿病的效果。此外,我们注意到,PPAR的表达γ基因在下丘脑降低了EA,瘦素受体的表达和信号传感器和转录激活3 (STAT3)增加。我们的研究结果表明,EA是一种有效的方法抑制体重增加2型糖尿病大鼠显示处理。可能的机制可能是通过增加水平的瘦素受体和STAT3和PPAR有所下降γ表达式,老鼠的食物摄入量减少,RSG-induced抑制体重增加。
1。介绍
thiazolidinedione (TZD)类的合成过氧物酶体proliferator-activated受体γ(PPAR)受体激动剂广泛应用于糖尿病增加胰岛素敏感性。虽然底层机制是复杂的,不完全的理解,在葡萄糖和脂类代谢相关基因的诱导巨噬细胞,肌肉和脂肪组织被认为扮演的角色(1,2]。然而,除了加强胰岛素激活,服用tzd引起体重增加在人类和啮齿动物模型通过加强脂肪形成和液体潴留和增加食物摄入量(3,4]。体重增加可能会导致许多2型糖尿病患者的医疗后果,如超重或肥胖、胰岛素抵抗,和心血管疾病。很少有研究调查是否TZDs-induced体重增加可以减弱,所以研究需要探索是否观察到TZDs-related体重增加是可以预防某些干预措施。
针灸,作为传统医学的方法之一,已被用于治疗肥胖在中国很多年了。最近进行了临床试验(5- - - - - -7,证据支持这个想法,针灸是一种有效和安全的方法降低体重。针灸实验研究揭示其机制可能减少食物摄取和增加能源消耗8- - - - - -10]。最近的一项研究进一步证明了EA刺激的肽和mRNA水平增加α-MSH及其前体POMC和购物车下丘脑弓状核的神经元抑制食物摄取(ARH) [8]。Cabıoğlu和Ergene报道,EA治疗肥胖女性降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇(11),建议直接或间接EA在动员储能的作用。基于这些研究,提出的问题。艺电刺激是否保护显示政府在2型糖尿病大鼠引起的体重增加?中枢神经系统中的可能机制是什么?
核受体PPARγ配体依赖性转录因子是促进脂肪生成和胰岛素敏感性12,13),表示在一些组织和细胞类型包括白色和棕色脂肪细胞,巨噬细胞、骨骼肌、肝脏、胰腺β肽(1,14,15]。PPAR的激活γ发现是体重增加的一个关键因素在糖尿病小鼠和患者接受TZD [16- - - - - -20.]。除了其行动的外围组织,PPARγ扮演一个角色在神经系统调节能量平衡和胰岛素敏感性。PPARγ在下丘脑神经元参与能量平衡的控制,葡萄糖代谢,和自主功能,表明PPARγ可能会影响中枢神经系统信号能量摄入和存储(21- - - - - -23]。
最近的证据证明显示,一类新的抗糖尿病的药物,而不是降低高血糖和高胰岛素血在胰岛素抵抗状态,抑制瘦素表达及其信号转导在不同的细胞和动物模型24- - - - - -27]。肽激素主要由脂肪细胞分泌的瘦素,是一种多效性的分子调节食物摄入量,造血作用,炎症、免疫、细胞分化和增殖28]。瘦素对食物摄入量的影响是通过在下丘脑瘦素受体介导。外围地应用瘦素在啮齿动物中诱导中央信号通路,包括激活信号传感器和转录激活3 (STAT3) [29日]。这个途径的要求,以防止严重的食欲过盛和肥胖老鼠最近被证明特别缺乏瘦素受体的STAT3-binding网站(30.)在小鼠STAT3蛋白水平的降低有选择地在中枢神经系统31日]。绑定后长瘦素受体(OBRb), STAT3成为磷酸化Janus激酶2 (JAK2)和行为在细胞核转录调节32]。
在目前的研究中,我们采用2型糖尿病大鼠动物模型,把他们与显示结合EA Zusanli (ST36)和Neiting ST44穴位。我们的研究中,首次透露,EA治疗是有效抑制体重增加2型糖尿病老鼠显示处理。可能的机制可能是通过增加瘦素受体和STAT3和PPAR有所下降γ表达在中枢神经系统,老鼠的食物摄入量减少,所以RSG-induced抑制体重增加。
2。材料和方法
2.1。化学物质
STZ购买从西格玛化工有限公司(圣路易斯,密苏里州)。马来酸罗格列酮片得到史密斯从葛兰素克莱恩制药集团(天津)。总胆固醇和甘油三酯的测试套件是购自南京建成生物工程研究所(中国南京);碘胰岛素放射免疫检定法装备购买从北京北方生物技术研究所(中国,北京)。
2.2。动物
男性Sprague-Dawley老鼠,加权重100 - 110克,由线性实验动物公司(上海,中国)。老鼠们被安置在控制条件下的温度(22±2°C)和相对湿度(50±10%)12 h光暗周期。他们被允许自由进入标准啮齿动物食物。本研究通过南京中医药大学动物伦理委员会(批准文号:16日批准日期:1月18日,2007年),和所有程序按照指南进行了美国国立卫生研究院的动物保健和使用委员会。
2.3。诱导的糖尿病大鼠
根据里德糖尿病老鼠诱导的方法与小修改(33]。简单地说,老鼠被喂食高脂肪的饮食(HFD)。HFD由15%猪油、麻油5%,蔗糖20%,2.5%的胆固醇,和57.5%的正常的食物。经过4周的饮食操纵,2型糖尿病老鼠管理的腹腔内注射STZ(35毫克/公斤,溶解在pH值4.5柠檬酸缓冲)。控制老鼠只有收到同等体积的柠檬酸缓冲。然后实验老鼠继续原来的饮食。空腹血糖浓度、体重和食物摄入量在注射STZ后每周监控一次。生化参数(血清血清甘油三酯、总胆固醇、血清胰岛素)测量车辆或注射STZ后21天。与nonfasting通络组大鼠血浆葡萄糖≥16.67更易/ L (300 mg / dL)被选为进一步研究糖尿病大鼠(34]。
2.4。口服葡萄糖耐量试验
在22天注射STZ或车辆后,口服葡萄糖耐量试验(OGTT)。动物禁食过夜,然后收到口头葡萄糖溶液(2 g / kg)。收集血液样本通过眼chorioideae静脉下光乙醚麻醉在0(政府之前),15岁,30岁,60岁,120分钟后葡萄糖负荷。血清被离心分离。血清中葡萄糖和胰岛素的浓度测量使用glucometer(强生生物设备有限公司,中国)和胰岛素等装备(北理工学院生物技术有限公司、北京、中国),分别。稳态模型评估(HOMA)被用来评估胰岛素抵抗的纵向变化(HOMA-IR) [35]。
2.5。动物分组和参数的针灸
正常饮食的老鼠被随机分为对照组(Con)和电针刺激组(Con-EA)。2型糖尿病大鼠随机分为2型糖尿病组,T2DM-EA集团T2DM-RSG集团和T2DM-RSG-EA组。所有的老鼠被喂食正常饮食。在EA组大鼠身体克制然后电针刺激Zusanli (ST36)和Neiting (ST44),而对照组的老鼠克制以同样的方式,但没有针灸。两个老鼠接受了EA治疗,针灸针(Gauge-28, 0.16毫米)分别插入到每个穴位和电流提供针通过电刺激器的参数2/15 Hz的强度级别1 mA(汉Acuten, WQ1002F,北京)30分钟,一天一次,一个星期工作六天。显示组的大鼠口服收到5毫克/公斤显示一天一次,一个星期工作六天。每周体重和食品消费监控。EA或显示治疗6周后,所有的老鼠都牺牲和有限公司2和样本收集。
2.6。qPCR分析
总RNA分离使用试剂盒®试剂(表达载体,猫# 15596 - 026年)根据制造商的建议。RNA浓度是量化和reverse-transcribed使用rt - pcr系统合成第一链cDNA(表达载体,猫# 11146 - 016)。基因表达检测使用GoTaq qPCR大师(Promega,猫# A6001)在地层基因MX3000P实时PCR系统(Genetimes,中国)。相对基因表达水平进行了计算并与GAPDH是内部控制。
引物设计使用引物5.0软件:PPARγ(NM_001145366;转发:5′-GTCACACTCTGACAGGAGCC-3′;反向:5′cac CGCTTCTTTCAAATCTTGT-3′), GAPDH (NM_017008;转发:5′-AAGGGCTCATGACCACAGTC-3′;反向:5′-CAGGGATGATGTTCTGGGCA-3′), OBRb (AF287268;转发:5′-TCCAGGTGAGGAGCAAGAG-3′;反向:5′-TTCAGCGTAGCGGTGATG-3′)和STAT3 (NM_012747;转发:5′-TATCTTGGCCCTTTGGAATG-3′;反向:5′-GTTGTAGGACCATAGGGGTG-3′)。每个反应混合物(25μ包含12.5 L总量)μL Maxima SYBR绿色主人混合(2 x), 0.3μ20米的底漆,nuclease-free水,ng模板DNA。放大中执行的每个基因复制和PCR条件95°C运行10分钟,其次是40 15秒的周期在95°C, 30秒60°C, 30秒72°C。
2.7。免疫印迹和组织学分析
下丘脑和样品的提取蛋白质SDS加载缓冲区被加热(100°C, 5分钟),SDS - page,转移到PVDF或硝化纤维膜,阻止(4°C,一夜之间)PBST (PBS 0.05%渐变20)含5%脱脂奶粉或5% BSA。墨迹孵化了一种主要抗体阻断缓冲区(一夜之间,4°C),然后用第二抗体(1:1000 ~ 2000稀释,1小时,RT)。使用SuperSignal信号检测西方毫微微最大灵敏度衬底。Immunodetection的内生GAPDH是用来表明等量的蛋白质存在于样本添加到SDS PAGE(井/车道μg / L)。
兔子anti-GAPDH(细胞信号,猫# 2118,1:2000稀释蛋白质印迹);兔子anti-PPARγ免疫印迹(细胞信号,猫# 2443,1:1000稀释蛋白质印迹);兔子anti-Stat3(磷Y705)免疫印迹(Abcam ab76315 1: 1000稀释蛋白质印迹);和兔子anti-leptin (Abcam ab3583 1: 1000稀释蛋白质印迹)。
2.7.1。组织学分析
脂肪组织被从所有的动物和10%甲醛固定24小时磷酸盐生理盐水。组织块用自来水洗净,在酒精脱水,嵌在石蜡中。然后,5毫米的部分放在玻片和覆盖着盐水。Hematoxylin-eosin(他)染色进行幻灯片。他染色进行评估的脂肪细胞大小窟。组织5分钟的幻灯片是孵化苏木精解。水冲洗和添加0.5%氢氧化铵后30秒,两分钟的组织幻灯片放在0.5%伊红染色和显微镜下测量(尼康TE2000、日本)。
2.8。统计数据
数据意味着±标准差(SD)。使用SPSS 18.0统计分析;多组对比是由方差分析,比较两组使用未配对2-tailed学生的决心以及。被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。建立糖尿病大鼠模型
血清生化参数测量的缺点和2型糖尿病大鼠(表1)。发现水平的禁食血糖(FBG)、甘油三酸酯,和2型糖尿病大鼠血清中总胆固醇明显高于Con老鼠,伴随着减少体重。2型糖尿病大鼠也出现糖尿病症状如多食症、多尿症,烦渴。更高水平的血清胰岛素和强烈HOMA-IR观察2型糖尿病大鼠。OGTT的结果还表明,2型糖尿病大鼠血清葡萄糖和胰岛素浓度明显高于葡萄糖引起的载荷,导致显著增加血糖和胰岛素的AUC值(图1)。这些索引类似于2型糖尿病的病理状态,表明DM大鼠可以被认为是2型糖尿病大鼠(33,34]。
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| 2型糖尿病大鼠在高脂肪饮食喂养4周,然后给出一个腹腔注射STZ(35毫克/公斤)。生化参数(血清血清甘油三酯、总胆固醇、血清胰岛素)测量车辆或注射STZ后21天。每个值提出了平均数±标准差(在诈骗集团和2型糖尿病组)。,和反对使用学生的老鼠以及。 |
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(一)
(b)
3.2。电针刺激治疗显著降低体重,食物摄入量和重量的比值窟和蝙蝠的体重
在我们的研究中,电针刺激对Zusanli (ST36)和Neiting (ST44)明显降低2型糖尿病大鼠的体重和食物摄入量处理显示相比T2DM-RSG老鼠没有针灸治疗(数字2 (c)和2 (d)),而电针刺激没有显著改变体重和食物摄取的反对和2型糖尿病组没有收到显示管理局(数字2(一个)和2 (b)),即使在六周的干预。前三周的治疗,老鼠T2DM-RSG组显示增加食欲,,然而,没有明显的波动T2DM-RSG-EA集团建议显示可以增强食欲,但电针刺激抑制它在这些老鼠在某种程度上。
(一)
(b)
(c)
(d)
评估特定的EA对脂肪组织的影响,我们孤立腹股沟白色脂肪组织(IWAT)从每组的老鼠和计算IWAT比个人的体重。我们发现,在T2DM-RSG老鼠,老鼠的比率高于2型糖尿病。但与电针刺激治疗6周后,比率明显下降(图3(一个))。我们分析了脂肪细胞的大小显然他染色,观察小脂肪细胞大小的IWAT T2DM-RSG-EA老鼠的价格相比T2DM-RSG老鼠(图4),这表明电针刺激可能促进肥胖大鼠的脂解作用。此外,与电针刺激六周的治疗后,蝙蝠比老鼠的体重T2DM-RSG-EA组显著高于T2DM-RSG组(图3 (b))。我们的数据表明,电针刺激的有效性在体重增加诱导显示可能是由于减少食物摄取和IWAT比减少体重。
(一)
(b)
3.3。电针刺激治疗明显改善肥胖大鼠代谢胆固醇和甘油三酯
我们检测到血清胆固醇和甘油三酯(TG)采用ELISA和发现,与2型糖尿病大鼠相比,胆固醇和TG水平明显升高T2DM-RSG老鼠显示了六个星期后管理;然而,6周的治疗显示加电针刺激完全逆转这些水平的正常水平(数字5(一个)和5 (b))。光纤光栅水平T2DM-RSG-EA老鼠与2型糖尿病组相比显著降低(图5 (c))。我们的数据表明,电针刺激有效减少2型糖尿病大鼠的脂质内容显示处理,而不影响显示的抗糖尿病的效果。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.4。电针刺激治疗改变Ingestion-Related基因表达在中枢神经系统
我们发现PPAR的mRNA和蛋白表达γ老鼠的下丘脑T2DM-RSG比增加2型糖尿病老鼠,但不T2DM-RSG-EA组;此外,PPARγ电针刺激治疗后明显下降而T2DM-RSG老鼠(数据吗6(一)和6 (b)和表2)。
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| 数据表示为平均数±标准差,,与反对老鼠,#
对2型糖尿病大鼠&
,& &
与T2DM-RSG使用学生的老鼠以及。 |
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(一)
(b)
(c)
评估瘦素反应,我们测量了瘦素受体磷酸化STAT3的表达,细胞内的下游中介在下丘脑瘦素信号。我们的结果表明,瘦素受体的蛋白表达增加2型糖尿病大鼠相比Con组虽然mRNA水平并没有改变,与显示接受治疗后,瘦素受体表达明显减少,但是EA再加上显示治疗调节(数字7(一)和7 (b)和表2)。出乎意料,在下丘脑瘦素受体的表达减少对照组接受电针刺激(Con-EA)。然后,我们测量leptin-induced STAT3磷酸化在下丘脑。显示在图7 (b)下丘脑,leptin-induced P-STAT3水平显示+ EA组显著增加而T2DM-RSG老鼠。这些数据证实electroacupuncture-inhibited食物摄入量可能归因于leptin-STAT3通路的激活。
(一)
(b)
(c)
(d)
4所示。讨论
体重增加是抗糖尿病的患者中常见药物(36]。噻唑烷二酮类)、罗格列酮和吡格列酮,也与体重增加有关(37]。23-week试验与胰岛素致敏显示一致和剂量相关体重增加从2.0到4.3公斤当作为单一疗法(38,39]。虽然已报告互相矛盾的结果,观察到体重服用tzd与被认为是由于脂肪组织增加质量和保水性。服用tzd PPAR高度潜力和选择性受体激动剂γ,这是参与脂质和糖代谢的调节40,41]。激活PPARγ刺激脂肪细胞脂肪酸摄入、脂肪生成和分化,导致体重增加。不良后果2型糖尿病患者的体重超重或肥胖,与胰岛素抵抗和其他医疗后果,比如心血管疾病。当前传统的治疗策略,包括热量限制,体育锻炼,和药物,但是,不能有效实现足够的体重增加。虽然运动可能导致短期减肥,只有5 - 10%的受试者能保持几年以上的减肥42]。针灸已经证明在动物模型中,如肥胖老鼠,减少体重8,9]。在目前的研究中,电针刺激对Zusanli (ST36)和Neiting (ST44) T2DM-RSG-EA老鼠体重明显下降,即使在控制老鼠虽然效果温和(图2)。IWAT的重量之比,这是一个主要的组织为多余的能量存储,体重明显降低了在针灸的应用,表明针灸在一定程度上可以减少能量储存。减少脂肪细胞大小T2DM-RSG-EA组(图中可观察到4),支持在抑制脂肪形成RSG-treated 2型糖尿病大鼠的影响。研究表明,食欲下降的机制在肥胖老鼠(针灸对减肥效果8,43]。我们目前的研究还证实,电针刺激减少食物摄入量RSG-treated 2型糖尿病大鼠在某种程度上。
众所周知,服用tzd的体重影响是PPAR激活的结果γ在脂肪生成信号;然而,服用tzd也诱发食欲过盛在动物模型中,直接与体重增加有关不利影响(44- - - - - -46),这表明中央网站的行动。连同这些先前的报道,我们的研究表明,PPARγ可能会影响中枢神经系统信号能量摄入和存储。PPARγ是表达的关键脑区,控制能量体内平衡和葡萄糖代谢47),提高中枢神经系统可能是一个以前从未发现过的网站TZD行动。陆等人显示大脑PPAR的重要影响γ食物摄入量、能量消耗和胰岛素敏感性48]。删除大脑PPARγ导致减少食物摄入和能量消耗增加。我们的研究结果显示,显示治疗PPAR增加γ在下丘脑的表情,电针刺激恶化PPAR的提高γ在RSG-treated 2型糖尿病大鼠。我们的实验中,首次提供了证据表明,PPAR下降γ针灸在中枢神经系统可以调节摄食过量至少部分。
瘦素的影响,体重和食物摄取的主要监管机构(49在啮齿动物和人类),尤其明显缺乏蛋白质的函数形式,从而导致严重肥胖和大大增加食欲50,51]。治疗用重组瘦素逆转肥胖表现型leptin-deficient人类[52]。瘦素对食物摄入量的影响是通过存在于下丘脑瘦素受体介导。外围地应用瘦素在啮齿动物中引起中央的STAT3信号通路,包括激活(29日]。这个途径的要求,以防止严重的食欲过盛和肥胖老鼠最近被证明特别缺乏瘦素受体的STAT3-binding网站(30.)和水平降低的小鼠STAT3蛋白选择性地在中枢神经系统31日]。绑定后长瘦素受体,STAT3磷酸化Janus激酶2 (JAK2)和行为在细胞核转录调节32]。El-Haschimi et al。53)表明,在食源性肥胖老鼠(戴奥),一个经典的瘦素抵抗和肥胖小鼠模型,重组瘦素完全未能诱导STAT3激活下丘脑中提取,证明严重leptin-resistant信号戴奥老鼠的下丘脑。这可能在2型糖尿病胰岛素抵抗的发病机制有关,通常与超重有关。此外,显微镜下注射瘦素的弓状核(54),腹内侧下丘脑(54,55),和孤束核(56抑制食物摄取。在我们的研究中,瘦素受体的蛋白表达增加2型糖尿病大鼠与对照组相比,虽然没有改变的基因水平。显示治疗6周后,瘦素受体表达明显降低。治疗6周后与EA Zusanli (ST36)和Neiting (ST44),显示治疗的老鼠(T2DM-RSG-EA)显示调节瘦素受体表达水平。Leptin-induced P-STAT3水平的下丘脑T2DM-RSG-EA组显著增加的价格相比T2DM-RSG老鼠。这些数据证实,针灸可以促进减少食物摄入量通过leptin-STAT3中枢神经系统的信号。
针灸治疗通常是用来纠正失衡疾病条件下体内。在2型糖尿病大鼠的体重减少病态,EA可能趋向PPAR等激活ingestion-related基因的翻译γ和OBRb恢复异常表型,包括减少体重。另一方面,体重的2型糖尿病大鼠治疗显示与2型糖尿病组相比显著增加,然后EA可能抑制PPAR的表达γ和OBRb基因纠正代谢的失衡,虽然机制需要进一步研究。至于改变基因表达但PPAR蛋白质水平的提升γ和EA应用于2型糖尿病大鼠瘦素受体,一些转录后的调控机制可能是但需要进一步的实验研究证实了在未来。最近的研究报告说,瘦素信号有助于代谢特性与乳腺癌的恶性肿瘤,如切换从线粒体细胞的能量平衡β氧化的有氧糖酵解途径。瘦素受体结合导致JAK-mediated酪氨酸磷酸化的胞内域,通过JAK-STAT和MAPK激活,导致磷酸化和糖皮质激素受体(GR)核易位。在细胞核,GR结合glucocorticoid-responsive元素瘦素基因,导致upregulation瘦素的表达。PPAR治疗γ配体块激活JAK-STAT和MAPK信号。PPARγ还结合GR和地蜡glucocorticoid-responsive元素;组建一个GR-PPARγ复杂的核受体辅阻遏物使招聘N-CoR1 N-CoR2,瘦素抑制转录。此外,PPAR的激活γ也能减少瘦素受体表达和抑制其转录途径(57]。基于这一文学和我们目前的结果,我们认为针灸调节PPARγ在下丘脑表达式,然后导致瘦素表达的变化,从而减少食物摄入量,尽管需要更多的生物实验来证实PPAR之间的交互γ和瘦素在中枢神经系统通路TZDs-treated糖尿病模型。
5。结论
一起服用,我们的研究结果,首次提供了实验证据,EA可以抑制体重增加的副作用显示通过增加水平的瘦素受体和STAT3和PPAR有所下降γ表达在中枢神经系统,这可能有助于减少食物摄入量。进一步研究确定PPAR之间的交互γ和服用tzd leptin-STAT3通路的中枢神经系统,治疗2型糖尿病大鼠具有深远的意义。
利益冲突
作者没有相关关系或财务参与任何组织或实体的经济利益或金融与讨论的主题或材料发生冲突。这包括就业、咨询公司、酬金、股票所有权或选项,专家证词,赠款或获得专利或等待,或版税。没有写援助用于本文的生产。
作者的贡献
Bing-Mei朱镕基和Xinyue Jing的构思和设计实验。陈欧,Xinyue Jing, Tianlin王做了实验。Xinyue Jing Bing-Mei朱,徐本圣丰路分析数据。Bing-Mei朱镕基和Xinyue Jing写道。
确认
这项工作是由中国国家自然科学基金(授予号。81303018和81303018),江苏高校的国家自然科学基金(批准号11 kjb360006),江苏省创新创业人才项目(2012),和江西省“Gan-Po人才项目555年。”
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