文摘

我们以前的研究表明,红景天甙能减轻肝脂肪变性2型糖尿病C57BLKS /Leprdb(db / db老鼠)。本研究的目的是评价治疗效果的红景天甙高脂肪饮食——(HFD)诱导非酒精性脂肪肝病(NAFLD)调查潜在机制。老鼠和HFD或普通饮食,随机分为两组,用红景天甙治疗8周或工具。然后,进行了生化分析和组织病理学检查在活的有机体内在体外。红景天甙政府减毒HFD-induced肥胖、血糖变异性和肝脏脂质沉积,显著增加胰岛素敏感性在HFD老鼠。此外,红景天甙抑制氧化应激,thioredoxin-interacting蛋白质(TXNIP)表达和NLRP3 inflammasome激活在肝脏。在培养的肝细胞,红景天甙剂量依赖性调节脂质积累,活性氧(ROS)生成、和NLRP3 inflammasome激活以及改进活化蛋白激酶(AMPK)活动和胰岛素敏感性。AMPK活化的抑制抑制剂或短干扰RNA (siRNA)导致了红景天甙的有利影响肝细胞的抑制。我们的研究结果表明,红景天甙预防非酒精性脂肪肝通过改善肝脂质代谢和NLRP3 inflammasome激活,这些行为是相关的调节氧化应激和AMPK-dependent TXNIP / NLRP3通路。

1。介绍

现代全球卫生挑战不同于过去的几代人,是经常与全球患病率的增加与肥胖相关的疾病,如非酒精性脂肪肝病(NAFLD) [1]。非酒精性脂肪肝似乎是一个主要公共卫生问题不仅在西方国家也在亚太地区(2,3]。

非酒精性脂肪肝患者普遍有胰岛素抵抗,从而增加2型糖尿病的风险(1,4]。先前的研究表明,超过90%的肥胖2型糖尿病患者非酒精性脂肪肝(5]。作为代谢综合征的表现之一,许多非酒精性脂肪肝患者仍无症状,而20%的进步发展非酒精性脂肪肝炎(纳什)[6]。然而,因素主要从非酒精性脂肪肝进展到纳什仍然知之甚少,尽管其高患病率(6,7]。提出了“两个打击”机制来推动非酒精性脂肪肝NASH发病机理(6]。提出的第一个打击是肝细胞内脂类的积累,并与线粒体lipotoxicity引起的异常密切相关,使肝脏额外的促炎的侮辱。拟议中的第二个打击是一个多因素的过程涉及的活性氧(ROS),脂质过氧化作用,促炎细胞因子(6,8]。很明显,炎症的作用不仅限于从非酒精性脂肪肝进展到纳什,但也深入参与慢性代谢疾病的病理过程,如肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病(9,10]。

Inflammasomes细胞质multiprotein复合物是由几个nod样受体之一(NLRs)和PYHIN蛋白质,包括NLRP1 NLRP3, NLRC4, AIM2 [6]。其为病原体Inflammasomes传感器的内源性或外源性的分子模式(pamp)或有关分子模式(抑制)管理il - 1的生产β和地震10]。最NLR家庭成员特征是NLRP3 inflammasome [11]。一些报告表明,激活NLRP3 inflammasome与非酒精性脂肪肝的病理过程6,12,13]。ROS增加在非酒精性脂肪肝发病机制和结果的一个主要哺乳动物抗氧化系统包括硫氧还蛋白-(硫氧还蛋白-)依赖过氧化物酶的酶类(14]。TRX-interacting蛋白质(TXNIP),细胞TRX块的内生负调节它的抗氧化功能,可以使分离硫氧还蛋白结合NLRP3导致inflammasome激活(15- - - - - -18]。

红景天甙,phenylpropanoid糖苷化合物[2 - (4-hydroxyphenyl)乙基-β-D-glucopyranoside],是主要的活性成分红景天的珍贵的植物生长在高海拔地区,已被用于数百年传统医学治疗高海拔病(19]。多个证据表明红景天甙有相关疾病的潜在治疗心血管系统(20.,21)或神经系统(22- - - - - -24]。我们先前的研究已经阐明,红景天甙的药理特性包括抗氧化作用和代谢调节和发挥治疗对2型糖尿病的影响(25,26和动脉粥样硬化27,28)通过激活mitochondria-associated活化蛋白激酶(AMPK)——相关的信号通路。我们发现,脂质积累在肝脏后显著降低了红景天甙C57BLKS /管理Leprdb(db / db)的老鼠25),因此我们推测,红景天甙可能对非酒精性脂肪肝起到有益的作用。然而,分子机制的保护行动红景天甙对NLFLD还不理解。

在目前的研究中,我们调查了红景天甙对非酒精性脂肪肝的影响通过探索底层机制在活的有机体内在体外

2。材料和方法

2.1。动物

雄性C57BL / 6小鼠(6周)从同济医科大学实验动物中心购买,华中科技大学(武汉,中国)。所有实验程序依法进行国际实验动物保健和使用指南和同济医科大学动物伦理委员会批准,华中科技大学。动物们被安置在22±2°C,相对湿度45 - 75%,12 h光暗周期。在实验之前,1周的老鼠不停地适应环境。驯化后,老鼠正常饮食(RD)或高脂肪饮食(HFD)(21%的脂肪,0.15%胆固醇)HFD-mice 14周,然后随机分为两组。老鼠接受车辆(0.9%生理盐水)或100毫克公斤−1·d−1红景天甙(数量10338-51-9,纯度> 98%,Tauto生物科技、上海、中国)在接下来的8周。小鼠腹腔内注射麻醉的1毫克公斤−1·体重聚氨酯(上海化学试剂国药控股,301912293号,中国),然后牺牲后收集血液样本和肝脏组织。胰岛素信号转导分析,老鼠刺激为0.75μg·−1胰岛素后10分钟前12 h禁食被牺牲,然后肝脏组织收集和准备免疫印迹分析。血液样本和肝脏组织的db / db老鼠用于生化或免疫印迹分析在当前的研究中,分析和管理db / db老鼠是我们以前的报告中描述(25]。

2.2。测量的餐后血糖、体重和血清胰岛素水平

餐后血糖和体重的老鼠每周监测期间的红景天甙治疗。餐后血糖水平的测定、食品被2 h如前所述[29日),然后从尾静脉血液样本收集和血糖水平是衡量一个血糖仪(LifeScan Inc .,苗必达,CA)。血清胰岛素水平和内稳态模型assessment-insulin阻力(HOMA-IR)指数测定如前所述[30.]。

2.3。腹腔内葡萄糖耐量试验(IPGTT)和腹腔内胰岛素耐量试验(IPITT)

早上IPGTT和IPITT进行在nonfasted老鼠如前所述29日]。短暂,之后删除所有食品1 h,血糖水平测量如上所述,然后葡萄糖(1毫克每克体重)葡萄糖或胰岛素(1μ胰岛素/ g体重)腹腔注射。注射后,血糖水平测定15岁,30岁,60岁,120分钟。

2.4。生化分析

总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL - c)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白),nonesterified脂肪酸(NEFA)、天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、丙二醛(MDA)和血清中SOD含量测定用商业工具根据制造商的指示。TC和TG含量在肝脏组织进行分析之前报道(31日),和最终结果的归一化权重的初始匀浆。TC(编号2401145),TG(编号2401144),低密度脂蛋白(编号2400321)和高密度脂蛋白胆固醇(编号2401115)包买来Biosino生物科技有限公司(中国,北京),而NEFA (A042-1数量),最近AST (C010-2数量)、ALT (C009-2数量),MDA (A003-1数量),SOD (A001-1数量)包购自南京建成生物工程研究所(中国南京)。血清il - 1β水平测量使用酶联免疫试剂盒(编号70 - ek2195)从MultiSciences购买生物科技(杭州)根据制造商的指示。

2.5。肝脏的组织学分析

切除的肝脏neutral-buffered快速清洗和固定在10%福尔马林的解决方案。在石蜡包埋后,切成5块μ米厚的部分和沾hematoxylin-eosin (H & E),免疫组织化学分析、石蜡切片和CD68抗体染色(BA3638数量,博士德生物技术,武汉,中国)。油红O染色,肝组织的固定、脱水30%蔗糖溶液在室温下,然后沉浸在最佳切削温度的解决方案过程的油红O (O0625数量,Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)染色。脂肪变性、炎症、膨胀,基于非酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝活动得分活动评分系统(如前所述)(32]。

2.6。RNA提取和定量实时PCR

为定量实时PCR(存在)的分析,从肝组织总RNA提取使用试剂盒试剂(15596 - 018年,表达载体、钙、美国),然后使用RevertAid第一链互补dna合成第一链cDNA合成装备(Sankt Leon-Rot K1622数量,热科学,德国)。中存在的程序是由使用SYBR绿色qPCR装备(数量qpk - 201 t, TOYOBO,大阪,日本),ABI棱镜7700序列检测系统。引物序列如下:脂肪酸合酶(Fas5)向前, -AGCGGCCATTTCCATTGCCC-3 ,Fas相反,5 -CCATGCCCAGAGGGTGGTTG-3 ;单核细胞化学引诱物蛋白1(Mcp15)向前, -AGGTCCCTGTCATGCTTCTG-3 ,Mcp1相反,5 -TCTGGACCCATTCCTTCTTG-3 ;肿瘤坏死因子α(Tnfα5)向前, -ATGAGCACAGAAAGCATGATC-3 ,Tnfα相反,5 -TACAGGCTTGTCACTCGAATT-3 ;Nlrp3向前,5 -AGCCTTCCAGGATCCTCTTC-3 ,Nlrp3相反,5 -CTTGGGCAGCAGTTTCTTTC-3 ;caspase1向前,5 -AGATGGCACATTTCCAGGAC-3 ,caspase1相反,5 -GATCCTCCAGCAGCAACTTC-3 ;Il1β向前,5 -TCTTTGAAGTTGACGGACCC-3 ,Il1β相反,5 -TGAGTGATACTGCCTGCCTG-3 ;Il18向前,5 -CAGGCCTGACATCTTCTGCAA-3 ,Il18相反,5 -TCTGACATGGCAGCCATTGT-3 ;β肌动蛋白向前,5 -AAATCGTGCGTGACATCAAA-3 ,β肌动蛋白相反,5 -AAGGAAGGCTGGAAAAGAGC-3 表达水平正常化β肌动蛋白

2.7。细胞培养和治疗

原发性肝细胞分离从C57BL / 6小鼠如前所述25]。肝细胞被镀成collagen-coated 6-well盘子或35毫米菜(5×105每个包含5.5毫米或菜)在DMEM葡萄糖和10%的边后卫。细胞融合长大到70%,然后改变了媒介DMEM包含高葡萄糖(30毫米)+血清饥饿后的胰岛素(100海里)。根据之前的报道(25,33)、高葡萄糖加胰岛素治疗可以模仿胰岛素抵抗在活的有机体内并导致多余的在培养肝细胞脂质沉积。有或没有红景天甙治疗后,细胞生存能力分析,脂质含量和活性氧水平测量,并进行免疫印迹。胰岛素敏感性的评价在体外、肝细胞被视为上述中移除,细胞被孵化新鲜血清DMEM包含10纳米胰岛素(I5500数量,Sigma-Aldrich,密苏里州圣路易斯,美国前20分钟蛋白质样本提取。药理机制的探索,活性氧清除剂防治(NAC) (Beyotime S0077数量,中国),AMPK抑制剂化合物C (P5499数量,Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)被用于实验。的il - 1β浓度在细胞培养上清液测定采用酶联免疫试剂盒如上所述。

2.8。细胞生存能力分析,油红O染色,脂质含量测定

治疗后,细胞生存能力是决定利用细胞计数Kit-8 (CK04数量,Dojindo实验室、熊本、日本)根据制造商的指示。油红O染色和脂质含量测定(如前所述)(34]。

2.9。氧化应激的措施

细胞内活性氧和线粒体ROS水平被发现通过使用DCFH-DA (Beyotime S0033数量,中国)和MitoSOX (M36008数量,表达载体,卡尔斯巴德,CA)根据制造商的指示。荧光测量使用Tecan无限200 PRO标(Tecan集团有限公司、Mannedorf、瑞士)。

2.10。RNA干扰

RNA干涉实验中,肝细胞转染了20 nM争夺或干扰RNA (siRNA) AMPK AMPK短α1/2使用HiPerFect转染试剂(301705号、试剂盒、瓦伦西亚、钙、美国),根据制造商的指示。siRNAs买来RiboBio(广州)正如我们前面描述的26]。

2.11。免疫印迹分析

蛋白质样本提取肝脏组织和培养细胞如前所报道(28]。等量的蛋白质(30 - 40μg) 8% - -15% sds - page分离,然后转移到PVDF膜。免疫印迹分析il - 1β水平细胞培养基,上层清液收集为蛋白质提取之前报道(35]。以下主要抗体被用于:anti-IL-1β(编号为12242),anti-AMPK(编号为2532),anti-phospho-AMPK刺172年(编号为2535),anti-phospho-GSK3β爵士9(编号为5558),anti-acetyl辅酶A羧化酶(3676年ACC、数量),anti-ACC爵士79年(3661号)(细胞信号技术,贝弗利,妈,美国),anti-phospho-Akt爵士473年(2118 - 1)(美国Epitomics,伯林盖姆,CA), anti-caspase-1(编号22915 - 1 - ap), anti-NLRP3(编号19771 - 1 - ap), anti-GSK3β(编号22104 - 1 - ap)(美国Proteintech集团、芝加哥、IL), anti-TXNIP (sc - 67134)(圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯、钙、美国),和anti-Akt (A0001数量)(ABclonal生物科技有限公司、剑桥、妈,美国)。山羊anti-rabbit (A21020数量)和山羊anti-mouse (A21010数量)二级抗体购自Abbkine(美国CA雷德兰兹)。

2.12。统计分析

所有数据都表示为意味着±s.e.m。至少有三个独立的实验。使用SPSS 13.0统计分析。未配对学生的t以及进行分析个人组统计比较。多组比较被单向方差分析与事后测试评估。值和 被视为具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。红景天甙提高体重和血糖控制和提高胰岛素敏感性HFD老鼠

在最近的研究中,老鼠RD或HFD。RD老鼠相比,体重和血糖水平增加HFD老鼠。此外,HFD老鼠也表现出葡萄糖耐量和胰岛素敏感性(补充图1非酒精性脂肪肝(),相关的特性36]。然而,如图1(一)1 (b),治疗100毫克公斤−1·d−1红景天甙为8周,体重增加和HFD小鼠血糖水平相对较低。此外,红景天甙治疗也改善葡萄糖耐量和胰岛素敏感性(数据1 (c)- - - - - -1 (g))。值得注意的是,我们在salidroside-treated观察到类似的结果db / db老鼠在我们之前的研究25]。这些结果表明,红景天甙能保护小鼠免受HFD-induced肥胖和胰岛素抵抗。

3.2。红景天甙提高血脂水平和减轻HFD小鼠的肝脂肪变性

HFD小鼠的血清血脂在图2(一个)。它已经表明,红景天甙政府降低TC的水平,TG、低密度和NEFA和增加高密度脂蛋白胆固醇的水平。同样,生化分析表明,增加HFD老鼠的ALT和AST水平降低了红景天甙治疗(图2 (b))。这里,红景天甙治疗显示没有影响肝脏重量HFD老鼠相比,车辆控制(图2 (c))。然而,可以观察到显著的脂质积累HFD小鼠的肝组织,由红景天甙治疗(减少数据2 (d)2 (e))。此外,脂肪变性的组织病理学分析显示分数,炎症,膨胀,和非酒精性脂肪肝活动是高HFD老鼠,和红景天甙管理往往会抵消这种效果,如图2 (f)。总的来说,这些结果表明,红景天甙有效纠正HFD-induced小鼠的血脂异常和肝脂肪变性。

3.3。红景天甙缓解氧化应激和炎症反应HFD老鼠

非酶的ROS拾荒者的水平SOD和MDA进行评估氧化应激标记在活的有机体内目的是探讨红景天甙对氧化应激的影响。如数据所示3(一个)3 (b),HFD喂养导致SOD活性和降低血清和肝组织MDA含量的增加,和两个效果被红景天甙治疗缓解。一致,红景天甙也观察到类似的影响db / db老鼠(图4(一)4 (b))。有趣的是,生物化学分析的结果表明,il - 1的浓度β在HFD小鼠显著增加,但减少了红景天甙治疗(图3 (c))。此外,CD68染色结果表明,更多的巨噬细胞分散在肝脏组织HFD老鼠,这结果是提高了红景天甙(图3 (d))。此外,存在表明红景天甙治疗抑制基因的表达Fas,Tnfα,Nlrp3,caspase1,Il1β在肝脏,HFD中高度表达的小鼠相比,RD同行(图3 e)。Fas基因涉及脂肪生成,其表达的增加可能加快TG(异位沉积37]。高的表达Tnfα,Nlrp3,caspase1,Il1β显示,促炎因子生产和NLRP3 inflammasome激活可能会影响到红景天甙治疗。因此,我们的研究结果表明,红景天甙施加干预对氧化应激的影响和NLRP3 inflammasome NLFLD激活。

3.4。红景天甙增加磷酸化AMPK和ACC和抑制激活NLRP3 Inflammasome在肝脏

如数据所示5(一个)5 (b)8周的口服红景天甙是能够逆转减少磷酸化AMPK和ACC GSK3以及一种蛋白激酶的磷酸化β在肝脏。此外,我们的结果也表明了,激活caspase-1和il - 1的水平β都是增加HFD老鼠(图5 (c)),db / db老鼠(图4 (c)),这表明NLRP3 inflammasome激活增加。然而,与红景天甙治疗后,裂解caspase-1和il - 1β都是HFD和减少db / db老鼠,pro-IL-1的表达水平β减少在db / db老鼠。因此,这些结果提供了第一个证据,红景天甙可以抑制NLRP3 inflammasome激活在非酒精性脂肪肝和2型糖尿病。

3.5。红景天甙提高异常脂质积累和AMPK / ACC体外磷酸化剂量依赖性的方式

油红O染色和脂质含量分析表明,脂质积累增加肝细胞葡萄糖加胰岛素高条件下培养24 - 72 h(数字6(一)6 (b))。值得注意的是,这样的文化条件可能模仿高血糖和胰岛素抵抗,导致多余的脂质沉积在活的有机体内据先前的报道,(25,33]。然而,红景天甙治疗抑制脂质沉积,增加了AMPK的磷酸化和ACC在肝细胞剂量依赖性的方式(数字6(一)- - - - - -6 (f))。

3.6。红景天甙能提高胰岛素敏感性和抑制NLRP3 Inflammasome体外激活

我们进一步研究了红景天甙对胰岛素敏感性的影响和NLRP3 inflammasome激活在体外。如数据所示7(一)- - - - - -7 (f)在高葡萄糖加胰岛素条件,刺激一种蛋白激酶的磷酸化和GSK3的水平β被钝化,caspase-1和il - 1的活性形式β分别增加,表明胰岛素敏感性受损,NLRP3 inflammasome激活增强。相反,我们的结果表明红景天甙治疗恢复了刺激一种蛋白激酶的磷酸化和GSK3β和减少caspase-1和il - 1的水平β。我们的研究结果显示,高葡萄糖加胰岛素条件和红景天甙对肝细胞(补充图孵化有细胞毒性的影响2(一个))。此外,与葡萄糖相比,相同浓度的甘露醇(30毫米)表现出没有影响脂质积累和AMPK和ACC细胞内磷酸化,从而排除潜在的渗透压的影响(补充数据2 (b)2 (c))。即使在这种情况下,潜在的渗透压对胰岛素敏感性的影响或NLRP3 inflammasome激活在肝细胞排除使用甘露醇(补充数据2 (d)2 (e))。整体而言,这些结果表明,红景天甙可以保护肝细胞免受代谢压力异常有关的胰岛素信号转导和NLRP3 inflammasome激活。

3.7。红景天甙保护肝细胞免受活性氧在高葡萄糖加胰岛素条件下生产过剩

由于活性氧是必不可少的NLRP3 inflammasome激活(38,39),我们测量的水平细胞活性氧和线粒体ROS利用荧光探针DCFH-DA MitoSOX。如数据所示8(一个)- - - - - -8 (c)红景天甙抑制ROS的肝细胞暴露于高葡萄糖加胰岛素的生产过剩。来验证是否salidroside-induced ROS减少对非酒精性脂肪肝的治疗效果是必要的,肝细胞活性氧清除剂NAC孵育。红景天甙相比,NAC对ROS施加类似的效果生产、胰岛素敏感性,NLRP3 inflammasome活化肝细胞(数字8 (d),8 (h),8(我),8 (j))。然而,NAC孵化没有影响脂质沉积或AMPK, ACC磷酸化在肝细胞(数字8 (e)- - - - - -8 (g))。

3.8。AMPK活化可能占红景天甙的抑制性影响TXNIP / NLRP3信号激活

TXNIP被建议作为中介的高glucose-induced NLRP3 inflammasome激活(17,40]。我们发现TXNIP表达水平在活的有机体内在体外。有趣的是,相对于控件,TXNIP表达水平明显增加HFD老鼠和肝脏组织db / db老鼠。红景天甙显著抑制过度TXNIP(数据管理4 (c)9(一个))。此外,在体外化验显示,TXNIP水平增加肝细胞暴露于高葡萄糖加胰岛素和逆转红景天甙(图9 (b))。根据一项研究[41),我们推测salidroside-induced AMPK活化可能调节TXNIP表达式。因此,我们探讨了角色的AMPK激活salidroside-induced影响TXNIP表达式通过AMPK抑制剂复合蛋白C和AMPK siRNA。如图9 (c),红景天甙AMPK和ACC磷酸化的影响,TXNIP表达式,和NLRP3 inflammasome激活后消失coincubation与复合c .此外,AMPK核转染也熄灭红景天甙在肝细胞(图的影响9 (d))。因此,调控AMPK活化是必要的红景天甙在TXNIP / NLRP3信号的影响。

4所示。讨论

非酒精性脂肪肝是一种公认病理学和最近成为慢性肝脏疾病的最常见原因,肝脏病理的光谱包含初始脂肪变性性脂肪肝和肝纤维化的早期阶段(42]。因素和压力与非酒精性脂肪肝包括肥胖、高脂血症、胰岛素抵抗和2型糖尿病(43]。

最近,我们报道降糖和降血脂药红景天甙对2型糖尿病的影响(25]。我们发现salidroside-stimulated AMPK活化可以减少脂质堆积在肌肉和肝脏组织db / db老鼠,这表明红景天甙可用于治疗非酒精性脂肪肝(25]。杨等人(36和李et al。44)报道,红景天甙可以预防肝损伤引起的大鼠或小鼠纳什模型HFD喂食,和这些发现提出了抗氧化剂和肝脏胰岛素信号规定参与红景天甙的作用,分别。然而,红景天甙是否适合非酒精性脂肪肝、治疗和其影响的机制尚未完全阐明。在目前的研究中,我们调查了红景天甙的药理作用在活的有机体内在体外,表明红景天甙有潜在的非酒精性脂肪肝的治疗,其作用与氧化应激的调节和AMPK-dependent TXNIP / NLRP3通路。

与控制RD老鼠相比,HFD老鼠开发了一种高稳定的体重,异常血糖波动,和葡萄糖耐量。红景天甙政府有效地减少体重和血糖水平,提高胰岛素敏感性HFD老鼠。此外,红景天甙治疗也改善血脂异常和抑制脂质在肝脏沉积。生化分析表明,红景天甙治疗纠正缺陷HFD老鼠,如AST水平增加、ALT、MDA和il - 1β降低SOD和AMPK活性。此外,红景天甙引起剂量依赖性降低脂质积累和磷酸化AMPK和ACC以及改善胰岛素敏感性的培养肝细胞。因此,这些观察结果表明,红景天甙治疗可以改善非酒精性脂肪肝。

一项研究报告称,与控制相比,激活NLRP3 inflammasome在纳什是增强肝脏组织45],NLRP3 inflammasome激活促进了纳什的发展对纤维化(46]。一般来说,一旦NLRP3 inflammasome激活,pro-caspase-1受到auto-cleavage活跃caspase-1的形成,这是能够处理细胞因子proforms pro-IL-1等βil - 1和pro-IL-18生成活跃β和地震,分别10]。积累的证据表明,il - 1β深入参与了非酒精性脂肪肝的发病机制和纳什6,47,48]。例如,与野生型小鼠相比,Nlrp3−−/caspase1−−/从feeding-induced保护肝脏肿大,肝脂肪变性、炎症和肝纤维化(8,46]。同样,在Tlr9识别−−/老鼠和Il1βr−−/老鼠,il - 1βtreatment-induced脂质积累和产生细胞死亡都是缓解与野生型相比,分别为(48]。值得注意的是,我们的研究表明,红景天甙治疗显著抑制多余的巨噬细胞分散和NLRP3 inflammasome激活在HFD小鼠的肝脏。有趣的是,一个类似的红景天甙对NLRP3 inflammasome也观察到肝脏db / db老鼠。迄今为止,我们先前的研究显示,db / db肝脂沉积症的小鼠表现出特征即使在RD喂养(25]。这一发现表明,抑制NLRP3 inflammasome激活可能参与有益的行动中红景天甙的代谢紊乱,如非酒精性脂肪肝和2型糖尿病。

越来越多的证据表明,TXNIP链接氧化应激NLRP3 inflammasome激活(11,17,38,40]。TXNIP NLRP3-binding蛋白质,和c端域TXNIP和纳赫特NLRP3域可以相互作用,导致激活NLRP3 inflammasome [17]。在氧化应激条件下,TXNIP由活性氧氧化后从硫氧还蛋白释放。另一方面,不仅葡萄糖稳态触发器ROS的海拔49),但也增强了TXNIP表达通过调控转录因子,碳水化合物反应元件结合蛋白(50]。因此,TXNIP代表一个有前途的新的治疗目标对许多疾病与代谢相关疾病,包括糖尿病视网膜病变(51)和视网膜神经退行性疾病(15]。在这个框架中,我们评估了红景天甙对TXNIP水平的影响在活的有机体内在体外。我们的研究结果表明,红景天甙降低蛋白质含量在肝组织和培养的肝细胞。此外,红景天甙治疗后,小鼠SOD活性和MDA含量异常恢复。红景天甙也抑制了细胞ROS增加肝细胞暴露于高葡萄糖加胰岛素。因此,红景天甙减少氧化应激和TXNIP水平在活的有机体内在体外

许多先前的研究提到了红景天甙的抗氧化压力特性在活的有机体内在体外(36,42,52]。然而,机制这个属性没有被完全理解。基于之前的研究,我们得出结论,红景天甙可能目标抑制线粒体呼吸链复杂的我25和刺激线粒体生物起源27),因此减少过氧化物生产的速度(26]。在这项研究中,我们使用NAC,活性氧清除剂,我们发现ROS生产和NLRP3激活都抑制。然而,NAC治疗施加任何影响脂质沉积或AMPK活性。最近,临床试验表明,单一抗氧化剂与NAC治疗非酒精性脂肪肝患者导致降低血清ALT水平(53]。然而,由于缺乏对病理检查结果,仍然没有足够的数据来支持使用抗氧化剂治疗非酒精性脂肪肝(54]。我们目前发现披露,抗氧化剂的作用为红景天甙的行动是必要的,但治疗非酒精性脂肪肝的不足,而且AMPK活性和脂质代谢的调节肝细胞是至关重要的。

在我们之前的研究中,我们澄清了红景天甙的药理机制的AMPK激活(25]。AMPK活化已被证明会降低蛋白质水平TXNIP通过调节Txnip基因表达(55]或促进TXNIP退化(41]。这些发现表明,salidroside-induced AMPK活化可能发挥关键作用的规定TXNIP水平和NLRP3 inflammasome激活。为了解决这个猜测,我们封锁了AMPK活性通过使用一个特定抑制剂和核。有趣的是,AMPK活性的抑制抑制红景天甙的行动TXNIP表达和NLRP3 inflammasome激活。综上所述,这些研究结果表明,AMPK活化可能占红景天甙的抑制性影响TXNIP / NLRP3信号激活。这些发现表明,红景天甙可能不仅适合NALFD也为其他炎症和代谢紊乱。

总的来说,红景天甙展品在非酒精性脂肪肝治疗作用。如补充图所示3,我们可以推测,机制的影响涉及到抗氧化压力和监管AMPK-dependent TXNIP / NLRP3信号通路,从而为非酒精性脂肪肝药理代表一个潜在的强大的目标的目的。

缩写

ACC: 乙酰辅酶A羧化酶
ALT: 丙氨酸氨基转移酶
AMPK: 活化蛋白激酶
AST: 天冬氨酸转氨酶
抑制: 有关分子模式
FAS: 脂肪酸合酶
高密度脂蛋白胆固醇: 高密度脂蛋白胆固醇
H & E: Hematoxylin-eosin
HFD: 高脂肪饮食
HOMA-IR: 内稳态模型assessment-insulin阻力
IPGTT: ip葡萄糖耐量试验
IPITT: ip胰岛素耐量试验
密度: 低密度脂蛋白胆固醇
MCP1: 单核细胞化学引诱物蛋白1
MDA: 丙二醛
南京: 防治作用
非酒精性脂肪肝: 非酒精性脂肪肝病
纳什: 非酒精性脂肪肝炎
NEFA: Nonesterified脂肪酸
NLRs: nod样受体
pamp: 其分子模式
理查德·道金斯: 规律的饮食
ROS: 活性氧
核: 短RNA干扰
TC: 总胆固醇
TG: 甘油三酸酯
肿瘤坏死因子-α: 肿瘤坏死因子α
硫氧还蛋白: 硫氧还蛋白
TXNIP: TRX-interacting蛋白质。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

如果金,郑道,杨小燕的构思和设计研究。李文静,郑道,丹•吴方扁,沙沙村兴进行实验。道,小燕,Qibin王、李Chen和Si金分析研究数据和写的手稿。郑道和杨小燕了同样的工作。

确认

这项工作是支持由中国国家自然科学基金(81573432,81573432,81573432,81373413),中国教育部(ncet - 10 - 0409)和湖北省自然科学基金(2016 cfb153)。

补充材料

补充1补充图1:HFD对体重的影响,在小鼠餐后血糖和胰岛素敏感性。老鼠服用RD和HFD 14周,体重(a),餐后血糖(b), IPGTT (c)和IPITT (d)测定。 , 与RD。值意味着±s.e.m。(RD老鼠, ;HFD老鼠, )。

补充2补充图2:红景天甙(SAL)治疗不影响细胞的生存能力,以及甘露醇(MT)孵化的影响脂质积累,AMPK活性,胰岛素敏感性,NLRP3 inflammasome激活。后一夜之间在无血清培养基培养包含正常葡萄糖(NG, 5.5毫米),主要鼠肝细胞在无血清培养基培养包含30 mM葡萄糖和100海里(HG)和胰岛素治疗或10μM萨尔指定时间的(0 - 72 h),然后细胞生存能力(a)化验。血清饥饿后一夜之间,主要鼠肝细胞在无血清培养基培养含有汞或太(30毫米)仅72 h,然后油红O染色(b)。从肝细胞提取的蛋白质样本或上层清液(SN)。AMPK的磷酸化,ACC (c),一种蛋白激酶,GSK3β(d)和激活NLRP3 inflammasome (e)被免疫印迹分析。胰岛素敏感性的评价在体外肝细胞被视为表示,中移除,细胞被孵化的新鲜血清DMEM包含胰岛素(10 nM)的蛋白质样本提取之前20分钟。比例尺= 200μm。 , 和NG。值意味着±s.e.m。((a)和(b): ;(c) - (e): )。

补充3补充图3:原理图SAL的行动。