基于SirT3探讨番泻苷A抑制肠道线粒体过热治疗T2DM的作用机制
批准号:
82074164
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
孙永宁
依托单位:
学科分类:
中西医结合临床基础
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙永宁
中文摘要
高脂高糖饮食、运动过少等不健康生活方式可导致能量过剩和代谢紊乱。营养过量供应通过“底物推动”效应造成线粒体功能紊乱,产生过量ATP及ROS,即称之为线粒体过热,由其造成的病理变化是T2DM重要诱因,这和中医认为内热逐渐成为T2DM重要病因相契合。大黄是从内热论治T2DM的代表药物之一。申请者上一个国自然项目研究发现大黄有效成分番泻苷A能调节线粒体过热,保护肠道L细胞GLP-1分泌并改善胰岛素抵抗,而作用机制尚未涉及。已知线粒体沉默信息调节因子(SirT3)是改善线粒体过热的关键因子,但与番泻苷A的关联研究未见报导。因此提出本研究假说:番泻苷A可能通过调节SirT3抑制线粒体过热,保护肠道L细胞线粒体结构及功能,改善GLP-1分泌,治疗T2MD。创新点是:采用SirT3基因敲除小鼠建模,从改善线粒体过热的关键因子入手,探讨番泻苷A抑制线粒体过热,为番泻苷A治疗T2DM提供分子机制依据。
英文摘要
High fat & sugar diet, lack of exercise and other unhealthy lifestyles lead to energy surplus and metabolic disorders. Excessive supply of nutrients causes mitochondrial dysfunction through the "substrate-pushed" effect, resulting in excessive production of ATP and ROS. We describe this phenomenon as mitochondrial overheating. The pathological changes it caused are important inducements of T2DM, which are consistent to the "internal heat" pathogenesis of diabetes that traditional Chinese medicine has recognized increasingly. Rhubarb is one of the representative drugs to treat T2MD from "internal heat ". The applicant's previous NSFC project found that sennoside A, an active ingredient of rhubarb, regulates mitochondrial overheating, protects the GLP-1 secretion of intestinal L cells and improves insulin resistance, but the mechanism of these effects has not been involved. Mitochondrial silencing information regulator (SirT3) is a key factor to improve mitochondrial overheating, and its association with sennoside A has not been reported. We hypothesize that sennoside A inhibits mitochondrial overheating through regulation of SirT3, thus protects mitochondrial structure and function of L cells, improve GLP-1 secretion, thereby exerts its anti-diabetic effects. The innovation of this project is: We establish a SirT3 conditional knock out mice model, explore the way sennoside A inhibits mitochondrial overheating focusing on the key regulator of this phenomenon, thus provide molecular mechanism basis for the application of rhubarb and its active component sennoside A in the treatment of T2DM.
本研究通过高脂饮食建立2型糖尿病模型鼠模拟2型糖尿病自然发病过程,明确了番泻苷A对糖尿病鼠糖脂代谢及胰岛素敏感性的影响。澄清了番泻苷A对L细胞GLP-1分泌功能的影响,通过HE染色评估二者配伍对结肠组织形态及屏障功能的影响。在机制研究中,通过提取小鼠结肠组织活线粒体检测ROS水平,并对ROS生成的影响机制进行展开研究,包括检测Mn-SOD、GSH、MDA,评估线粒体呼吸链蛋白表达及呼吸活性,为了进一步验证番泻苷A的保护性影响,研究检测了ROS诱导的线粒体自噬PINK1/Parkin通路的变化。通过海马生物能量代谢仪及透射电镜进一步揭示番泻苷A对糖尿病小鼠结肠线粒体呼吸功能及超微结构的影响。进一步应用SIRT3基因敲除小鼠及SIRT3过表达、敲减细胞系,AKT抑制剂等明确SIRT3及PI3K/AKT通路在番泻苷A保护2型糖尿病小鼠结肠L细胞、促进GLP-1分泌、调节血糖、恢复胰岛素敏感性中的关键作用。.本项目借鉴中医辨证论治的理论,基于“清热利湿”的治则,使用中药大黄的有效成分番泻苷A治疗2型糖尿病,为“清热利湿” 治疗T2DM的中医理论提供实验依据。同时从抑制肠道L细胞线粒体“过热”的新视角,阐释了番泻苷A基于SIRT3/PI3K/AKT通路保护肠道L细胞、改善肠道L细胞线粒体代谢、促进GLP-1分泌、调节血糖、恢复胰岛素敏感性的有效药理作为中医药防治T2DM及其他代谢性疾病提供一条有效的新途径,为中药大黄及其有效成分番泻苷A治疗T2DM的有效性和安全性提供科学依据,为治疗2型糖尿病的新药开发提供新的思路。
基于USP14探讨番泻苷A抑制肝细胞焦亡改善T2DM胰岛素抵抗的作用机制
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:孙永宁
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依托单位:
基于SirT3探讨番泻苷A抑制肠道线粒体过热治疗T2DM的作用机制
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:55万元
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批准年份:2020
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负责人:孙永宁
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依托单位:
国内基金
海外基金