遠志皂苷對T2DM+AD模型大鼠的“降糖-益智”聯動效應

錢 闊，李 敏，李曉冰，趙文杰

（黑龍江省齊齊哈爾醫學院附屬第三醫院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 資料與方法

1.1 一般資料

2015年2月19日Nature上刊出的AD全基因組關聯研究表明，AD神經彈性變化受非遺傳效應的影響。線粒體作為葡萄糖代謝的主要場所，胰島素（insulin）/IGF（insulin-like growth factor）信號通路作為調控葡萄糖代謝的主要因素備受關注[7]。研究發現，AD相關的胰島素/IGF信號通路異常主要原因是胰島素/IGF抵抗與缺失所致。因此，AD被認為是“腦部特異的T2D（brain-specific T2D）”，具有胰島素抵抗（T2DM）及胰島素缺失（T1DM）的雙重特征，被稱為3型糖尿病（T3DM）。若胰島素/IGF信號通路障礙導致糖代謝異常會使Aβ沉積，Aβ沉積導致線粒體功能失調，進一步使線粒體對淀粉樣前體蛋白（APP）的降解減少，Aβ沉積增多，形成惡性循環，加速T3DM病情的發生發展。因此，腦部能量代謝失調，胰島素/IGF信號通路障礙及線粒體功能調節在AD與糖尿病之間的相關性研究中成為了必不可少的紐帶。因此尋找一種既能治療糖尿病，又能拮抗AD癥狀的藥物是我們內分泌學攻關的首要課題。

1.2 方法

（1）遠志皂苷改善T2DM+APP/PS1 轉基因小鼠動物模型中胰島素抵抗及神經損傷的作用特點研究。

（2）基于Aβ/線粒體惡性循環假說與PI3K/GSK-3β/Nrf2信號通路的遠志皂苷“降糖益智”聯動效應的機制研究，應用高分辨率線粒體呼吸儀測定。取新鮮的海馬和肝臟，冰浴勻漿制備線粒體，測定氧耗率；線粒體氧化磷酸化效率用AMP/ATP比值表示，以AMP/ATP檢測試劑盒測定。

1.3 觀察指標

（1）遠志皂苷改善T2DM+AD動物模型中胰島素抵抗及神經損傷的作用特點研究。

（2）基于Aβ/線粒體惡性循環假說與PI3K/GSK-3β/Nrf2信號通路的遠志皂苷“降糖益智”聯動效應的機制研究

實驗表明，以外周胰島素抵抗和中樞胰島素抵抗現象為出發點，結合能量代謝理論，在Aβ/線粒體惡性循環假說的驅動下，以PI3K/GSK-3β/Nrf2 信號通路為主線，考察遠志皂苷對血清、腦脊液、肝臟中相關指標的影響，檢測遠志皂苷對機體胰島素抵抗和海馬神經受損的改善，考察遠志皂苷對肝臟和海馬線粒體的形態變化、膜電位變化及氧化磷酸化功能的改善，檢測遠志皂苷對PI3K/GSK-3β/Nrf2信號通路下的關鍵因子和蛋白功能的影響，綜合上述檢測結果，探討和揭示遠志皂苷對胰島素信號通路的調控與改善線粒體功能、減少Aβ在腦內聚集的內在關聯性。

1.4 檢驗方法

應用ELISA檢測腦脊液胰島素水平、血清中胰島素水平（InS）、胰島素抗體（IAA）、胰島素降解酶活力（IDE）、IGF-1水平、NO水平和NOS活力、甘油三酯（TG）、膽固醇（TC）、糖基化血清蛋白（GSP）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）等指標；應用比色法等檢測肝臟中SOD、GSH- px、MDA等常規氧化應激相關指標；線粒體功能測定：應用高分辨率線粒體呼吸儀測定。取新鮮的海馬和肝臟，冰浴勻漿制備線粒體，測定氧耗率；應用電鏡觀察線粒體的組織形態學變化；應用熒光顯微鏡觀察線粒體的膜電位變化；采用Western blot和實時定量 RT-PCR分析p-Akt、Akt、p-GSK-3β 和 GSK-3β，PPARγ，IDE的蛋白與基因表達

2 結 果

臨床實踐和研究發現，鑒于T2DM 與AD之間的病理交叉，緊密結合神經生物學研究的最新成果，進一步深入揭示遠志皂苷抗 AD 的作用機理，尋找遠志皂苷治療AD 的作用靶點，使遠志皂苷降糖-益智功效的聯動機制理論研究進一步深化，不僅能在基礎領域中有所新發現，而且對于指導T2DM患者的AD癥狀的臨床治療，減輕這種“難治之癥”給病人帶來的巨大痛苦也具有重要實際意義，同時也為中藥“一藥多效”和“整合作用”現代化研究提供新的思路和借鑒。

3 結 論

從目前有關中藥的實驗研究結果來看，中藥的作用呈現多途徑、多靶點、全面調節，對防治 AD 有廣泛的針對性。遠志始載于《神農本草經》，列為上品，視為養命要藥，具有祛痰、消腫、安神益智的功效。其有效成分遠志皂苷具有抗氧化、抗衰老、抗癡呆和腦保護作用以及調節血糖、血脂、和抗炎等多種藥理活性。遠志皂苷對APP/PS1 轉基因小鼠的記憶障礙具有顯著的改善作用，而且抑制了腦組織氧化應激，同時對T2DM小鼠的血糖和血脂具有明顯的調控作用。網絡藥理學觀點認為，中藥藥效的產生是多靶點、多方位同時進行的，據此推測遠志皂苷的益智和降糖這兩種功效，必定存在著由某種調控因子為關鍵點的聯系。