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糖尿病作为全球第三大慢性非传染病之一,其患病率逐年攀升。目前全球糖尿病患病人数已经达到4.63亿,较2017年增加了约3800万,平均增长率为51%。我国糖尿病患病总人数达到了1.164亿,位居全球首位。随着糖尿病等代谢性疾病的流行,脂肪肝的患病率逐年上升。相关研究表明,糖尿病是脂肪肝发生的独立危险因素,并且增加了脂肪肝患者的死亡率。非酒精性脂肪肝(NAFLD)是2型糖尿病常见的肝脏疾病,NAFLD和T2DM之间存在共同的流行病学和病理生理学特征。虽然近年来关于T2DM的易感基因、发病机制等方面的研究已经取得了一定的进展,但是糖尿病并发症尤其是糖尿病肝损伤的研究相对滞后。糖尿病NAFLD与病毒性肝炎一样,均可以导致肝硬化及肝癌,然而目前临床仍缺乏有效的治疗药物。因此针对糖尿病患者研发NAFLD有效药物是必要的。中医药是公共卫生事业的重要组成部分,其良好的临床疗效和防病治病的能力与现代医学互相补充,共同为保障人民健康服务。中医中药不仅可以有效地控制疾病恶化,还可以辅助患者机体调节。因此借助传统中医药手段研究治疗糖尿病非酒精性脂肪肝的有效药物是极具意义的。研究目的:探索苦豆碱对糖尿病肥胖模型db/db小鼠的干预作用,明确苦豆碱的体内作用机理。研究方法:(1)将苦豆碱口服干预治疗糖尿病肥胖模型db/db小鼠后,分别监测db/db小鼠体重、血糖、采食量以及血清代谢产物等变化,明确苦豆碱对糖尿病肥胖模型db/db小鼠的影响。(2)通过检测苦豆碱干预治疗的db/db小鼠的血清及肝组织中AST、ALT、TC、TG、HDL以及LDL等相关肝功能指标,明确苦豆碱对db/db小鼠脂肪肝的影响。通过免疫组化、HE染色、流式分析、荧光定量检测的检测手段明确苦豆碱对db/db小鼠脂肪肝引发的炎症的缓解作用。(3)为了进一步阐明苦豆碱对脂肪肝及血糖调节的作用,首先体外建立脂肪肝细胞模型,加入苦豆碱干预治疗后,通过Western blot(WB)、电镜观察以及TG含量分析等手段分析苦豆碱对脂肪肝的作用机理。然后,对苦豆碱干预治疗的db/db小鼠的肝组织进行WB以及电镜观察,进一步分析体内苦豆碱对脂肪肝的作用机理。此外,通过WB检测肝组织中血糖调节相关蛋白的表达,明确其调控血糖的作用。研究结果:(1)首先,探索了苦豆碱对db/db小鼠的干预作用,db/db小鼠口服苦豆碱后,连续5周监测其体重和血糖变化,结果显示苦豆碱给药组与对照组相比体重和血糖显著改善,且不影响采食量的变化。苦豆碱可以有效地改善肝组织和腹部脂肪的中的脂肪含量,并下调肝比重和腹部脂肪比重。收集血清进行代谢组学分析,结果显示苦豆碱可以调控脂肪酸合成关键产物-肉豆蔻酸/月桂酸的产生进而改善db/db小鼠的脂肪的合成。(2)然后,探索了苦豆碱对db/db小鼠非酒精性脂肪肝损伤的干预作用研究。db/db小鼠口服苦豆碱后,可以有效换缓解NAFLD导致的肝炎损伤。血清及肝组织中AST、ALT、TC、TG、HDL以及LDL等相关肝功能指标显著下调,表明苦豆碱可以有效地改善db/db小鼠的肝功能。肝组织病理学分析结果显示,苦豆碱可以有效地缓解肝组织中脂肪变性和肝纤维化。组织中驻留的巨噬细胞在炎症反应调控作用中起着重要的调节作用,因此本研究探索了苦豆碱对体内和体外的巨噬细胞的调节作用。肝组织的F4/80的免疫组化及F4/80流式检测结果表明苦豆碱可以抑制巨噬细胞向肝组织迁移引发炎症反应。我们分别从体内和体外探讨了苦豆碱对巨噬细胞极化的调节功能,分结果表明苦豆碱可以促进巨噬细胞由M1型向M2型极化,并抑制IL-6、IL-1β、TNF-α以及INOS等炎症细胞因子的相对表达量,有效抑制炎症损伤。(3)最后,探索了苦豆碱改善非酒精性脂肪肝及缓解血糖作用研究。我们建立了L-02脂肪肝细胞模型,苦豆碱处理L-02脂肪肝细胞模型后,油红O染色和细胞TG含量显著减少。电镜观察结果显示细胞内的脂肪滴显著减少,且出现大量的自噬小体和自噬溶酶体,收集苦豆碱处理L-02脂肪肝细胞模型通过WB分析自噬相关蛋白LC3B的表达量增加,因此确定苦豆碱可以通过自噬途径进行改善脂肪肝。通过电镜观察苦豆碱给药组和对照组的db/db小鼠肝组织,发现苦豆碱治疗的db/db小鼠的肝组织线粒体呈现正常,而未治疗组线粒体出现明显的肿胀损伤。我们通过检测db/db小鼠肝组织线粒体自噬相关蛋白发现Parkin、PINK1以及LC3B等蛋白表达量有所增加,我们确定苦豆碱可以改善NAFLD造成的线粒体损伤,减轻其导致的肝损伤。我们又检测了苦豆碱给药组的肝组织GLUT4的表达,GLUT4蛋白的表达量显著高于未治疗组,因此我们确定苦豆碱通过调节GLUT4进行转运葡萄糖进行改善血糖功能。研究结论:本研究选取了中国传统中药苦豆子的分离单体物质-苦豆碱作为研究对象,探讨其对糖尿病肥胖小鼠模型的干预作用,明确其可以有效地缓解db/db小鼠的脂肪肝炎症作用,并通过促进肝组织中GLUT4的表达进行血糖调节的药理学作用,为研发治疗非酒精性脂肪肝合并糖尿病有效药物提供理论参考。