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Ⅱ型糖尿病(T2DM)已成为全球流行性疾病之一,胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)是T2DM发生和发展的驱动性因素,因此寻找通过改善IR治疗T2DM的活性物质是糖尿病药物开发的重要策略和方向。滇结香花是民族药用植物,在降血糖、降血脂的辅助治疗方面呈现出良好的功效,已有相关研究报道滇结香花提取物通过抑制α-葡萄糖苷酶活性、激活过氧化酶体增殖受体(PPARβ/γ)等方面治疗T2DM。本研究在课题组前期的工作基础上,结合滇结香活性成分的研究报道,提出其可能通过改善IR达到降糖效果从而治疗T2DM。因此,本文建立肌细胞IR细胞模型,尝试从滇结香花不同溶剂提取物中筛选可以改善IR的组分,并对其体内、外降糖机制进行研究,为滇结香花治疗T2DM提供依据。主要研究工作如下:(1)建立肌细胞IR模型并评价滇结香花不同溶剂提取物的体外降糖活性。首先比较五种不同分化培养基诱导C2C12成肌细胞分化为肌细胞,通过细胞形态、肌酸激酶活力和肌分化过程中基因及蛋白表达等指标,确定含2%马血清的高糖DMEM培养基作用成肌细胞5-7天为最佳诱导分化条件;然后利用0.75 mM棕榈酸作用肌细胞16 h建立稳定的IR细胞模型并评价滇结香花不同溶剂提取物的降糖活性。结果发现滇结香花正己烷提取物(EGH)具有良好的降糖活性,在浓度为25-200μg/m L范围内可显著增加C2C12/IR细胞对葡萄糖的消耗和摄取,且具有明显的剂量依赖性。(2)采用两种T2DM小鼠模型对EGH进行体内降糖活性评价。其一是利用高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素腹腔注射诱导C57BL/6J小鼠建立化学诱导型T2DM小鼠模型;其二是选用db/db小鼠作为自发型T2DM小鼠模型。EGH设置三个剂量(40、80和160 mg/kg/day),灌胃治疗4周后,小鼠空腹血糖值、口服糖耐量、糖化血红蛋白均下降且呈剂量依赖性,表明EGH具有较好的降糖活性;检测IR相关指标(空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、胰岛素分泌指数和胰岛素敏感指数)及HE染色发现EGH能够修复损伤胰岛组织促进胰岛素释放,提高组织对胰岛素的敏感性从而改善IR;EGH治疗后小鼠血清游离脂肪酸、总胆固醇和甘油三酯含量显著降低说明EGH可有效调节小鼠体内脂质代谢。同时EGH可促进小鼠肌组织中胰岛素受体(IRs)和胰岛素受体底物-1(IRS-1)发生磷酸化,促进葡萄糖转运体4(Glut4)的表达,增加肌组织对葡萄糖的摄取。(3)筛选EGH中的降糖活性组分并探究其作用机制。对EGH的降糖机制进行初步探究后采用硅胶柱层析对EGH进行分离得到5个组分(Fr.1-Fr.5),采用肌细胞IR模型对Fr.1-Fr.5进行体外降糖活性评价。浓度为12.5-100μg/mL的Fr.1、Fr.3和Fr.5均能提高C2C12/IR细胞对葡萄糖的消耗量和摄取量,其中Fr.1效果最佳,Fr.3次之。进一步探究Fr.1降糖作用机制,发现Fr.1可以促进IRs、IRS-1磷酸化激活胞内磷脂酰肌醇激酶(PI3K),抑制下游负调节抑癌基因蛋白(PTEN)磷酸化并促进磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDK1)磷酸化,进一步促进下游蛋白蛋白激酶B(AKT)和糖原合成酶激酶3β(GSK 3β)磷酸化,激活PI3K/AKT信号通路。Fr.1还能促进腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)及其底物乙酰辅酶A羧化酶(ACC)磷酸化激活AMPK信号通路。综上所述,Fr.1可以激活PI3K/AKT和AMPK信号通路促进Glut4对葡萄糖的转运从而改善IR达到治疗T2DM的目的。