PART 1 쥐의 스트렙토조토신-니코틴아미드 유도 당뇨병에서 자카란다 미모시폴리아과의 악테오사이드의 항당뇨병 및 항산화 효과

Verbascum 배당체의 항당 및 항산화 효과는 어떻게 반영됩니까?

Salma A. El-Marasy1, Siham M. El-Shenawy1, Fatma A. Moharram2, Nagla A. El-Sherbeny3* 1 약리학과, 국립 연구 센터, 기자, 이집트; 2 이집트 헬완에 있는 헬완대학교 약학부 약리학과; 3 이집트 이스마일리아 수에즈운하대학교 의과대학 임상약리학과

추상적인

배경: 악티오사이드에서 분리된 페닐에타노이드 화합물입니다.자카란다 미모시폴리아 D. Don은 잠재적인 항당뇨 효과를 나타냅니다.

목표:이 연구는 항당뇨병 및 항산화 효과를 조사하기 위해 고안되었습니다.악티오사이드스트렙토조토신-니코틴아미드(STZ-NA)로 유발된 쥐의 제2형 당뇨병에서.

행동 양식:당뇨병은 NA(25mg/kg)의 복강내(ip) 투여 후 15분에 단일 용량의 STZ(52.5mg/kg)의 복강내(ip) 주사에 의해 유도되었습니다. 쥐를 6개 그룹으로 나누었습니다. 그룹 I: 정상 쥐 그룹은 비히클을 투여받았고, 그룹 II: 당뇨병 대조군 및 그룹 III-IV: 당뇨병 쥐 그룹은악티오사이드(10, 20 및 40 mg/kg) 또는 피오글리타존(30 mg/kg)을 연속 21일 동안 투여합니다. 생화학적 매개변수는 혈청 및 간 균질액에서 평가되었습니다. 조직 병리학에 대한 간 섹션의 검사도 수행되었습니다.

결과:악티오사이드처리된 쥐는 대조군 당뇨병 쥐에 비해 혈당, 글리코실화 헤모글로빈, 총 콜레스테롤, 중성지방 및 증가된 혈청 인슐린 수치가 유의하게 낮았습니다. 뿐만 아니라,악티오사이드처리된 쥐는 당뇨병 대조군과 비교하여 현저하게 감소된 malondialdehyde, 감소된 글루타티온 간 함량 증가 및 간의 병리학적 변화를 약화시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 효과는 표준 당뇨병 치료제인 피오글리타존에 의한 효과와 유사했습니다.시험관 내, 악티오사이드소거된 안정한 자유 라디칼 1,1-디페닐{2}}피크릴히드라질.

결론:악티오사이드제2형 당뇨병에 대한 잠재적 치료제로 간주될 수 있습니다. 그러나 항당뇨병 효과의 기저에 있는 추가 메커니즘을 연구하는 것이 좋습니다.

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소개

당뇨병은 전 세계적으로 약 4억 5천만 명의 성인에게 영향을 미치는 만성 대사 장애입니다. 그 수는 2045년까지 6억 2900만 명에 달할 것으로 예상된다[1]. 이 질병은 인슐린 작용에 대한 췌장 베타 세포 및/또는 조직의 저항성으로부터 감소된 인슐린 출력에 의해 유발된 고혈당증을 특징으로 합니다. 제2형 당뇨병은 모든 당뇨병 사례의 90-95%에서 발견됩니다. 당뇨병은 대혈관 및 미세혈관(신병증, 신경병증, 망막병증) 합병증의 위험이 높습니다[2]. 생활 습관 수정, 약리학적 치료 및 주의 깊은 모니터링은 당뇨병 관리의 핵심입니다. 목표 혈당 조절을 달성하면 당뇨병 합병증을 예방하거나 최소한 지연시킬 수 있습니다[3]. 현재의 항당뇨병 약물의 이점에도 불구하고 모든 종류에는 바람직하지 않은 부작용이 있습니다. 따라서 제2형 당뇨병에 대한 새로운 치료법을 찾는 것이 필요합니다. 신약은 최소한의 부작용과 저렴한 비용으로 효과가 있어야 합니다. 당뇨병 환자는 혈당 조절을 개선하는 것으로 생각되는 자연 요법을 사용하며, 특히 약물 비용이 큰 어려움을 겪을 수 있습니다[4]. 자카란다 속(Bignoniaceae)은 주로 열대 및 아열대 지역에서 발견됩니다. 자카란다 미모시폴리아는 브라질이 원산지이지만 이집트에서도 관상수로 재배되고 있습니다. Acteoside(verbascoside)는 J. mimosifolia의 잎에서 분리되었습니다[5]. 항염증[6],[7], 간보호[8], 항산화[9], 항종양[10], 신경보호 효과[11]를 포함하여 acteoside의 다양한 유망한 활성이 이전 연구에서 보고되었습니다. 이전 보고서는 악테오사이드의 잠재적인 항고혈당 효과를 입증했습니다. 예를 들어, acteoside는 항당뇨병 약물과 상관관계가 있는 활성인 시험관 내 단백질 당화를 ​​방지합니다[12]. 또한, Acteoside를 함유한 식물 추출물은 실험적인 제2형 당뇨병에서 항고혈당 효과를 나타냈다[13]. 또한, Morikawa et al. [14]; 쥐에게 전분 ​​부하와 동시에 2주 동안 경구 악테오사이드를 매일 투여한 후, 체중의 유의미한 변화 없이 내당능이 개선되었습니다. 그러나, Acteoside의 항당뇨 효과는 실험적인 당뇨병 모델에서 아직 조사되지 않았습니다. 따라서, 이 연구는 스트렙토조토신-니코틴아미드(STZ-NA)에 의해 유도된 제2형 당뇨병의 쥐 모델에서 악테오사이드의 항당뇨병 및 항산화 효과를 조사하는 것을 목표로 합니다.

악티오사이드cistanche 캔에서노화 방지

재료 및 방법

동물

수컷 Wistar 흰둥이 쥐(체중 180-210g)가 현재 연구에 사용되었습니다. 쥐는 국립 연구 센터(이집트 카이로)의 동물 사육장 시설에서 구입했습니다. 동물을 표준화된 조건에 수용하고 실험을 시작하기 전에 실험실에서 7일 동안 적응시켰다. 쥐는 표준 음식 알갱이와 물을 자유롭게 섭취할 수 있었습니다. 실험 프로토콜과 모든 동물 절차는 이집트 국립 연구 센터의 윤리 위원회의 승인을 받았습니다(승인 번호: 18/042). 위원회 지침은 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 국립 보건원 지침과 일치합니다.

재료

STZ는 Sigma-Aldrich(미국 미주리)에서, NA는 Bayer Schering Pharma(스위스, 유럽)에서, Pioglitazone은 Amoun Pharmaceutical Industries Co.(이집트 카이로)에서 조달했습니다. 네 번째 저자는 순수한 악테오사이드 샘플을 제공했습니다. J. mimosifolia 잎에서 acteoside의 분리는 이전에 Moharram과 Marzouk[5]에 의해 보고된 대로 수행되었습니다. 다른 모든 화학 물질과 시약은 분석 등급이었습니다.

당뇨병 유도

12시간 공복 후, 0.1mol/L 시트르산 완충액(pH 4.5)에 용해된 STZ(52.5mg/kg)의 단일 복강 내 용량에 의해 쥐에서 당뇨병이 유발되었습니다[15]. STZ는 NA(25 mg/kg)의 복강내 주사 후 15분에 주어졌습니다[16]. STZ 주사 후 24시간 후, 저혈당 쇼크로 인한 사망 위험을 극복하기 위해 5% 포도당 용액이 쥐에게 주어졌습니다. STZ 주입 48시간 후, 휴대용 혈당계를 사용하여 꼬리 정맥에서 채취한 혈액 샘플에서 혈당 수준을 추정했습니다. 쥐는 공복 혈당이 250mg/dL 이상인 경우에만 당뇨병으로 간주되었습니다.

실험적 설계

쥐의 무게를 측정한 후 무작위로 6개 그룹(그룹당 6마리)으로 나누었습니다. 그룹 I: 정상 대조군으로 제공(증류수만 제공); 그룹 II: 당뇨병 대조군; 그룹 III-V: 각각 3주 동안 경구 악티오사이드(10, 20 및 40 mg/kg)로 치료된 당뇨병 랫트; 및 그룹 IV: 3주 동안 경구 피오글리타존(30 mg/kg)으로 치료된 당뇨병 랫트. 비히클은 정상 및 당뇨병 대조군 쥐에게 주어졌다. Acteoside 또는 pioglitazone 치료는 STZ 주입 48시간 후 고혈당이 확인된 후 시작되었습니다. Acteoside 및 pioglitazone 용량은 Liu et al.에 의해 이전에 발표된 데이터에 따라 선택되었습니다. [17] 및 Vidal et al. [18], 각각.

체중 변화 초기 체중

실험 시작 전에 각 쥐의 무게를 측정하여 결정했습니다. 또한, 각 래트의 최종 체중은 연구 설계에 따라 비히클 또는 치료제의 마지막 투여 후 24시간에 추정되었습니다. 체중의 백분율 변화는 다음과 같이 계산되었습니다.

생화학적 분석

포도당 수준

포도당 수준(mg/dl)은 Trinder[19]의 방법에 따라 (Biodiagnostic, Egypt)에서 구입한 키트를 사용하여 비색 측정되었습니다.

혈청 인슐린 수치

혈청 인슐린 수준(μIU/ml)은 제조업체의 프로토콜에 따라 효소 결합 면역흡착 키트 쥐 인슐린(INS) ELISA(Cusabio Biotech Co., Ltd., Hubei, China)에 의해 측정되었습니다. 당화 헤모글로빈 수준(HbA1c) 당화 Hb 수준(ng/ml)은 제조사의 프로토콜에 따라 Glory Science에서 구입한 (Rat [HbA1c] ELISA)를 사용하여 추정되었습니다. 혈청 중성지방 및 총 콜레스테롤 수치 중성지방 수치(mg/dl) 및 총 콜레스테롤 수치(mg/dl)는 효소적 방법을 사용하여 결정되었습니다. Fossati와 Prencipe[20]의 방법에 따라 이집트 Biodiagnostic의 진단키트를 사용하였다.

조직 균질물의 준비

얼음처럼 차가운 0.1 M 인산염 완충액(pH 7.4). 그런 다음, 균질액을 냉각 원심분리기(2k15; Sigma/Laborzentrifugen)에서 4000rpm으로 5분 동안 원심분리했습니다. 그런 다음 상층액을 사용하여 말론디알데히드(MDA) 및 환원된 글루타티온(GSH)의 간 함량을 측정했습니다. 모든 쥐를 마취 하에 참수로 희생시킨 후 간을 적출하였다. 간에서 일부를 (20% w/v)로 균질화했습니다.

간 지질 과산화물 함량

간 MDA 함량(나노몰/간 조직 그램)은 이집트의 BioDiagnostic Co.에서 구입한 진단 키트를 사용하여 Satoh[21]에 의해 설명된 대로 비색으로 결정되었습니다.

간 GSH 함량

간 감소된 GSH 함량(mmol/g 간 조직)은 Beutler et al. [22] 이집트 BioDiagnostic Co.에서 구입한 키트 사용

항산화 효과 평가(in vitro)

1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성은 Peiwu et al. [23]. 화합물이 수소를 제공할 수 있는 항산화제라면 DPPH와 반응할 것입니다. 반응은 DPPH의 색상 변화를 짙은 보라색에서 노란색으로 유도합니다. 이 색상 변화는 517 nm에서 분광 광도계를 사용하여 측정되었습니다. 0.1M 농도의 아스코르브산이 표준이었습니다[24]. DPPH 라디칼 소거 활성은 방정식에 따라 계산되었습니다. 라디칼 소거 활성 백분율=(Ac-At)/Ac×100 (1) 여기서 Ac 및 At는 각각 대조군(DPPH) 및 액테오사이드의 흡광도입니다.

조직병리학적 검사

쥐에서 간 조직을 채취하여 10% 포름알데히드에 24시간 동안 고정했습니다. 그런 다음 조직을 처리하여 4μm 파라핀이 포함된 절편을 얻었다. 조직 절편을 hematoxylin과 eosin 염색으로 염색하고 광학현미경으로 관찰하였다[25].

통계 분석

결과는 그룹당 6마리 래트에 대한 평균 ± SEM으로 표시됩니다. 2개 이상의 그룹 간의 비교는 일원 ANOVA에 이어 Tukey의 다중 비교 테스트를 사용하여 수행되었습니다. 모든 분석은 Windows용 GraphPad Prism 6.0 통계 패키지(GraphPad, San Diego, CA)를 사용하여 수행되었습니다. 통계적 유의성은 p < 0.05로="">

시스탄체기능:악티오사이드~할 수 있다노화 방지

결과

체중에 대한 악티오사이드의 효과

그림 1은 NA(25mg/kg)를 복강내 주사한 후 15분에 STZ(52.5mg/kg)의 단일 복강내 용량으로 유도된 당뇨병이 11까지 체중 백분율의 상당한 체중 감소를 초래했음을 보여줍니다.{ {6}} 당뇨병 유도 3주 후 ± 1.32. 한편, 정상 쥐는 22.74 ± 1.85의 체중 퍼센트 증가를 보였습니다. Acteoside는 당뇨병 쥐에게 연속 21일 동안 10, 20, 40mg/kg의 용량으로 경구 투여되었으며, 그 결과 체중 비율이 19.05 ± 1.14, 16.92 ± 1.{25}}, 그리고 각각 22.98 ± 1.21. 유사하게, 30 mg/kg으로 경구 투여된 피오글리타존은 25.59 ± 2.13의 체중 백분율에서 상당한 증가를 나타냈다.

혈당, 인슐린 수치 및 HbA1c에 대한 악테오사이드의 효과

표 1에 나타난 바와 같이 당뇨병 쥐는 혈당이 318.7{14}} ± 13.8 mg/dl 수준으로 유의하게 상승한 반면 정상 쥐의 평균 수준은 81.51 ± 4.15 mg/dl였습니다. 액테오사이드(10, 20, 4{{4{45}}}} mg/kg)를 3주간 경구 투여한 결과 혈당이 111.3으로 크게 감소했습니다.{{5 0}} ± 0.61, 74.88 ± 3.23 및 75.15 ± 8.45 mg/dl, 대 대조군 값. 또한, 피오글리타존(3{82}} mg/kg)은 당뇨병 쥐의 대조군에 비해 혈당 수치를 1{87}}3.{26}} ± 3.12 mg/dl로 감소시켰습니다. 혈청 인슐린 수치와 관련하여, 대조군 당뇨병 쥐는 1.25 ± 0.07 μIU/ml의 유의하게 감소된 혈청 인슐린 수준을 보인 반면, 정상 쥐는 5.32 ± 0.27 μIU/ml의 유의하게 감소된 혈청 인슐린 수준을 나타냈다. 악테오사이드(10mg/kg)를 사용한 경구 치료는 대조군 당뇨병 및 정상 그룹에 비해 혈청 인슐린 수준이 3.23 ± 0.06μIU/ml로 유의하게 상승했습니다. 20 mg/kg 용량의 Acteoside는 당뇨병 쥐의 대조군 값에 비해 혈청 인슐린 수치를 5.38 ± 0.21 μIU/ml로 회복시켰습니다. 액테오사이드 40mg/kg을 사용한 경구 치료는 대조군 당뇨병 및 정상 수치에 비해 혈청 인슐린 수치를 6.80 ± 0.20μIU/ml로 유의하게 증가시켰습니다. 피오글리타존 치료는 대조군 당뇨병 및 정상 수치에 비해 혈청 인슐린 수치가 8.{53}} ± 0.16 µIU/ml로 유의하게 증가했습니다(표 1). 표 1에 나타낸 바와 같이, 대조군 당뇨병 쥐는 3.36 ± 0.21 ng/ml의 평균 정상 값과 비교하여 40.30 ± 3.39 ng/ml의 유의하게 상승된 HbA1c 수준을 가졌습니다. 10 및 20 mg/kg 용량의 악테오사이드는 대조군 당뇨병 쥐와 정상 쥐의 값에 비해 각각 24.12 ± 1.88 ng/ml 및 16.72 ± 1.06 ng/ml로 HbA1c 수준의 유의한 상승을 보여주었습니다. Acteoside(40mg/kg)는 대조군 당뇨병 쥐에 비해 HbA1c 수준을 10.18 ± 0.92ng/ml로 유의하게 감소시켰습니다. 유사하게, 피오글리타존은 대조군 당뇨병 쥐의 값에 비해 당화혈색소 수치를 6.42 ± 0.29 ng/ml로 유의하게 감소시켰습니다.

총 콜레스테롤 및 트리글리세리드 수준에 대한 악테오사이드의 효과

총 콜레스테롤과 중성지방에 대한 악테오사이드의 효과는 표 2에 나와 있습니다. 대조군 당뇨병 쥐는 정상 수치 94.38 ± 2.38 mg/dl에 비해 총 콜레스테롤이 139.35 ± 4.28 mg/dl로 유의하게 증가하는 것으로 나타났습니다. 악테오사이드(10, 20, 40 mg/kg)를 사용한 경구 치료는 대조군 당뇨병 쥐의 값에 비해 총 콜레스테롤 수치를 각각 96.24 ± 1.08, 90.62 ± 1.60 및 95.14 ± 4.65 mg/dl로 유의하게 감소시켰습니다. 같은 방식으로 피오글리타존(30 mg/kg)은 당뇨병 쥐의 대조군 값에 비해 총 콜레스테롤 수치를 96.80 ± 4.17 mg/dl로 회복시켰다. 중성지방 수치와 관련하여 대조군 당뇨병 쥐는 중성지방 수치가 153.90 ± 3.33 mg/dl로 정상 수치 107.80 ± 2.{36}} mg/dl에 비해 유의한 상승을 보였습니다. 악테오사이드(10, 20, 40 mg/kg)를 사용한 경구 치료는 당뇨병 쥐의 대조군 값에 비해 총 콜레스테롤 수치를 118.59 ± 6.46, 100.27 ± 4.19 및 91.89 ± 3.20 mg/dl로 회복시켰습니다. 또한, 피오글리타존은 대조군 당뇨병 쥐의 값에 비해 중성지방 수치를 108.98 ± 9.14 mg/dl로 회복시켰습니다.

간에서 MDA 및 GSH에 대한 악테오사이드의 효과

그림 2a에 표시된 결과는 대조군 당뇨병 쥐가 정상 쥐 38.94 ± 1.57 nmol/g과 비교하여 간 MDA 함량을 65.27 ± 2.63 nmol/g으로 유의하게 증가시켰음을 보여줍니다. 악테오사이드(10, 20, 40 mg/kg)를 사용한 경구 치료는 대조군 당뇨병 쥐의 값에 비해 간 MDA 함량을 각각 32.63 ± 2.14, 36.14 ± 2.75 및 39.40 ± 1.14 nmol/g으로 회복시켰습니다.

유사하게, 피오글리타존(30 mg/kg)은 대조군 당뇨병 쥐의 값과 비교하여 간 MDA 함량을 39.30 ± 3.49 nmol/g으로 복원했습니다. 간 GSH 함량과 관련하여 대조군 당뇨병 쥐는 간 GSH 함량을 6.61 ± 0.17 mmol/g으로 유의하게 감소시켰지만 정상 수치는 8.69 ± 0.16 mmol/g으로 감소시켰습니다. Acteoside(1{26}}, 2{31}} 및 40 mg/kg)는 대조군 당뇨병 쥐의 값에 비해 간 GSH 함량을 8.99 ± 0.37, 8.30 ± 0.21 및 8.56 ± 0.39 mmol/g으로 유의하게 증가시켰습니다. . 또한, 피오글리타존(30mg/kg)을 사용한 경구 치료는 간 GSH를 9.{30}} ± 0.30mmol/g으로 회복시켰고 대조군 당뇨병 쥐의 값과 비교했습니다(그림 2b).

Acteoside의 체외 항산화 활성

DPPH 라디칼 소거 활성 방법을 사용한 액테오사이드 대 아스코르브산의 시험관내 항산화 활성(0.1M 농도)은 그림 3에 나와 있습니다. 5분의 반응 시간 후, 다양한 농도의 액테오사이드(200, 150, 100, 50mg/ml)은 각각 74.4%, 74%, 73%, 72.3%의 최대 반응성 반응률을 보였다. 같은 방법으로 L-아스코르빈산의 반응성 반응율은 82.5%였다.

악티오사이드안에시스탄체많은 기능을 가지고

간의 조직병리학적 검사에 대한 악테오사이드의 효과

정상 쥐에서는 조직병리학적 변화가 발견되지 않았다. 중심정맥과 실질주위 간세포의 정상적인 조직학적 구조는 정상군에서 기록되었다(그림 4a). 대조군 당뇨병 쥐의 간에서 기록된 병리학 적 변화는 콜라겐 증식과 관련된 중심 및 문맥의 심한 확장 및 혼잡과 문맥 영역의 과형성 담관을 둘러싼 경막 조직의 염증 세포 침윤이 거의 없었습니다(그림 4b 및 c). ). 확산 세포 증식과 관련된 소수의 간세포에서 세포 사멸이 감지되었습니다 (그림 4d). 각각 악티오사이드(10, 20, 40 mg/kg)를 경구 투여한 쥐는 대조군 당뇨병 그룹에서 관찰된 이전에 언급된 조직병리학적 병변(그림 4e, f 및 5a-d)의 현저한 감소를 보여주었습니다. 그룹 II). Pioglitazone 치료 당뇨병 그룹(그룹 IV)은 문맥 영역에서 염증 세포 침윤이 거의 나타나지 않았습니다(그림 5e). 또한, 간세포 사이에 확산 쿠퍼 세포 증식이 있었습니다(그림 5f).