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        灵芝活性多糖能有效降低糖尿病小鼠血糖

           广东省微生物研究所-食用菌研究与发展中心肖春博士2016-1-27在Journal of Ethnopharmacology在线发表了一项关于灵芝降糖活性多糖F31下调糖尿病模型小鼠肝脏葡萄糖调节酶的研究论文,介绍了灵芝活性多糖在降低糖尿病小鼠血糖及其机理相关内容。(Xiao et al.,2016)下面一起看看这篇论文吧。

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        从灵芝中分离得到4种单峰多糖

        作者首先通过从灵芝中提取粗多糖,之后经过阴离子交换色谱和分子筛等步骤,分离得到4种单峰多糖分别是F21、F22、F31、F32。

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        图1  左图是多糖分离流程、右图是分离的多糖色谱检测结果

         

        通过糖尿病模型小鼠筛选灵芝降血糖成分

        作者采用腹腔注射STZ(链脲佐菌素)配合高脂饮食成功诱导2型糖尿病小鼠模型,通过测定小鼠FSG(空腹血糖)值、FSI(空腹血清胰岛素)值、附睾脂肪/体重比值分析比较不同的多糖成分降血糖的效果。通过比较可以看出F31对模型小鼠具有明显的降血糖效果(P<0.05)。

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        图2  A、B、C、D分别是对应F21、F22、F31、F32的空腹血糖值、胰岛素、体重指数、附睾脂肪/体重比值

         

        灵芝多糖F31降血糖的效果

        作者通过筛选后,进一步采用基因工程糖尿病小鼠评价模型(db/db小鼠),验证活性多糖F31的降血糖效果,结果表明口服灵芝多糖F31和二甲双胍阳性对照组都有极其明显的降血糖效果(P<0.01)。

         

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        图3  给药多糖F31六周后小鼠血糖值

         

        组织病理切片观察灵芝多糖F31对糖尿病小鼠肝脏细胞形态变化

        对正常小鼠、糖尿病组小鼠和给药灵芝多糖F31肝脏组织病理切片观察可以明显发现糖尿病组小鼠肝脏有白色空泡, 细胞形态无序,给药灵芝多糖F31组小鼠肝脏组织为正常形态,表明灵芝多糖对糖尿病组小鼠肝脏具有保护作用。

         

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        图4  H&E染色小鼠肝脏病理切片形态

         

        F31降低 GP、FBPase、PEPCK、G6Pase的mRNA表达量和升高p-AMPK蛋白表达量

        作者为阐明灵芝单峰多糖F31如何降低模型小鼠血糖值,测定糖尿病组及F31给药组的小鼠肝糖原磷酸化酶(GP)、果糖二磷酸酶(FBPase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)的mRNA表达量,以及p-AMPK的蛋白表达量发现F31可以明显降低其mRNA表达量,增加p-AMPK蛋白表达量,而抑制肝脏肝糖原分解和糖异生作用,使肝葡萄糖的输出减少,以此达到降血糖的作用。

         

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        图5  A为GP、FBPase、PEPCK、G6Pase的mRNA表达量B为p-AMPK蛋白表达量

         

        免疫组化检测显示F31降低抵抗素蛋白及其mRNA表达量, 升高GLUT4蛋白及其mRNA表达量

        接着作者探索了灵芝多糖F31降血糖的分子机制,通过免疫组化检测,作者发现糖尿病组模型小鼠resistin(抵抗素)明显降低,见图六A棕色部分,反映在mRNA也是降低的,相反GLUT4蛋白及其mRNA表达量相对糖尿病组升高了。

         

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        图6  A、B分别为resistin和GLUT4免疫组化检测,C、D为resistin和GLUT4 mRNA表达量

         

        F31降低附睾脂肪组织FAS和ACCI蛋白mRNA表达量

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        图7  左图FAS和ACCI蛋白mRNA表达量,右图F31降血糖代谢通路

        作者还测定了附睾脂肪组织FAS和ACCI蛋白mRNA表达量,显示F31同样也降低其mRNA表达量。到此,灵芝多糖F31降2型糖尿病模型小鼠血糖基本机制就探索比较清楚了:F31上调肝细胞活化蛋白激酶(p-AMPK)/AMPK活性减少肝葡萄糖控制酶GP、FBPase、PEPCK、G6Pase的mRNA表达量,在附睾脂肪组织中F31增加GLUT4的mRNA和蛋白表达量,减少抵抗素resistin的表达,从而改善胰岛素抵抗;并且减少FAS和ACCI蛋白mRNA表达量。灵芝多糖F31总体上减少肝脏糖异生途径生糖活动同时促进糖转运途径工作和减少胰岛素抵抗,降低糖尿病模型小鼠血糖。

        参考文献

         Xiao, C., Wu, Q., Zhang, J., Xie, Y., Cai, W., & Tan, J. (2016). Antidiabetic activity of ganoderma lucidum polysaccharides f31 down-regulated hepatic glucose regulatory enzymes in diabetic mice. Journal of Ethnopharmacology.

         

         


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