スクテラリンの抗インスリン抵抗性効果は、糖尿病マウスの抗酸化ストレスとAMPKα活性化に関係している可能性がある

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Obes Res Clin Pract.2020 Jul;S1871-403X(20)30162-9. doi: 10.1016/j.orcp.2020.06.005.Epub 2020-07-03.

スクテラリンの抗インスリン抵抗性効果は、糖尿病マウスの抗酸化ストレスとAMPKα活性化に関係している可能性がある

The anti-insulin resistance effect of scutellarin may be related to antioxidant stress and AMPKα activation in diabetic mice.

Lingyun Gao
Heng Tang
Qingfu Zeng
Ting Tang
Ming Chen
Peng Pu

PMID: 32631803 DOI: 10.1016/j.orcp.2020.06.005.

抄録

ＡＩＭＳ:

天然化合物であり、Erigeronbrevis-capus (Vant.)の有効成分であるScutellarein (Sc)は、我々の先行研究では、抗肥満、抗炎症、脂質低下作用を示した。しかし、Scのインスリン抵抗性（IR）に対する効果を評価したin vivoおよびvitroでの先行研究は行われていませんでした。本研究では、インスリン抵抗性（IR）と酸化ストレスに対するScの効果を調査し、in vivoおよびvitroでその作用機序の根底にあるものを探った。

AIMS: Scutellarein (Sc), a natural compound and an active ingredient of Erigeronbrevis-capus (Vant.), shows anti-obesity, anti-inflammation and lipid-lowering properties in our previous study. However, no previous in vivo and vitro has been conducted to assess the effects of Sc in insulin resistance (IR). This study investigated the effects of Sc on IR and oxidative stress and explored the underlying mechanisms of action in vivo and vitro.

材料と方法:

本研究では、高脂肪食（HFD）給餌により誘導されるIRの確立されたマウスモデルを適用しました。Sc の肥満、糖代謝障害、酸化ストレスに対する効果を評価した。抗IR効果は、血糖値、血清インスリン、HOMA指数、腹腔内グルコース耐性試験（IPGTT）、腹腔内インスリン耐性試験（IPITT）、グルコース調節酵素活性を用いて評価した。インスリンシグナル伝達経路およびAMPKα発現をウエスタンブロットにより試験した。肝細胞の一次培養を調製し、上記のシグナル伝達経路の確認に使用した。

MATERIAL AND METHOD: A well-established mouse model of IR, induced by high-fat diet (HFD) feeding, was applied in this study. The effects of Sc were evaluated on obesity, glycometabolism disorder and oxidative stress. The anti-IR effect was assessed using blood glucose, serum insulin, HOMA index, intraperitoneal glucose tolerance tests (IPGTT), intraperitoneal insulin tolerance tests (IPITT), and glucose-regulating enzyme activity. The insulin signaling pathways and AMPKα expressions were tested by Western blot. The primary culture of hepatocytes was prepared and used for confirming the above signaling pathways.

結果:

肥満、IRと酸化ストレスは、HFDマウスで開発されました。Scを50mg/kgの用量で16週間投与すると、これらの変化が効果的に抑制されました。さらに、ScのIRに対する拮抗効果は、インスリンシグナル伝達経路とAMPKαの活性化の結果であることが明らかになった。また、高グルコースで刺激した一次肝細胞試験では、Scが上記のシグナル伝達経路と鍵となるタンパク質を介して抗IR作用を発揮することが確認されました。

RESULTS: Obesity, IR and oxidative stress developed in HFD mice. Administration of Sc at a dose of 50mg/kg for 16 weeks effectively attenuated these changes. Further studies revealed the antagonistic effect of Sc on IR was a result of the activation of the insulin signaling pathway and AMPKα. The primary hepatocyte test, stimulated by high glucose, further confirmed that SC exerts anti-IR through the above signaling pathway and key protein.

結論:

これらの結果から、SCは重要な新規抗IR効果だけでなく、抗酸化ストレス効果も有していることが示唆されました。これらの良好な効果は、体重減少や糖代謝の改善と関連していた。また、インスリンシグナル伝達経路やAMPKαの活性化との関連も考えられました。本研究は、Scの薬理作用の理解を促進し、糖尿病の有効な治療薬としての役割を果たしています。

CONCLUSION: These results suggested that Sc possesses not only an important novel anti-IR effect but also an anti-oxidative stress effect. These favorable effects were causally associated with weight loss and the improved glycometabolism. The underlying mechanisms might associated with the activation of the insulin signaling pathway and AMPKα. Our study promotes the understanding of the pharmacological actions of Sc, and plays a role for Sc in the effective treatment of diabetes mellitus.