基于氨基酸代谢重编程途径探讨清润方改善2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的作用机制

作     者：卜祥伟 郝晓晖 张润云 张美珍 王泽 王皓朔 王洁 倪青 林兰 

作者机构：中国中医科学院广安门医院内分泌科 天津中医药大学第一附属医院内分泌科 北京中医医院顺义医院内分泌科 

出 版 物：《中国中药杂志》 (China Journal of Chinese Materia Medica)

年 卷 期：2025年第12期

页      面：3377-3388页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(81973685) 国家自然科学基金青年科学基金项目(82305212) 林兰全国名中医传承工作室建设项目(国中医药办人教函245号) 

主　　题：清润方 2型糖尿病 胰岛素抵抗 氨基酸代谢重编程 转录组 代谢组 

摘      要：探讨清润方调控氨基酸代谢重编程改善2型糖尿病（T2DM）大鼠肝脏胰岛素抵抗的作用机制。通过高脂饮食诱导联合链脲佐菌素腹腔注射建立T2DM大鼠模型，将成模大鼠随机分为模型组，清润方高、中、低剂量组，二甲双胍组，另设正常组。正常组及模型组每日以10 mL·kg-1蒸馏水灌胃，二甲双胍组以150 mg·kg-1二甲双胍混悬液灌胃，清润方各剂量组分别以11.2、5.6、2.8 g·kg-1清润方汤剂灌胃，干预8周。测定各组大鼠血脂水平，采用苏木精-伊红（HE）染色、油红O染色观察大鼠肝组织病理损伤，利用转录组测序与非靶向代谢组分析技术结合生物信息学分析方法对大鼠肝组织及血清进行综合分析，并通过实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）、蛋白免疫印迹法（Western blot）、酶联免疫吸附测定（ELISA）等技术检测支链氨基酸（BCAAs）、氨基酸转运体、氨基酸代谢产物、氨基酸代谢关键酶、抵抗素（resistin）、脂联素（ADPN）及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路相关分子表达。结果显示，与正常组比较，模型组大鼠血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、resistin水平显著上升，ADPN明显降低；肝细胞呈松散排列，表现出显著的脂质积累和脂肪变性，炎症细胞浸润显著；肝组织溶质载体家族7成员2（Slc7a2）、溶质载体家族38成员2（Slc38a2）、溶质载体家族38成员4（Slc38a4）、精氨酸酶（ARG）mRNA转录水平明显下调，溶质载体家族1成员4（Slc1a4）、溶质载体家族16成员1（Slc16a1）、甲硫氨酸腺苷基转移酶（MAT）mRNA转录水平上调，支链α-酮酸脱氢酶（BCKDHA）、含DEP结构域的mTOR相互作用蛋白（DEPTOR）mRNA转录及蛋白表达水平下调，mTOR mRNA转录及蛋白表达水平上调，核糖体蛋白S6激酶1（S6K1）蛋白表达水平上调，BCAAs、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）水平上调；血清6-羟基褪黑素明显下调，咪唑-4-酮-5-丙酸、N-（5-磷酸-D-核糖基）邻氨基苯甲酸明显上调。与模型组比较，清润方治疗组血脂、resistin水平明显降低，ADPN明显上升；肝细胞形态改善，炎症细胞减少，脂肪变性和脂质沉积明显减轻；差异基因及差异代谢物主要富集在氨基酸代谢相关通路；肝组织Slc7a2、Slc38a2、Slc38a4、ARG表达明显上调，Slc1a4、Slc16a1、MAT表达明显下调，BCKDHA、DEPTOR表达明显上调，mTOR、S6K1表达明显下调，BCAAs、SAM水平明显下调，血清6-羟基褪黑素上调，咪唑-4-酮-5-丙酸、N-（5-磷酸-D-核糖基）邻氨基苯甲酸下调。综上，清润方可能通过下调T2DM大鼠肝脏BCAAs、SAM,调控BCKDHA、ARG、MAT等氨基酸代谢关键酶及氨基酸代谢产物、氨基酸转运体，改善氨基酸代谢重编程，并抑制mTOR通路激活，改善T2DM大鼠肝脏胰岛素抵抗，改善肝组织病理损伤。