基于转录组学探讨葛根芩连汤改善骨骼肌胰岛素抵抗机制OA

目的:研究葛根芩连汤改善骨骼肌胰岛素抵抗的机制。方法:将db/m小鼠设置为正常组,db/db小鼠设置为模型组,葛根芩连汤低、中、高剂量组(3.12、6.24、12.48 g·kg^(-1)),西药组(司美格鲁肽0.045 mg·kg^(-1)),每组6只,对各组小鼠按要求进行给药干预。用腹腔葡萄糖耐量实验(IPGTT)、腹腔胰岛素耐量实验(IPITT)实验和苏木素-伊红(HE)染色对骨骼肌胰岛素抵抗模型及给药疗效进行判定,全自动生化仪检测各组小鼠的血脂水平,原位末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡程度。运用转录组测序结合基因本体(GO)分析、京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析筛选差异基因,最后运用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)验证基因表达水平,分子对接技术验证有效成分与对应基因结合模式,解析其药理机制。结果:药物干预后,与模型组比较,葛根芩连汤中、高剂量组空腹血糖(FBG)显著降低(P<0.01);与模型组比较,葛根芩连汤中、高剂量组甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)显著降低(P<0.01),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著升高(P<0.01)。IPGTT、IPITT实验和HE染色结果证实葛根芩连汤能增强骨骼肌对胰岛素的敏感性,恢复骨骼肌的正常形态。葛根芩连汤改善细胞凋亡,凋亡程度减轻,有明显恢复。转录组测序结合GO、KEGG分析筛选出葛根芩连汤生物过程主要涉及氧化磷酸化、代谢途径、生物过程的细胞进程和分子功能的蛋白质结合。Real-time PCR结果表明羰基还原酶2(CBR2)、细胞周期蛋白依赖性激酶6(CDK6)、F830016B08Rik、白细胞介素-1β(IL-1β)、Ras相关蛋白(Rab27b)、胶原凝集素亚家族成员12(COLEC12)为关键调节因子,分子对接结果显示CBR2、IL-1β、Rab27b、COLEC12与葛根芩连汤主要有效成分的结合位点。葛根芩连汤高、中剂量组的疗效接近于西药组的疗效。结论:葛根芩连汤改善骨骼肌胰岛素抵抗有疗效,在其生物学过程中可能通过调节细胞凋亡改善骨骼肌胰岛素抵抗。