薄氏腹针通过调节成纤维细胞生长因子21及其相关脂肪因子改善肥胖2型糖尿病大鼠的代谢紊乱

Bo's abdominal acupuncture improves disordered metabolism in obese type 2 diabetic rats through regulating fibroblast growth factor 21 and its related adipokines.

作者信息Qin Xihui, Pang Jianli, Xiong Guan, Feng Jie
PMID37946482
发布时间2023-10
DOI10.19852/j.cnki.jtcm.20231008.002

实验完整度

包含高脂饮食联合STZ诱导的肥胖T2DM大鼠模型、随机分组干预(BOAA、COA、Met)、血清生化检测、组织病理学检查、qPCR和Western blot验证,涵盖功能指标和FGF21信号通路分子表达。

主要模型

高脂饮食联合STZ诱导的肥胖T2DM SD大鼠模型 Sprague-Dawley大鼠

重点核对

STZ剂量30 mg/kg,单次腹腔注射,新鲜制备柠檬酸缓冲液pH 4.4 造模成功标准:FBG > 13.6 mmol/L BOAA治疗:每日一次,每次30分钟,连续28天,针刺深度3-4 mm Met阳性对照:100 mg·kg-1·d-1口服,连续4周 每组样本量n=10

摘要

目的:探讨薄氏腹针(BOAA)对2型糖尿病(T2DM)大鼠成纤维细胞生长因子21(FGF21)及其相关脂肪因子的影响。方法:本研究采用高脂饮食(HFD)联合链脲佐菌素(STZ,30 mg/kg)建立肥胖T2DM大鼠模型。将肥胖T2DM大鼠随机分为四组(n=10):阴性组、BOAA组、常规针刺组(COA组)和二甲双胍组(Met组)。使用酶联免疫试剂盒、定量聚合酶链反应和Western blot分析生化参数、mRNA和蛋白质。结果:BOAA治疗减轻了内脏脂肪的组织病理学变化,并恢复了体重、空腹血糖(FBG)、胰岛素抵抗稳态模型评估(HOMA-IR)水平的改变。BOAA治疗显著降低了肥胖T2DM大鼠中甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、瘦素的水平,并增加了血清高密度脂蛋白胆固醇、成纤维细胞生长因子21(FGF21)、脂联素(ADP)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)、C肽(C-P)的水平。此外,BOAA治疗显著增加了FGF21、ADP、瘦素、PPAR-γ、PPAR-α和腺苷5‘-单磷酸(AMP)激活蛋白激酶(AMPK)的mRNA表达。此外,BOAA治疗上调了成纤维细胞生长因子受体3(FGFR3)、PPAR-α、细胞外信号调节激酶(ERK)、磷酸化ERK(p-ERK)、AMPK、p-AMPK、肝激酶B1(LKB1)、磷酸化LKB1(p-LKB1)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和磷酸化ACC(p-ACC)的蛋白表达,同时下调了内脏脂肪中FGF21和PPAR-γ的蛋白表达。结论:BOAA治疗通过调节FGF21信号通路及其相关脂肪因子,降低了肥胖T2DM大鼠的FBG和体重,并改善了胰岛素敏感性。关键词:糖尿病,2型;肥胖;成纤维细胞生长因子;脂肪因子;胰岛素抵抗;薄氏腹针

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨薄氏腹针(BOAA)是否通过调节FGF21及其相关脂肪因子改善肥胖2型糖尿病大鼠的代谢紊乱。
核心机制
BOAA通过激活FGF21信号通路,上调PPAR-α和AMPK通路相关蛋白(如p-AMPK、p-LKB1、p-ACC),并调节脂肪因子(降低瘦素、升高脂联素),从而改善胰岛素敏感性和糖脂代谢。
主要证据
在肥胖T2DM大鼠模型中,BOAA治疗降低了体重、FBG和HOMA-IR,改善血脂谱,并上调内脏脂肪中FGF21、PPAR-α、AMPK等mRNA和蛋白表达,同时降低FGF21和PPAR-γ蛋白水平。
研究意义
研究表明FGF21可能成为治疗肥胖T2DM的潜在药物靶点,BOAA作为一种安全有效的疗法,有望在临床上应用于肥胖T2DM患者。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立肥胖T2DM大鼠模型

建立肥胖T2DM大鼠模型,为后续干预实验提供对象。

雄性SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为对照组(标准饮食)和高脂饮食组(HFD)。HFD喂养4周后,体重超过对照组20%的大鼠腹腔注射STZ(30 mg/kg),对照组注射等量柠檬酸缓冲液。72小时后,FBG>13.6 mmol/L的大鼠认定为肥胖T2DM模型。

2

分组与干预治疗

比较BOAA、COA、Met治疗对肥胖T2DM大鼠的影响。

造模成功的肥胖T2DM大鼠随机分为阴性组(不治疗)、BOAA组、COA组和Met组,每组10只。BOAA组针刺特定腹部穴位,COA组针刺常规穴位,Met组口服二甲双胍,阴性组和对照组不干预。

3

血清生化指标检测

评估治疗对血糖、血脂和胰岛素敏感性相关指标的影响。

治疗结束后,禁食14小时,采集血液分离血清,用自动生化分析仪检测TC、TG、HDL-C、LDL-C,用ELISA试剂盒检测FINS、FGF21、C-P、ADP、瘦素、PPAR-γ,并计算ISI和HOMA-IR。

4

内脏脂肪组织病理学检查

观察内脏脂肪组织形态学改变,评估脂肪细胞大小变化。

取内脏脂肪组织,固定于10%甲醛,石蜡包埋,切片(5 μm),HE染色,激光共聚焦显微镜观察并拍照。

5

检测脂肪组织基因表达

检测脂肪组织中FGF21、PPAR-γ、PPAR-α、AMPK、瘦素、脂联素的mRNA表达水平。

提取脂肪组织总RNA,逆转录为cDNA,用qPCR检测目标基因的表达,以β-actin为内参,用2-∆∆Ct法计算相对表达量。

6

检测脂肪组织蛋白表达

检测FGF21信号通路相关蛋白的表达和磷酸化水平。

提取内脏脂肪总蛋白,BCA法定量,SDS-PAGE电泳,转膜,与一抗和二抗孵育,用Odyssey成像系统扫描,ImageJ软件定量分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
链脲佐菌素Sigma-AldrichWXBC3087V
针灸针Suzhou Medical Supplies Factory Co., Ltd.--
自动生化分析仪Hitachi LimitedModel 7100
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology--
抗FGF21抗体Abcamab171941
抗FGFR3抗体Abcamab133644
抗AMPK抗体Cell Signaling Technology2532S
抗p-AMPK抗体Cell Signaling Technology2535T
抗LKB1抗体Cell Signaling Technology3047S
抗p-LKB1抗体Cell Signaling Technology3482S
抗ACC抗体Cell Signaling Technology3676T
抗p-ACC抗体Cell Signaling Technology11818T
抗ERK抗体Cell Signaling Technology9252T
抗p-ERK抗体Cell Signaling Technology4668T
抗β-actin抗体Cell Signaling Technology4970S
抗PPAR-γ抗体Proteintech Group, Inc.00073972
抗PPAR-α抗体Proteintech Group, Inc.00066732
RNA提取试剂Axygen--
PrimeScriptTM RT试剂盒Takara--
PVDF膜Thermo Fisher Scientific--
Odyssey红外成像系统v3.0.16LI-COR Biosciences--
激光共聚焦显微镜Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
SD大鼠品系、性别、体重;HFD喂养时间(4周);STZ剂量(30 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、溶剂(新鲜制备柠檬酸缓冲液pH 4.4);造模成功标准(FBG>13.6 mmol/L)
阅读提示:Methods 2.2 Animals
动物分组与治疗
每组样本量(n=10)、随机分组方式、BOAA取穴、针刺深度、留针时间、治疗频率和时长、COA取穴、Met剂量和给药方式
阅读提示:Methods 2.2 Animals 和 2.3 Acupuncture strategy
血清生化检测
采血前禁食时间(14小时)、采血部位(腹主动脉)、离心条件(900×g, 4℃, 15分钟)、检测仪器(Hitachi Model 7100)、ELISA试剂盒供应商及货号
阅读提示:Methods 2.5 Determination of biochemical parameters
qPCR检测
RNA提取试剂、逆转录条件、qPCR反应条件(循环数、温度和时间)、内参基因(β-actin)、计算方法(2-∆∆Ct)
阅读提示:Methods 2.6 Real-time quantitative polymerase chain reaction 及 Table 1和Table 2
Western blot检测
蛋白提取方法、BCA定量、SDS-PAGE条件、一抗稀释比例、二抗稀释比例、检测系统
阅读提示:Methods 2.7 Western blot analysis