鳄嘴花叶提取物通过抑制JNK活化及调节氧化应激和炎症减少链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠胰腺β细胞凋亡

Clinacanthus nutans leaf extract reduces pancreatic β-cell apoptosis by inhibiting JNK activation and modulating oxidative stress and inflammation in streptozotocin-induced diabetic rats.

作者信息Nurlaili Susanti, Arifa Mustika, Junaidi Khotib
PMID38549571
发布时间2024-02
DOI10.5455/OVJ.2024.v14.i2.13

实验完整度

包含体内动物模型(STZ诱导糖尿病大鼠)和多种检测手段(血糖、氧化应激、炎症、免疫组化),并进行了功能验证(JNK和Caspase-3表达)。

主要模型

STZ诱导的糖尿病Wistar大鼠

重点核对

糖尿病诱导:单次腹腔注射45 mg/kg STZ(新鲜溶于0.1 M柠檬酸缓冲液pH 4.5) 治疗分组:正常对照、糖尿病对照、格列本脲0.45 mg/kg,鳄嘴花提取物100、200、400 mg/kg,每组6只 给药方式:灌胃28天,剂量每周根据体重调整 检测指标:空腹血糖、血清MDA、SOD、TNF-α,胰腺JNK和Caspase-3免疫组化阳性细胞百分比

摘要

背景:控制胰腺β细胞中氧化应激诱导的凋亡为预防和治疗糖尿病提供了有前景的策略。鳄嘴花叶含有具有潜在抗氧化和抗糖尿病特性的生物活性成分。目的:本研究旨在探讨鳄嘴花提取物在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠中保护胰腺β细胞免受凋亡损伤的分子机制。方法:通过腹腔注射45 mg/kg STZ诱导雄性Wistar大鼠糖尿病,随后用鳄嘴花叶提取物和作为标准药物的格列本脲治疗28天。研究结束时,采集血液样本以测量葡萄糖水平、氧化应激标志物和炎症。胰腺组织进行免疫组织化学染色以检测c-Jun N末端激酶(JNK)和Caspase-3的表达。结果:对糖尿病大鼠施用鳄嘴花叶提取物显著降低了空腹血糖、丙二醛和肿瘤坏死因子-α水平,同时增强了超氧化物歧化酶的活性。免疫组织化学研究显示,糖尿病大鼠胰岛中JNK和caspase-3的表达降低。结论:鳄嘴花具有通过抑制氧化应激和炎症来保护胰腺β细胞免受凋亡的潜力。

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
鳄嘴花叶提取物如何保护胰腺β细胞免受STZ诱导的凋亡损伤,其分子机制是否涉及JNK通路及氧化应激和炎症的调节?
核心机制
鳄嘴花叶提取物通过抑制JNK活化,进而抑制Caspase-3表达,同时减轻氧化应激(降低MDA、升高SOD)和炎症(降低TNF-α),从而保护胰腺β细胞免受凋亡。
主要证据
在STZ诱导的糖尿病大鼠中,鳄嘴花叶提取物治疗28天后,空腹血糖、MDA和TNF-α水平降低,SOD活性升高,免疫组化显示胰岛JNK和Caspase-3阳性细胞百分比降低。
研究意义
该研究为鳄嘴花作为抗糖尿病药物提供了科学依据,提示其通过抗氧化和抗炎机制保护β细胞,但需要进一步研究以验证其分子通路并应用于临床。

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

糖尿病模型诱导

建立STZ诱导的糖尿病大鼠模型,模拟β细胞损伤。

雄性Wistar大鼠适应性饲养7天后,禁食过夜,腹腔注射单次STZ(45 mg/kg,溶于0.1 M柠檬酸缓冲液pH 4.5)。注射后给予10%蔗糖溶液48小时,7天后测定空腹血糖,血糖>200 mg/dl的大鼠视为糖尿病。

2

药物干预

评估鳄嘴花叶提取物和阳性药物格列本脲对糖尿病大鼠的治疗效果。

糖尿病大鼠随机分为6组,每组6只。正常对照组和糖尿病对照组给予溶剂,格列本脲组给予0.45 mg/kg,提取物组给予100、200、400 mg/kg,均通过灌胃给药28天。剂量每周根据体重调整。

3

氧化应激和炎症指标检测

评估提取物对氧化应激和炎症标志物的影响。

第29天,大鼠禁食过夜后麻醉处死,心脏穿刺采血,分离血清。测定MDA(TBARS法)、SOD活性和TNF-α(ELISA)。

4

胰腺免疫组化检测

评估胰腺JNK和Caspase-3的表达变化。

胰腺组织固定、包埋、切片(5 µm),免疫组化染色检测JNK和Caspase-3,DAB显色,苏木素复染,显微镜400倍观察,ImageJ分析免疫阳性细胞百分比。

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Santa Cruz Biotechnology--
大鼠TNF-α ELISA试剂盒Bioassay Technology LaboratoryE0764Ra
总SOD活性检测试剂盒Elabscience BiotechnologyE-BC-K019-S
MDA比色法检测试剂盒Elabscience BiotechnologyE-BC-K025-S
抗JNK多克隆抗体Biossbs-2900R
抗Caspase3多克隆抗体Biossbs-0081R
Accu-Check Active血糖仪Roche Diagnostics--
SONICA 2400EP S3超声提取仪----

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
糖尿病模型诱导
STZ剂量45 mg/kg、溶剂0.1 M柠檬酸缓冲液pH 4.5、单次腹腔注射、糖尿病判定标准(空腹血糖>200 mg/dl)
阅读提示:Materials and Methods: Diabetes induction
实验分组与给药
分组6组,每组6只;正常对照、糖尿病对照、格列本脲0.45 mg/kg、提取物100/200/400 mg/kg;灌胃28天;剂量按体重调整
阅读提示:Materials and Methods: Experimental design
氧化应激和炎症指标
血清MDA(TBARS法)、SOD活性、TNF-α(ELISA)
阅读提示:Materials and Methods: Measurement of biomarkers; Figure 2
免疫组化检测
胰腺组织固定、切片5 µm、抗JNK和Caspase-3抗体孵育、DAB显色、阳性细胞百分比
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemical staining of pancreas; Figures 3 and 4
统计方法
数据以mean±SD表示,单因素方差分析(ANOVA)后Tukey事后检验,p<0.05为显著差异
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis