恩格列净/二甲双胍联合用药在饮食诱导的实验性大鼠模型中减轻代谢功能障碍相关脂肪性肝病的进展

The Combination Empagliflozin/Metformin Attenuates the Progression of Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease in a Diet-Induced Experimental Rat Model.

作者信息Oscar René Zambrano-Vásquez, Fernando Cortes-Camacho, Juan Carlos Cabrera-Angeles, Ana Lilia Hernández-Alba, Fernando Enrique García-Arroyo, Jorge Ismael Castañeda-Sánchez, Elena Aréchaga-Ocampo, Omar Emiliano Aparicio-Trejo, Leonardo Del Valle-Mondragón, Constanza Estefanía Martínez-Olivares, Rogelio Hernández-Pando, Laura Gabriela Sánchez-Lozada, Horacio Osorio-Alonso
PMID41009577
发布时间2025-09-16
DOI10.3390/ijms26189010

实验完整度

包含动物模型建立(MS诱导及验证)、生化指标检测、组织病理学分析(H&E、油红O、NAS评分)、线粒体功能与氧化应激检测、转录因子Western blot等多个独立证据层级,并进行药物干预及统计分析。

主要模型

雄性Wistar大鼠 饮食诱导的代谢综合征/MASLD大鼠模型

重点核对

饮食诱导:西方饮食(高脂高糖)和含糖饮料(3.8%葡萄糖,7.2%果糖),持续30天 药物剂量及给药方式:恩格列净/二甲双胍(12.5/850 mg/kg/天)联合或单药,经胃管灌胃,每日一次 实验分组:对照组(维持饮食和自来水)、MASLD组、Empa+Met组、Empa组、Met组 主要检测指标:体重、空腹血糖、OGTT(3 g/kg葡萄糖)及AUC、血脂(TG、TC、HDL-c)、肝功能(ALT、AST、ALP、GGT、TB、DB) 组织学分析:H&E染色、油红O染色、NAS评分(气球样变、凋亡、小叶炎症)

摘要

代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)除了肝脂肪变性外,还包括多种心血管代谢危险因素(肥胖、胰岛素抵抗、糖尿病和血脂异常)。因此,治疗通常具有挑战性且常涉及多种药物联合使用。本研究探讨了在代谢综合征(MS)实验模型中,恩格列净/二甲双胍联合用药是否能改善MASLD的疾病结局。为评估恩格列净/二甲双胍(12.5/850 mg/kg/day/30天)联合用药的疗效,雄性Wistar大鼠(200–220 g)被喂食西方饮食和含糖饮料以诱导MS。评估了生化参数、肝损伤标志物、氧化应激和组织病理学分析。同时,还评估了与碳水化合物和脂质代谢相关的转录因子表达以及氧化应激的调节。分析分别针对联合用药和单独用药进行。恩格列净/二甲双胍联合用药降低了体重、血浆甘油三酯和总胆固醇水平,同时改善了空腹血糖、口服葡萄糖耐量试验和血浆HDL-胆固醇水平。此外,它还能防止肝脏肥大、生化和组织学水平上的肝损伤以及肝内脂质积聚。联合用药在改善线粒体功能和通过调节Nrf2介导的通路减少氧化应激方面也显示出显著更好的效果。恩格列净/二甲双胍联合治疗可减轻MASLD进展,可能通过改善肝脏和线粒体功能以及减轻氧化应激。值得注意的是,联合治疗比单一治疗显示出更大的有益效果。这种保护作用似乎涉及调节调节脂质和碳水化合物代谢的关键转录因子,以及影响内源性抗氧化防御系统。

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
恩格列净/二甲双胍联合治疗是否比单一疗法更能改善代谢综合征相关MASLD的进展?
核心机制
联合治疗通过调节脂质和碳水化合物代谢相关转录因子(ChREBP、SREBP1c)和增强内源性抗氧化防御(Nrf2核转位增加),改善线粒体功能,减轻氧化应激,从而延缓MASLD进展。
主要证据
基于饮食诱导的MASLD大鼠模型,联合治疗显著降低体重、空腹血糖、血脂和肝损伤标志物,减少肝脂质积聚和组织学损伤,并恢复线粒体复合物I/II活性及抗氧化酶(GPx、SOD)活性,同时下调ChREBP/SREBP1c核表达、上调Nrf2核表达。
研究意义
作者提出该联合疗法可能作为MASLD的预防和治疗策略,并建议开展针对非糖尿病但有代谢危险因素患者的进一步研究。

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

代谢综合征模型建立与验证

建立并验证饮食诱导的代谢综合征模型,为评估药物干预提供基础。

雄性Wistar大鼠分为对照组(维持饮食+自来水)和MS组(西方饮食+含糖饮料),持续30天。通过体重、空腹血糖、OGTT、血脂和肝损伤标志物评估模型建立。

2

药物干预

评估恩格列净/二甲双胍联合及单药治疗对MASLD进展的影响。

MS组进一步分为未治疗组、Empa+Met组(12.5/850 mg/kg/天)、Empa组(12.5 mg/kg/天)、Met组(850 mg/kg/天)。药物悬浮于1%羟乙基纤维素中,每日胃管灌胃30天。对照组和未治疗组给予同等体积的载体。

3

生化及代谢指标检测

评估药物对体重、血糖、血脂等代谢危险因素的影响。

检测体重、空腹血糖、OGTT(口服葡萄糖3 g/kg,0-150分钟测血糖并计算AUC)、血浆TG、TC、HDL-c水平。

4

肝损伤标志物和组织学分析

评估药物对肝损伤和脂肪变性的影响。

测定血浆ALT、AST、ALP、GGT、TB、DB水平;肝脏组织固定、包埋、切片,进行H&E染色和油红O染色,评估脂肪变性、气球样变、凋亡和炎症,并按NAS评分。

5

氧化应激与线粒体功能评估

评估药物对氧化应激和线粒体功能的影响。

测定肝脏氧化蛋白(DNPH法)、氧化脂质(MDA)、线粒体复合物I和II活性、抗氧化酶(SOD、GPx、GR)活性。

6

转录因子表达分析

探索联合治疗改善代谢和氧化应激的分子机制。

提取肝脏核蛋白,通过Western blot检测ChREBP、SREBP1c和Nrf2的核表达。

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
恩格列净----
羟乙基纤维素----
FreeStyle Optium Neo血糖仪Abbott--
甘油三酯检测试剂盒BioAssay SystemsETGA-200
胆固醇检测试剂盒SpinreactREF.
HDL-胆固醇检测试剂盒SpinreactREF.
丙氨酸转氨酶检测试剂盒SpinreactREF.
天冬氨酸转氨酶检测试剂盒SpinreactREF.
γ-谷氨酰转移酶检测试剂盒SpinreactREF.
碱性磷酸酶检测试剂盒SpinreactREF.
总胆红素检测试剂SEKISUI Diagnostics--
直接胆红素检测试剂SEKISUI Diagnostics--
Tissue-Tek O.C.T. 包埋剂Sakura--
徕卡光学显微镜Leica--
冰冻切片机----
总胆固醇(TC)比色法试剂盒Elabscience--
BioTek Cytation 7 酶标仪Agilent Instruments--
μBondapak C18 色谱柱Waters--
Mini-PROTEAN II 电泳槽Bio-Rad--
PVDF膜(0.4 μm孔径)Merck-Millipore--
Nrf2抗体GenetexGTX
ChREBP抗体GenetexGTX
SREBP抗体GenetexGTX79299
PCNA抗体GenetexGTX100539
Clarity ECL 蛋白质印迹底物Bio-Rad--

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
大鼠品系、年龄、体重(雄性Wistar,200-220 g,4周龄);饮食(西方饮食和含糖饮料的详细成分见表S1);诱导周期30天;MS成功标准(至少3项参数较对照增加20%)
阅读提示:Materials and Methods: 4.2 Experimental Design
药物干预
药物剂量(Empa 12.5 mg/kg/天,Met 850 mg/kg/天)、给药途径(胃管灌胃)、给药频率(每日一次)、溶剂(1% HEC)、治疗周期(30天,从第30天至第60天)
阅读提示:Materials and Methods: 4.2 Experimental Design
代谢指标检测
OGTT方法(口服葡萄糖剂量3 g/kg)、血糖测量时间点(0-150分钟)、血脂和肝功能检测的具体试剂盒及方法
阅读提示:Materials and Methods: 4.4 OGTT, 4.5 Lipid Profile, 4.6 Liver Function
组织学分析
H&E染色步骤(固定、包埋、切片厚度4 µm)、油红O染色步骤(切片厚度6 µm,染色时间)、NAS评分标准和评估者
阅读提示:Materials and Methods: 4.7 Histological Analysis
氧化应激与线粒体功能
线粒体分离方法、复合物I/II活性测定条件(底物、抑制剂、波长)、氧化蛋白(DNPH法)、MDA(HPLC法)、抗氧化酶活性测定(SOD、GPx、GR)的具体操作步骤
阅读提示:Materials and Methods: 4.8 Evaluation of Oxidative Stress
转录因子表达
核蛋白提取方法、Western blot条件(抗体、内参、曝光)、蛋白定量方法(Bradford法)
阅读提示:Materials and Methods: 4.9 Analysis of Protein Expression of Nuclear Transcription Factors
统计分析
统计方法:30天数据用非配对t检验(Welch校正),60天数据用单因素方差分析和Tukey’s test;软件GraphPad 9.0.1;显著性水平p<0.05
阅读提示:Materials and Methods: 4.10 Statistical Analysis