远志皂苷对T2DM+AD模型大鼠的“降糖-益智”联动效应

钱 阔，李 敏，李晓冰，赵文杰

（黑龙江省齐齐哈尔医学院附属第三医院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

1 资料与方法

1.1 一般资料

2015年2月19日Nature上刊出的AD全基因组关联研究表明，AD神经弹性变化受非遗传效应的影响。线粒体作为葡萄糖代谢的主要场所，胰岛素（insulin）/IGF（insulin-like growth factor）信号通路作为调控葡萄糖代谢的主要因素备受关注[7]。研究发现，AD相关的胰岛素/IGF信号通路异常主要原因是胰岛素/IGF抵抗与缺失所致。因此，AD被认为是“脑部特异的T2D（brain-specific T2D）”，具有胰岛素抵抗（T2DM）及胰岛素缺失（T1DM）的双重特征，被称为3型糖尿病（T3DM）。若胰岛素/IGF信号通路障碍导致糖代谢异常会使Aβ沉积，Aβ沉积导致线粒体功能失调，进一步使线粒体对淀粉样前体蛋白（APP）的降解减少，Aβ沉积增多，形成恶性循环，加速T3DM病情的发生发展。因此，脑部能量代谢失调，胰岛素/IGF信号通路障碍及线粒体功能调节在AD与糖尿病之间的相关性研究中成为了必不可少的纽带。因此寻找一种既能治疗糖尿病，又能拮抗AD症状的药物是我们内分泌学攻关的首要课题。

1.2 方法

（1）远志皂苷改善T2DM+APP/PS1 转基因小鼠动物模型中胰岛素抵抗及神经损伤的作用特点研究。

（2）基于Aβ/线粒体恶性循环假说与PI3K/GSK-3β/Nrf2信号通路的远志皂苷“降糖益智”联动效应的机制研究，应用高分辨率线粒体呼吸仪测定。取新鲜的海马和肝脏，冰浴匀浆制备线粒体，测定氧耗率；线粒体氧化磷酸化效率用AMP/ATP比值表示，以AMP/ATP检测试剂盒测定。

1.3 观察指标

（1）远志皂苷改善T2DM+AD动物模型中胰岛素抵抗及神经损伤的作用特点研究。

（2）基于Aβ/线粒体恶性循环假说与PI3K/GSK-3β/Nrf2信号通路的远志皂苷“降糖益智”联动效应的机制研究

实验表明，以外周胰岛素抵抗和中枢胰岛素抵抗现象为出发点，结合能量代谢理论，在Aβ/线粒体恶性循环假说的驱动下，以PI3K/GSK-3β/Nrf2 信号通路为主线，考察远志皂苷对血清、脑脊液、肝脏中相关指标的影响，检测远志皂苷对机体胰岛素抵抗和海马神经受损的改善，考察远志皂苷对肝脏和海马线粒体的形态变化、膜电位变化及氧化磷酸化功能的改善，检测远志皂苷对PI3K/GSK-3β/Nrf2信号通路下的关键因子和蛋白功能的影响，综合上述检测结果，探讨和揭示远志皂苷对胰岛素信号通路的调控与改善线粒体功能、减少Aβ在脑内聚集的内在关联性。

1.4 检验方法

应用ELISA检测脑脊液胰岛素水平、血清中胰岛素水平（InS）、胰岛素抗体（IAA）、胰岛素降解酶活力（IDE）、IGF-1水平、NO水平和NOS活力、甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、糖基化血清蛋白（GSP）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）等指标；应用比色法等检测肝脏中SOD、GSH- px、MDA等常规氧化应激相关指标；线粒体功能测定：应用高分辨率线粒体呼吸仪测定。取新鲜的海马和肝脏，冰浴匀浆制备线粒体，测定氧耗率；应用电镜观察线粒体的组织形态学变化；应用荧光显微镜观察线粒体的膜电位变化；采用Western blot和实时定量 RT-PCR分析p-Akt、Akt、p-GSK-3β 和 GSK-3β，PPARγ，IDE的蛋白与基因表达

2 结 果

临床实践和研究发现，鉴于T2DM 与AD之间的病理交叉，紧密结合神经生物学研究的最新成果，进一步深入揭示远志皂苷抗 AD 的作用机理，寻找远志皂苷治疗AD 的作用靶点，使远志皂苷降糖-益智功效的联动机制理论研究进一步深化，不仅能在基础领域中有所新发现，而且对于指导T2DM患者的AD症状的临床治疗，减轻这种“难治之症”给病人带来的巨大痛苦也具有重要实际意义，同时也为中药“一药多效”和“整合作用”现代化研究提供新的思路和借鉴。

3 结 论

从目前有关中药的实验研究结果来看，中药的作用呈现多途径、多靶点、全面调节，对防治 AD 有广泛的针对性。远志始载于《神农本草经》，列为上品，视为养命要药，具有祛痰、消肿、安神益智的功效。其有效成分远志皂苷具有抗氧化、抗衰老、抗痴呆和脑保护作用以及调节血糖、血脂、和抗炎等多种药理活性。远志皂苷对APP/PS1 转基因小鼠的记忆障碍具有显著的改善作用，而且抑制了脑组织氧化应激，同时对T2DM小鼠的血糖和血脂具有明显的调控作用。网络药理学观点认为，中药药效的产生是多靶点、多方位同时进行的，据此推测远志皂苷的益智和降糖这两种功效，必定存在着由某种调控因子为关键点的联系。