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糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一种由于胰岛素合成或功能受损而引起的以高血糖为主要特征的一系列代谢紊乱综合症,研究发现糖尿病的发生与胰岛素抵抗(IR)有着密切的关系。胡芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)为豆科胡芦巴属一年生草本植物,具有悠久的食用和药用历史。近年来研究表明胡芦巴具有明确的降血糖、降血脂功效,为了确定其物质基础及作用机制,本论文利用3T3-L1细胞建立胰岛素抵抗(IR)模型,对本实验室从胡芦巴种子中得到的单体化合物改善IR及线粒体功能紊乱作用进行了较为全面、系统和深入的研究。 1、采用经典“鸡尾酒法”诱导3T3-L1前脂肪细胞至成熟脂肪细胞,在分化过程中加入胡芦巴化合物进行干预。分化结束后,通过油红O染色试验、TG含量测定以及western bloting等方法研究胡芦巴化合物对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响。结果发现异荭草素和土大黄苷可以显著抑制3T3-L1细胞的分化。 2、利用1μM的地塞米松(Dex)处理分化成熟的3T3-L1细胞建立IR模型,并对Dex的处理时间进行了探索。结果表明,地塞米松处理48h和72h时,细胞对2-NBDG的摄取能力以及AKT的磷酸化水平都明显降低,表明细胞已经产生IR。本实验最终选用1μM地塞米松处理成熟的脂肪细胞48h来建立IR模型。 3、利用上述建立的IR模型研究胡芦巴化合物对IR的改善作用。实验中分别检测了胰岛素刺激下细胞对2-NBDG的摄取率、AKT与AMPK的磷酸化水平以及脂肪因子PPARγ、C/EBPα、aP2、SREBP-1c、FAS的转录水平。结果表明,异荭草素和土大黄苷能改善3T3-L1细胞IR,同时能够显著降低脂肪因子的转录水平。 4、利用上述IR模型研究了胡芦巴化合物对3T3-L1细胞线粒体功能的影响。实验中分别检测了线粒体膜电势高低、活性氧(ROS)水平、ATP含量、线粒体DNA损伤及线粒体生物发生等指标。实验结果表明,荭草素、异荭草素、异牡荆素和土大黄苷均能降低细胞中ROS的水平,恢复3T3-L1细胞线粒体膜电势,促进细胞中ATP的产生,防止线粒体DNA损伤,同时能够促进线粒体的发生。 综合3T3-L1前脂肪细胞分化结果、IR改善结果及线粒体功能研究结果,发现异荭草素和土大黄苷能够抑制脂肪细胞分化、改善IR状态、同时能够调节线粒体功能,具有进一步开发治疗糖尿病、改善IR药物的潜力。