磷酸西格列汀调控2型糖尿病大鼠肝细胞线粒体稳态和功能的研究

摘要

目的：研究磷酸西格列汀对2型糖尿病大鼠肝细胞线粒体稳态和功能的影响。方法：采用高脂、高糖饮食配合45 mg·kg^-1链脲佐菌素饲喂法建立2型糖尿病大鼠模型。磷酸西格列汀组大鼠以磷酸西格列汀10 mg·kg^-1灌胃（n=8），模型组大鼠以等体积PBS灌胃（n=8）。12周后，测定大鼠体质量、血糖水平，通过HE染色和Masson染色评估肝纤维化程度；运用TUNEL法检测肝组织中凋亡的细胞；采用化学发光法测定肝组织中ATP含量；采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法测定线粒体基因组DNA与细胞核基因组DNA的比例；采用半定量Western blotting法测定线粒体标志蛋白TOMM20,HSP60和VADC的蛋白水平；磷酸西格列汀处理肝细胞HepRG后，采用JC-1染色观察线粒体膜电位变化，测定ATP含量，并用RT-qPCR法检测线粒体编码基因的转录水平，包括COX 1,COX 3,ND 1和Cyb。结果：磷酸西格列汀的使用改善了2型糖尿病大鼠体重下降、血糖升高、肝损伤及肝纤维化程度。相较于模型组[（0.22±0.03）pmol/min·mg^-1]，磷酸西格列汀组肝组织中的ATP含量[（0.43±0.03）pmol/min·mg^-1]升高（P<0.05）；相较于模型组（1.58±0.36），磷酸西格列汀组肝组织中的线粒体基因组DNA/细胞核基因组DNA比例（2.89±0.62）升高（P<0.05）；相较于模型组，磷酸西格列汀组肝组织中线粒体标志蛋白TOMM20,HSP60和VADC明显更高。JC-1染色显示，高糖引起肝细胞HepRG线粒体膜电位明显丧失，而磷酸西格列汀加入后，线粒体膜电位明显回复，同时细胞中的ATP含量和转录水平回升（P<0.05）。结论：磷酸磷酸西格列汀在2型糖尿病大鼠的肝组织中，可能通过调控线粒体膜电位，ATP产量及线粒体转录活性，参与到减轻2型糖尿病大鼠肝纤维化程度的过程中。

关键词

2型糖尿病 / 磷酸磷酸西格列汀 / 线粒体膜电位 / 线粒体功能 / 线粒体含量