Introduction
Diabetes is a metabolic disease showing hyperglycemia and insulin resistance in diabetic patients.(1) Hyperglycemia is a common symptom of diabetic disorders, leading to damage to tissues and organs. Thus, control of blood sugar is critical in the handling of diabetic disorders. In clinics, metformin and others are widely used as antihyperglycemic agents.(2) Many agents, including thiazolidinedione (TZD), which activates peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), have been developed to treat diabetes, but applications were limited due to the side effects.(3) For better medications, alternative agents were introduced in recent years.(4) Thus, the development of new substance(s) to control hyperglycemia is helpful.
Sinapic acid, one of the phenylpropanoid family, is known to contain in many foods including rice and wheat.(5) Sinapic acid is less presented in free form, except in processed foods after freezing, sterilization, or fermentation. It has been indicated that the glycosylated derivatives or esters of quinic acid, shikimic acid, and tartaric acid are changed to bound forms.(6) The fruits, including blueberries, kiwis, plums, cherries, and apples, also contain sinapic acid of about 0.5–2 g/kg fresh weight.(7) Sinapic acid has an anti-inflammatory action through decreasing the expression of proinflammatory cytokines, including iNOS, COX-2, TNF-α, and IL-1β.(8) Inflammation is known to link with the progress of diabetic disorders.(9) The consumption of whole-grain wheat ameliorates the metabolic diseases, indicating the merit of sinapic acid in diabetic disorders.(10) However, the potential mechanism(s) regarding the antihyperglycemic action of sinapic acid remained obscure. Thus, the present study aims to investigate the action mechanism(s) of sinapic acid for lowering blood glucose in diabetic animals.
Materials and Methods
Chemicals
Sinapic acid (purity >98%) from Sigma (St. Louis, MO, USA) was dissolved in 75% ethanol. U73122 (PLC inhibitor) and chelerythrine (PKC inhibitor) were purchased from Tocris Bioscience (Ellisville, MO, USA).
Animal Models
We purchased male Wistar rats weighing 250–300 g from the Animal Center of National Cheng Kung University Medical College to feed the standard laboratory diet. Type-1-like diabetes was induced by an intravenous injection (iv) of STZ (65 mg/kg) into rats as described previously.(11) Animals considered as diabetic using the plasma glucose concentrations reach 280 mg/dL or higher in addition with polyuria and/or diabetic features. Experiments performed at two weeks later of STZ injection. Otherwise, rats received 60% fructose chow (Teklad Laboratory Diets, Madison, WI) named as fructose-rich chow employed to induce the type-2 like diabetes showing insulin resistance as described previously.(12) Tolbutamide (10 mg/kg, ip) induced hypoglycemia was employed to characterize the formation of insulin resistance in rats receiving fructose-rich chow. The loss and/or marked decrease of tolbutamide-induced action occurred about eight weeks later. Then, we organized eight animals as one group in the experiments. Animal procedures performed all following the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health and the guidelines of the Animal Welfare Act.
Laboratory Determinations
The plasma glucose was determined following a previous report.(13) In brief, the concentration of plasma glucose was estimated through the glucose oxidase method in an analyzer (Quik-Lab, Ames; Miles Inc., Elkhart, IN, USA). The plasma insulin was measured using an insulin enzyme-linked immunosorbent assay kit (Linco, St. Charles, MO).
Assay of Postprandial Glucose
The postprandial glucose was determined mainly according to a previous report.(14) In brief, after fasting for 12 h, the basal plasma glucose was identified using samples from the tail vein of rats under temporary anesthesia with isoflurane (2%). Then, ethanol solution of sinapic acid (25 mg/kg) or the same volume of vehicle (75% ethanol) as control was administered to rats using oral intake. At 45 min later, glucose levels of blood samples (0.1 mL) from tail vein were showing 0 min. To mimic the food consumption, rats received oral intake of glucose solution (1 g glucose per mL of saline) at 5 mL/kg body weight. Blood samples (0.1 mL) were then drawn from the tail vein at 10, 60, 120, 180, and 240 min later for assay of plasma glucose. In this assay, rats were all kept under the persistent anesthesia using pentobarbital (30 mg/kg, ip).
The Hyperinsulinemic Euglycemic Clamping
We performed the hyperinsulinemic euglycemic clamping mainly according to a previous report.(15) After fasting for 12 h, rats under anesthesia with pentobarbital (30 mg/kg, ip) received the cannulation in the femoral vein for the infusion of glucose and insulin and another in the femoral artery for the sampling. Before the experiment, animals were placed in a restrainer to accustom them to the condition. In beginning, rats received the infusions of regular human insulin (Novo Industrias, Bagsvaerd, Denmark) at 40 mU/kg/min. Insulin for infusion was diluted with the saline containing 0.5% human serum albumin (Baxter, Glendale, CA, USA). The plasma glucose was measured immediately using the blood samples (10 μL) collected at 10 min intervals. Then, the plasma glucose level was maintained at 5.5 mmol/L by the infusion of 20% dextrose (Abbott, Chicago, IL). At the steady state generated within 70–90 min, the blood sample was collected to assay the glucose concentration. After the final sampling (120 min later), rats were sacrificed using a lethal dose of pentobarbital (100 mg/kg, ip). We calculated the glucose infusion rate (GIR) at the steady state using Steele’s equation.(16)
Determination of Glucose Uptake into Soleus Muscle
Glucose uptake into skeletal muscle was assayed in isolated soleus muscle as described previously.(17) In brief, STZ-diabetic rats were sacrificed using a lethal dose of pentobarbital. The soleus muscle was immediately isolated for cutting into long longitudinal strips of about 35 ± 5 mg/strip. Then, strips kept in Krebs–Ringer buffer (pH 7.4) were incubated with 2-[14C]-deoxy-glucose (14C 2-DG) (1 μCi/mL; Perkin-Elmer Life Sciences, Inc., Boston, MA, USA) for 5 min at 37 °C. Incubation was terminated using an addition of ice-cold Krebs–Ringer buffer and samples dissolved with 1 N NaOH. After neutralization with 1 N HCl, the radioactivity in each sample was estimated using a β-counter (Beckman LS5000TA, Fullerton, CA, USA).
Cell Culture
We purchased L6 cell line from the Culture Collection and Research Center (CCRC 60083) in Food Industry Institute (Hsin-Chiu City, Taiwan). This cell line was cultured in Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) at 37 °C under a humidified atmosphere containing 5% CO2 and supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% antibiotic solution containing penicillin 10000 U/mL and streptomycin 10 μg/mL. Maturation of this cell line was induced as described previously.(18) Briefly, after grown to 70% confluence, cells were exposed to DMEM supplemented with 10% horse serum. Then, cells were grown into myotubes showing multiple nuclears within 7–10 days. Before the assay of glucose uptake, cells were starved in serum-free medium for 4–6 h.
Assay of 2-NBDG Uptake into L6 Cells
We used 2-NBDG as a fluorescence indicator to assay the glucose uptake mainly as described previously.(19) After cultured for 48 h, we prepared 1 × 106 cells/mL of L6 cells for each assay. The cells were washed gently with phosphate- buffered saline (PBS) instead of medium. Cells were detached with trypsin to suspend in PBS containing 0.2 mM 2-NBDG and the test compound at the indicated concentration and then incubated in a water bath with 37 °C for 60 min under dark conditions. After centrifugation (4 °C, 5000g, 10 min), the obtained pellet was washed three times with cold PBS and maintained under ice cooling. The pellet was then suspended in 1 mL of PBS for determination of the fluorescence intensity in a fluorescence spectrofluorometer (Hitachi F-2000, Tokyo, Japan), using excitation and emission wavelengths at 488 and 520 nm, respectively. The intensity of fluorescence was used to calculate the uptake of 2-NBDG into cells.
Quantitative Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR)
We used Trizol reagent (Invitrogen) to extract total RNA from soleus muscle. In the reverse transcription reaction, 2 μg of the obtained total RNA were applied in addition with Superscriptase II (Invitrogen), oligo-dT, and random primers as described previously.(20) The GLUT4 primer sequences were 5′-tttctgttggtatgcataatttgtaat-3′, and 5′-ccagtagaggaggtcaacaacc-3′, which were selected using the web-based assay design software from Universal Probe Library Assay Design Center. Reactions were carried out in a mixture (20 μL) containing PCR buffer (13.4 μL), each probe (0.2 μL at 20 μmol/L), LightCycler TaqMan (4 μL), and template cDNA (2 μL). Under the LightCycler detection system (Roche Applied Science), PCR reaction was processed using one cycle of 95 °C for 10 min, 45 cycles of 94 °C for 10 s, 60 °C for 20 s, and 72 °C for 1 s. The crossing point for each amplification curve was obtained from the second derivative maximum method. Concentration of each gene was then obtained from LightCycler software after calculation with the appropriate standard curve. The relative mRNA expression was identified using the ratio of concentrations from target gene and housekeeping gene 36B4.
Western Blot Analysis
Western blot analysis was carried out following a previous report.(21) At first, the homogenates (50 μg) of isolated soleus muscle were separated using sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis. Western blotting analysis was then carried out using an antirat GLUT4 antibody (Abcam, Cambridge, U.K). The goat polyclonal actin antibody (Millipore, Billerica, MA, USA)
แนะนำโรคเบาหวานเป็นโรคเผาผลาญแสดง hyperglycemia และอินซูลินต้านทานในผู้ป่วยโรคเบาหวาน (1) hyperglycemia เป็นอาการร่วมของโรคเบาหวาน นำไปสู่ทำลายเนื้อเยื่อและอวัยวะ ดังนั้น ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดเป็นสิ่งสำคัญในการจัดการโรคเบาหวาน ในคลินิก เมตฟอร์มินและคนอื่น ๆ ใช้เป็นตัวแทน antihyperglycemic (2) ตัวแทนมากมาย รวมถึง thiazolidinedione (TZD), ซึ่งเรียก peroxisome proliferator เรียก receptors (PPARs), ได้รับการพัฒนาเพื่อรักษาโรคเบาหวาน แต่ใช้งานได้จำกัดเนื่องจากผลข้างเคียง (3) สำหรับยาดี ตัวแทนสำรองได้แนะนำในปีที่ผ่านมา (4) ดังนั้น การพัฒนาของ substance(s) ใหม่เพื่อควบคุม hyperglycemia เป็นประโยชน์กรด sinapic หนึ่งในครอบครัว phenylpropanoid มีชื่อเสียงที่มีอยู่ในอาหารมากมายรวมทั้งข้าวและข้าวสาลี (5) sinapic กรดได้น้อยแสดงฟรีฟอร์ม ยกเว้นในอาหารแปรรูปแช่แข็ง ฆ่าเชื้อ หรือหมัก มันมีการบ่งชี้ว่า อนุพันธ์ glycosylated หรือ esters กรด quinic กรดชิคิมิก และกรด tartaric มีการเปลี่ยนแปลงการผูกฟอร์ม (6 ผลไม้) บลูเบอร์รี่ kiwis พลัม เชอร์รี่ และ แอปเปิ้ลประกอบด้วยกรด sinapic ประมาณ 0.5 – 2 กรัม/กิโลกรัมน้ำหนักสด (7) กรด sinapic มีการดำเนินการแก้อักเสบผ่านการลดค่าของ proinflammatory cytokines, iNOS ค็อกซ์-2, TNF ด้วยกองทัพ และ IL-1β (8) อักเสบรู้จักเชื่อมโยงกับความคืบหน้าของโรคเบาหวาน (9) การบริโภคข้าวสาลีทั้งเมล็ด ameliorates โรค บอกบุญ sinapic กรดในโรคเบาหวาน (10) อย่างไรก็ตาม mechanism(s) อาจเกิดขึ้นเกี่ยวกับการดำเนินการ antihyperglycemic ของกรด sinapic ยังคงปิดบัง ดังนั้น ปัจจุบันศึกษาจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบการ mechanism(s) การดำเนินการของกรด sinapic สำหรับการลดน้ำตาลในเลือดในสัตว์ที่เป็นโรคเบาหวานวัสดุและวิธีการเคมีภัณฑ์กรด sinapic (บริสุทธิ์ > 98%) จากซิก (St. Louis, MO สหรัฐอเมริกา) ถูกละลายในเอทานอล 75% U73122 (เตอร์จำกัด(มหาชน)) และ chelerythrine (สารยับยั้ง PKC) ซื้อจากซื้อ Tocris (Ellisville, MO สหรัฐอเมริกา)รูปสัตว์เราซื้อหนู Wistar เพศชายน้ำหนัก 250 – 300 กรัมจากสัตว์ศูนย์ของชาติ Cheng Kung มหาวิทยาลัยแพทย์วิทยาลัยอาหารอาหารห้องปฏิบัติการมาตรฐาน โรคเบาหวานชนิด 1 เหมือนถูกเหนี่ยวนำ โดยการฉีดฉีด (iv) STZ (65 mg/kg) ในหนูตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (11) สัตว์สูงนอกจากนี้ด้วยคุณลักษณะ polyuria และ/หรือโรคเบาหวาน หรือเป็นโรคเบาหวานโดยใช้ความเข้มข้นกลูโคสพลาสม่า 280 mg/dL พิจารณา มีดำเนินการทดลองที่สองสัปดาห์หลังของการฉีด STZ มิฉะนั้น หนูได้รับ 60% ฟรักโทสเชา (Teklad ห้องปฏิบัติการอาหาร เมดิสัน WI) ชื่อเป็นฟรักโทสริชครัวจ้างชวน 2 ชนิดเช่นโรคเบาหวานแสดงความต้านทานต่ออินซูลินตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (12) tolbutamide (10 mg/kg, ip) ทำให้เกิด hypoglycemia ได้จ้างต้องกำหนดลักษณะการก่อตัวของอินซูลินต้านทานในหนูรับครัวฟรักโทสริช ขาดทุนหรือลดเครื่อง tolbutamide เกิดจากการดำเนินการเกิดขึ้นประมาณ 8 สัปดาห์ จากนั้น เราจัดสัตว์แปดเป็นกลุ่มหนึ่งในการทดลอง สัตว์ขั้นตอนดำเนินการทั้งหมดตามแนะนำสำหรับการดูแลและใช้ห้องปฏิบัติการสัตว์เลี้ยงของสถาบันสุขภาพแห่งชาติและแนวทางของพระราชบัญญัติสวัสดิการสัตว์ห้องปฏิบัติการ Determinationsน้ำตาลในพลาสมาที่ถูกกำหนดตามรายงานก่อนหน้านี้ (13) สังเขป ความเข้มข้นของพลาสมากลูโคสถูกประเมินผ่านวิธี oxidase กลูโคสในตัววิเคราะห์ (Quik แล็บ เอมส์ ไมล์ Inc., Elkhart ใน สหรัฐอเมริกา) อินซูลินที่พลาสมาถูกวัดโดยใช้การอินซูลินเอนไซม์ลิงค์ immunosorbent assay ชุด (Linco เซนต์ชาร์ลส์ MO)ทดสอบกลูโคส Postprandialน้ำตาลกลูโคส postprandial ได้กำหนดส่วนใหญ่ตามรายงานก่อนหน้านี้ (14) สังเขป หลังจากการถือศีลอดสำหรับ 12 h ระดับน้ำตาลในพลาสมาโรคระบุด้วยตัวอย่างจากหลอดเลือดดำหางของหนูภายใต้ยาชาชั่วคราว isoflurane (2%) แล้ว เอทานอลโซลูชั่นของกรด sinapic (25 mg/kg) หรือระดับเดียวกันรถ (75% เอทานอล) เป็นตัวควบคุมถูกจัดการเพื่อใช้บริโภคปากหนู ใน 45 นาที หลัง ระดับน้ำตาลในเลือดตัวอย่าง (0.1 มล.) จากหลอดเลือดดำหางได้แสดง 0 min เพื่อเลียนแบบการบริโภคอาหาร หนูรับปากปริมาณของกลูโคส (กลูโคส 1 กรัมต่อมิลลิลิตรของน้ำเกลือ) ที่ 5 mL/kg น้ำหนักตัว เลือดตัวอย่าง (0.1 มล.) ได้แล้วออกจากหลอดเลือดดำหาง ที่ 10, 60, 120, 180, 240 นาทีภายหลังวิเคราะห์ของพลาสมากลูโคส ในการทดสอบนี้ หนูมีทั้งหมดเก็บไว้ภายใต้ยาชาแบบที่ใช้ pentobarbital (30 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ip)Hyperinsulinemic Euglycemic ล็อคเราทำ hyperinsulinemic euglycemic ล็อคตามรายงานก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ (15) หลังจากการถือศีลอดสำหรับ 12 h หนูภายใต้ยาชากับ pentobarbital (30 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ip) ได้รับการ cannulation ในหลอดเลือดดำ femoral สำหรับคอนกรีตของกลูโคส และอินซูลิน และอื่นในหลอดเลือดแดงพยาบาลสำหรับการสุ่มตัวอย่าง ก่อนทดลอง สัตว์ถูกวางใน restrainer เพื่อทำให้สภาพ ในจุดเริ่มต้น หนูรับ infusions ของปกติมนุษย์อินซูลิน (Novo Industrias, Bagsvaerd เดนมาร์ก) ที่ 40 หมู่/กิโลกรัม/นาทีอินซูลินสำหรับคอนกรีตที่ผสมกับน้ำเกลือที่ประกอบด้วย 0.5% มนุษย์ serum albumin (Baxter เกลนเดล CA, USA) น้ำตาลในพลาสมาที่วัดทันทีโดยใช้ตัวอย่างเลือด (10 μL) เก็บรวบรวมในช่วงเวลา 10 นาที แล้ว ระดับน้ำตาลในพลาสมาที่รักษาที่ 5.5 mmol/L โดยคอนกรีตของขึ้น 20% (Abbott ชิคาโก IL) ในสภาวะ steady ถูกสร้างขึ้นภายใน 70-90 นาที ตัวอย่างเลือดรวบรวมการ assay ความเข้มข้นกลูโคส หลังจากที่สุดท้ายสุ่มตัวอย่าง (120 นาทีภายหลัง), หนูได้เสียสละใช้ยายุทธภัณฑ์ของ pentobarbital (100 mg/kg, ip) เราสามารถคำนวณอัตราน้ำตาลในคอนกรีต (กีร์) ที่ท่อนใช้สมการของ Steele (16)กำหนดดูดซับกลูโคสในกล้ามเนื้อ Soleusดูดซับกลูโคสเข้ากล้ามเนื้ออีกถูก assayed ในกล้ามเนื้อ soleus แยกตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (17) สังเขป โรคเบาหวาน STZ หนูได้เสียสละใช้ยายุทธภัณฑ์ของ pentobarbital กล้ามเนื้อ soleus ได้ทันทีแยกต่างหากสำหรับตัดเป็นแถบยาวระยะยาวของ 35 ±แถบละ 5 mg แล้ว แผ่นเก็บไว้ในบัฟเฟอร์เครบส์ – Ringer (pH 7.4) ถูก incubated กับ 2- [14C] - deoxy - กลูโคส (14C 2-กิจ (1 μCi/mL วิทยาศาสตร์สุขภาพ Perkin-Elmer, Inc., Boston, MA สหรัฐอเมริกา) ใน 5 นาทีที่ 37 องศาเซลเซียส คณะทันตแพทยศาสตร์ถูกยกเลิกการใช้เพิ่มบัฟเฟอร์เครบส์ – Ringer ฉ่ำและตัวอย่างส่วนยุบ ด้วย 1 N NaOH หลังจากปฏิกิริยาสะเทินด้วย 1 N HCl, radioactivity ในแต่ละตัวอย่างได้ประมาณใช้β-เคาน์เตอร์ (Beckman LS5000TA ฟูลเลอร์ตัน CA, USA)เพาะเลี้ยงเซลล์เราซื้อ L6 เซลล์บรรทัดจากการรวบรวมวัฒนธรรมและศูนย์วิจัย (CCRC 60083) ในอาหารอุตสาหกรรม สถาบัน (เมืองฉิน Chiu ไต้หวัน) บรรทัดนี้เซลล์มีอ่างในดุลเบกโกของแก้ไขอีเกิลของกลาง (DMEM) ที่ 37 ° C ภายใต้บรรยากาศที่ humidified ประกอบด้วย 5% CO2 และเสริม ด้วย 10% ครรภ์วัวซีรั่ม 1% ยาปฏิชีวนะโซลูชันและประกอบด้วยยาเพนนิซิลลิน 10000 U/mL และ streptomycin 10 μg/mL พ่อแม่ของบรรทัดนี้เซลล์ที่เกิดตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (18) สั้น ๆ หลังจากปลูกไปบรรจบ 70% เซลล์ได้สัมผัสกับ DMEM เสริม ด้วยเซรั่มม้า 10% แล้ว เซลล์เติบโตขึ้นเป็น myotubes แสดงหลาย nuclears ภายใน 7 – 10 วัน ก่อนทดสอบของดูดซับกลูโคส เซลล์ถูก starved ในซีรั่มฟรีสำหรับ 4-6 hทดสอบ 2-NBDG ดูดซับเข้าไปในเซลล์ L6เราใช้ 2 NBDG เป็นตัวบ่งชี้ fluorescence จะ assay ดูดซับกลูโคสส่วนใหญ่ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (19) หลังจากอ่างสำหรับ 48 h เราเตรียม 1 × 106 เซลล์/มล. L6 เซลล์สำหรับการทดสอบแต่ละ เซลล์ถูกล้างเบา ๆ ด้วยฟอสเฟต-buffered น้ำเกลือ (PBS) แทนกลาง เซลล์ที่เดี่ยวกับทริปซินจะระงับใน PBS ประกอบด้วย 0.2 mM 2 NBDG และทดสอบผสมที่ความเข้มข้นที่ระบุไว้แล้ว incubated ในห้องน้ำกับ 37 ° C สำหรับ 60 นาทีภายใต้เงื่อนไขที่เข้ม หลังจาก centrifugation (4 ° C, 5000g, 10 นาที), เม็ดได้รับถูกล้างสามครั้ง ด้วย PBS เย็น และเก็บรักษาภายใต้ความเย็นน้ำแข็ง แล้วถูกระงับการเม็ดใน 1 mL ของ PBS สำหรับกำหนดความ fluorescence spectrofluorometer fluorescence (ฮิตาชิ F-2000 โตเกียว ญี่ปุ่น), ใช้ความยาวคลื่นในการกระตุ้นและปล่อยก๊าซที่ 488 และ 520 nm ตามลำดับ ความเข้มของ fluorescence ถูกใช้เพื่อคำนวณการดูดซับของ 2 NBDG ลงในเซลล์เชิงปริมาณกลับพอลิเมอเรส Transcription ปฏิกิริยาลูกโซ่ (qRT PCR)เราใช้ Trizol รีเอเจนต์ (Invitrogen) สกัดอาร์เอ็นเอรวมจากกล้ามเนื้อ soleus ในปฏิกิริยาย้อนกลับ transcription, μg 2 ของอาร์เอ็นเอทั้งหมดที่ได้รับถูกใช้นอกจากนี้ Superscriptase II (Invitrogen), oligo dT และไพรเมอร์แบบสุ่มตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (20) GLUT4 พื้นลำดับ 5′-tttctgttggtatgcataatttgtaat-3′ และ 5′-ccagtagaggaggtcaacaacc-3′ ซึ่งได้เลือกใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบเว็บไซต์วิเคราะห์จากศูนย์ออกแบบไลบรารีการโพรบสากลวิเคราะห์ ปฏิกิริยาได้ดำเนินการออกแบบส่วนผสม (20 μL) ประกอบด้วย PCR บัฟเฟอร์ (13.4 μL), แต่ละโพรบ (0.2 μL ที่ μmol 20 L), LightCycler TaqMan (4 μL), และแม่ cDNA (2 μL) ภายใต้การ LightCycler ระบบตรวจจับ (โรใช้วิทยาศาสตร์), ปฏิกิริยา PCR มีการประมวลผลใช้วงจรหนึ่งของ 95 ° C 10 นาที 45 รอบของ 94 ° C 10 s, 60 ° C สำหรับ 20 s และ 72 ° C สำหรับ 1 s จุดข้ามสำหรับแต่ละโค้งขยายได้รับจากวิธีสูงสุดแบบสอง แล้วความเข้มข้นของแต่ละยีนที่ได้จากซอฟต์แวร์ LightCycler หลังจากการคำนวณกับโค้งมาตรฐานที่เหมาะสม นิพจน์ที่ mRNA ญาติที่ระบุโดยใช้อัตราส่วนของความเข้มข้นจากเป้าหมายทำความสะอาดและยีนยีน 36B4วิเคราะห์ตะวันตกคืนในตาวิเคราะห์คืนในตาตะวันตกได้ดำเนินตามรายงานก่อนหน้านี้ (21) ตอนแรก homogenates (50 μg) ของกล้ามเนื้อ soleus แยกถูกแยกโดยใช้โซเดียม dodecyl ซัลเฟต – polyacrylamide เจ electrophoresis Blotting วิธีวิเคราะห์ตะวันตกถูกแล้วดำเนินการใช้แอนติบอดี GLUT4 การ antirat (Abcam เคมบริดจ์ U.K) แอนติบอดี (มาก Billerica, MA, USA) แอกติน polyclonal แพะ
การแปล กรุณารอสักครู่..
บทนำโรคเบาหวานเป็นโรคเผาผลาญน้ำตาลในเลือดสูงและแสดงความต้านทานต่ออินซูลินในผู้ป่วยเบาหวาน. (1) Hyperglycemia เป็นอาการที่พบบ่อยของโรคเบาหวานที่นำไปสู่ความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อและอวัยวะ
ดังนั้นการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดที่มีความสำคัญในการจัดการความผิดปกติของโรคเบาหวาน ในคลินิกยา metformin และอื่น ๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารลดน้ำตาลขนาน. (2) ตัวแทนหลายคนรวมทั้ง thiazolidinedione (TZD) ซึ่งเปิดใช้งาน peroxisome รับ proliferator เปิดใช้งาน (PPARs) ได้รับการพัฒนาในการรักษาโรคเบาหวาน แต่การใช้งานที่ถูก จำกัด เนื่องจากการ ผลข้างเคียง (3). สำหรับยาที่ดีกว่าตัวแทนทางเลือกที่เป็นที่รู้จักในปีที่ผ่านมา (4). ดังนั้นการพัฒนาสารตัวใหม่ (s) เพื่อควบคุมน้ำตาลในเลือดสูงจะมีประโยชน์.
กรด Sinapic หนึ่งของครอบครัว phenylpropanoid เป็นที่รู้จักกันจะมี ในอาหารหลายชนิดรวมทั้งข้าวและข้าวสาลี. (5) กรด Sinapic น้อยจะนำเสนอในรูปแบบฟรียกเว้นในอาหารแปรรูปแช่แข็งหลังจากการฆ่าเชื้อหรือการหมัก มันได้รับการชี้ให้เห็นว่าสัญญาซื้อขายล่วงหน้า glycosylated หรือเอสเตอร์ของกรด quinic กรด shikimic และกรดทาร์ทาริกมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบที่ถูกผูกไว้. (6) ผลไม้รวมทั้งบลูเบอร์รี่, กีวี, ลูกพลัม, เชอร์รี่และแอปเปิ้ลยังมีกรด sinapic ประมาณ 0.5-2 กรัม / กิโลกรัมน้ำหนักสด. (7) กรด Sinapic มีการดำเนินการต้านการอักเสบลดลงผ่านการแสดงออกของ proinflammatory cytokines ที่รวมทั้ง iNOS, COX-2, TNF-αและ IL-1β. (8) การอักเสบเป็นที่รู้จักกัน ที่จะเชื่อมโยงกับความคืบหน้าของความผิดปกติโรคเบาหวาน. (9) การบริโภคข้าวสาลีทั้งเมล็ด ameliorates โรค metabolic แสดงให้เห็นบุญของกรด sinapic ในความผิดปกติโรคเบาหวาน. (10) อย่างไรก็ตามกลไกที่มีศักยภาพ (s) เกี่ยวกับการดำเนินการลดน้ำตาลขนานของ กรด sinapic ยังคงคลุมเครือ ดังนั้นการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากลไกการดำเนินการ (s) ของกรด sinapic สำหรับการลดระดับน้ำตาลในเลือดในสัตว์ที่เป็นโรคเบาหวาน.
วัสดุและวิธีการเคมีSinapic กรด (ความบริสุทธิ์> 98%) จากซิกม่า (เซนต์หลุยส์สหรัฐอเมริกา) ก็เลือนหายไป เอทานอล 75% U73122 (มหาชนยับยั้ง) และ chelerythrine (ยับยั้ง PKC) ที่ซื้อมาจาก Tocris ชีววิทยาศาสตร์ (Ellisville, MO, USA). รุ่นสัตว์เราซื้อหนูวิสตาร์ชายที่มีน้ำหนัก 250-300 กรัมจากศูนย์สัตว์แห่งชาติ Cheng Kung มหาวิทยาลัยวิทยาลัยการแพทย์ที่จะเลี้ยง การรับประทานอาหารที่ห้องปฏิบัติการมาตรฐาน โรคเบาหวานชนิดที่ 1 เหมือนได้เกิดจากการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ (iv) ของ STZ (65 mg / kg) ลงในหนูตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. (11) สัตว์ถือว่าเป็นโรคเบาหวานโดยใช้ความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือดถึง 280 mg / dL หรือสูงกว่านอกจากนี้ กับ polyuria และ / หรือคุณลักษณะที่เป็นโรคเบาหวาน การทดลองดำเนินการในสองสัปดาห์ต่อมาของการฉีด STZ มิฉะนั้นหนูได้รับ 60% เชาฟรุกโตส (Teklad อาหารห้องปฏิบัติการ, Madison, WI) ชื่อเป็นเชาฟรุกโตสที่อุดมไปด้วยที่ใช้ในการก่อให้เกิดชนิดที่ 2 เช่นโรคเบาหวานการแสดงความต้านทานต่ออินซูลินตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. (12) tolbutamide (10 mg / kg ไอพี ) ภาวะน้ำตาลในเลือดเหนี่ยวนำให้เกิดเป็นลูกจ้างที่จะอธิบายลักษณะการก่อตัวของความต้านทานต่ออินซูลินในหนูที่ได้รับเชาฟรุกโตสที่อุดมไปด้วย การสูญเสียและ / หรือการทำเครื่องหมายการลดลงของการกระทำที่เกิดขึ้น tolbutamide เกิดขึ้นประมาณแปดสัปดาห์ต่อมา จากนั้นเราจะจัดแปดสัตว์เป็นหนึ่งในกลุ่มทดลอง ขั้นตอนในสัตว์ทั้งหมดดังต่อไปนี้คู่มือสำหรับการดูแลและการใช้สัตว์ทดลองของสถาบันสุขภาพแห่งชาติและแนวทางของพระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์. the ห้องปฏิบัติการหาความน้ำตาลในเลือดที่ได้รับการกำหนดดังต่อไปนี้รายงานก่อนหน้า. (13) ในช่วงสั้น ๆ ความเข้มข้น ของน้ำตาลในเลือดเป็นที่คาดกันผ่านวิธีการ oxidase กลูโคสในการวิเคราะห์ (การ Quik-แล็บ, เอม; ไมล์อิงค์ Elkhart, IN, USA) อินซูลินพลาสม่าที่ได้รับการวัดโดยใช้อินซูลินเอนไซม์ที่เชื่อมโยงชุดทดสอบอิมมูโน (Linco เซนต์ชาร์ลส์, มิสซูรี่). Assay ภายหลังตอนกลางวันของกลูโคสกลูโคสภายหลังตอนกลางวันถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่ตามรายงานก่อนหน้านี้. (14) ในช่วงสั้น ๆ หลังจากการอดอาหารเป็นเวลา 12 ชั่วโมงที่น้ำตาลในเลือดฐานถูกระบุโดยใช้ตัวอย่างจากหลอดเลือดดำหางของหนูภายใต้ยาชาชั่วคราว isoflurane (2%) แล้ววิธีการแก้ปัญหาเอทานอลของกรด sinapic (25 mg / kg) หรือปริมาณเดียวกันของยานพาหนะ (เอทานอล 75%) ในขณะที่การควบคุมเป็นยาหนูใช้บริโภคในช่องปาก ใน 45 นาทีต่อมาระดับน้ำตาลในเลือดของกลุ่มตัวอย่าง (0.1 มิลลิลิตร) จากหลอดเลือดดำหางถูกแสดง 0 นาที เพื่อเลียนแบบการบริโภคอาหารที่หนูได้รับการบริโภคในช่องปากของการแก้ปัญหาระดับน้ำตาล (กลูโคส 1 กรัมต่อมิลลิลิตรน้ำเกลือ) ที่ 5 มิลลิลิตร / กิโลกรัมน้ำหนักตัว ตัวอย่างเลือด (0.1 มิลลิลิตร) ถูกดึงออกจากหลอดเลือดดำหางที่ 10, 60, 120, 180, และ 240 นาทีต่อมาทดสอบของน้ำตาลในเลือด ในการทดสอบนี้หนูถูกเก็บไว้ทั้งหมดภายใต้การระงับความรู้สึกแบบถาวรโดยใช้ Pentobarbital (30 mg / kg IP). Hyperinsulinemic Euglycemic Clamping เราดำเนินการ hyperinsulinemic euglycemic หนีบส่วนใหญ่ตามรายงานก่อนหน้านี้. (15) หลังจากที่อดอาหาร 12 ชั่วโมงหนู ภายใต้ยาชาที่มี Pentobarbital (30 mg / kg IP) ได้รับ cannulation ในเส้นเลือดสำหรับแช่ของน้ำตาลกลูโคสและอินซูลินและอีกเส้นเลือดแดงสำหรับการสุ่มตัวอย่าง ก่อนการทดลองสัตว์อยู่ในสายคาดที่จะให้พวกเขาคุ้นเคยกับสภาพที่ ในการเริ่มต้นหนูรับการฉีดยาอินซูลินของมนุษย์ปกติ (Novo Industrias, Bagsvaerd, เดนมาร์ก) ที่ 40 MU / กก. / นาที อินซูลินสำหรับแช่ถูกเจือจางด้วยน้ำเกลือ 0.5% ที่มีโปรตีนชนิดหนึ่งในซีรั่มของมนุษย์ (แบ็กซ์เตอร์เกลนเดล, CA, USA) กลูโคสในพลาสมาวัดทันทีโดยใช้ตัวอย่างเลือด (10 ไมโครลิตร) เก็บที่ 10 ช่วงเวลานาที จากนั้นระดับน้ำตาลในเลือดที่ถูกเก็บรักษาไว้ที่ 5.5 มิลลิโมล / ลิตรโดยการแช่ของเดกซ์โทรส 20% (แอ็บบอท, Chicago, IL) ในความมั่นคงของรัฐสร้างขึ้นภายใน 70-90 นาที, ตัวอย่างเลือดที่ถูกเก็บรวบรวมเพื่อ assay ความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคส หลังจากที่การสุ่มตัวอย่างสุดท้าย (120 นาทีต่อมา) หนูถูกเสียสละใช้ยาตายของ Pentobarbital (100 mg / kg IP) เราคำนวณอัตราการฉีดกลูโคส (GIR) ที่มั่นคงของรัฐโดยใช้สมการของสตีล. (16) การกำหนดกลูโคสดูดเข้าไปใน Soleus กล้ามเนื้อการดูดซึมกลูโคสเข้าไปในกล้ามเนื้อโครงร่างได้รับการวิเคราะห์ในกล้ามเนื้อSoleus แยกตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. (17) ในช่วงสั้น ๆ STZ- หนูเบาหวานได้รับการเสียสละการใช้ยาตายของ Pentobarbital กล้ามเนื้อ Soleus ที่แยกได้ทันทีสำหรับการตัดเป็นเส้นยาวยาวประมาณ 35 ± 5 mg / แถบ แล้วเก็บไว้ในแถบบัฟเฟอร์ Krebs-Ringer (pH 7.4) ถูกบ่มกับ 2 [14C] -deoxy กลูโคส (14C 2 DG) (1 μCi / mL; เพอร์กินเอลเมอ Life Sciences, Inc, บอสตัน, สหรัฐอเมริกา) เป็นเวลา 5 นาทีที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส บ่มเพาะถูกยกเลิกใช้นอกเหนือจากเย็นบัฟเฟอร์ Krebs-Ringer และตัวอย่างละลายกับ 1 N NaOH หลังจากที่การวางตัวเป็นกลางด้วย 1 N HCl กัมมันตภาพรังสีในแต่ละตัวอย่างเป็นที่คาดกันใช้βเคาน์เตอร์ (เบคค์ LS5000TA, Fullerton, CA, USA). การเพาะเลี้ยงเซลล์เราซื้อสาย L6 เซลล์จากการสะสมวัฒนธรรมและศูนย์การวิจัย (CCRC 60083) ในอาหาร อุตสาหกรรมสถาบัน (ซิน Chiu-City, ไต้หวัน) สายพันธุ์ของเซลล์นี้เป็นที่เพาะเลี้ยงใน Dulbecco ของดัดแปลงอินทรีกลาง (DMEM) ที่ 37 ° C ภายใต้บรรยากาศที่ความชื้นที่มี CO2 5% และเสริมด้วย 10% ซีรั่มวัวของทารกในครรภ์และ 1% วิธีการแก้ปัญหายาปฏิชีวนะที่มียาปฏิชีวนะ 10000 U / มิลลิลิตรและ streptomycin 10 ไมโครกรัม / มิลลิลิตร . การเจริญเติบโตของเซลล์นี้ถูกชักนำตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. (18) สั้น ๆ หลังจากปลูกไปบรรจบ 70% เซลล์ได้สัมผัสกับ DMEM เสริมด้วยซีรั่มม้า 10% จากนั้นเซลล์เติบโตขึ้นเป็น myotubes แสดง nuclears หลายภายใน 7-10 วัน ก่อนที่จะทดสอบการดูดซึมของน้ำตาลกลูโคสในเซลล์ได้รับการอดอาหารในระดับปานกลางในซีรั่มฟรีสำหรับ 4-6 ชม. Assay ของ 2 NBDG ดูดเข้าไปในเซลล์ L6 เราใช้ 2 NBDG เป็นตัวชี้วัดการเรืองแสงที่จะ assay การดูดซึมกลูโคสส่วนใหญ่ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. ( 19) หลังจากเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 48 ชั่วโมงเราเตรียม 1 × 106 เซลล์ / มิลลิลิตรของเซลล์ L6 สำหรับแต่ละการทดสอบ เซลล์ที่ถูกล้างเบา ๆ ด้วยน้ำเกลือบัฟเฟอร์ฟอสฟอรัส (พีบีเอส) แทนของสื่อ เซลล์ที่ถูกเดี่ยวพร้อม trypsin ที่จะระงับในพีบีเอสที่มี 0.2 มิลลิ 2 NBDG และสารทดสอบที่ความเข้มข้นที่ระบุและบ่มแล้วในอ่างน้ำที่มีอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 60 นาทีภายใต้เงื่อนไขที่มืด หลังจากการหมุนเหวี่ยง (4 องศาเซลเซียส 5000g 10 นาที), เม็ดที่ได้ถูกล้างสามครั้งกับพีบีเอสที่หนาวเย็นและการบำรุงรักษาระบบระบายความร้อนภายใต้น้ำแข็ง เม็ดถูกระงับแล้วใน 1 มิลลิลิตรพีบีเอสในการตรวจวัดความเข้มแสงใน spectrofluorometer เรืองแสง (ฮิตาชิ F-2000 กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) โดยใช้การกระตุ้นและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ความยาวคลื่น 488 นาโนเมตรและ 520 ตามลำดับ ความเข้มของแสงที่ใช้ในการคำนวณการดูดซึมของ 2 NBDG เข้าสู่เซลล์. ปริมาณย้อนกลับถอดความ-Polymerase ปฏิกิริยาลูกโซ่ (PCR qRT-) เราใช้น้ำยา Trizol (Invitrogen) การสกัด RNA รวมจากกล้ามเนื้อ Soleus ในการถอดความปฏิกิริยาย้อนกลับ 2 ไมโครกรัมของอาร์เอ็นเอที่ได้รับรวมที่ถูกนำมาใช้ในนอกจากนี้ยังมี Superscriptase ii (Invitrogen) Oligo-dT และไพรเมอร์แบบสุ่มตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้. (20) ลำดับไพรเมอร์ GLUT4 เป็น 5'-tttctgttggtatgcataatttgtaat-3 ' และ 5'-ccagtagaggaggtcaacaacc-3 'ซึ่งได้รับการคัดเลือกโดยใช้ซอฟต์แวร์การออกแบบการทดสอบบนเว็บจากยูนิเวอร์แซ Probe ห้องสมุดศูนย์การออกแบบ Assay ปฏิกิริยาได้ดำเนินการในส่วนผสม (20 ไมโครลิตร) ที่มีบัฟเฟอร์ PCR (13.4 ไมโครลิตร) แต่ละสอบสวน (0.2 ไมโครลิตรที่ 20 ไมโครโมล / ลิตร), LightCycler TaqMan (4 ไมโครลิตร) และยีนแม่แบบ (2 ไมโครลิตร) ภายใต้ระบบการตรวจสอบ LightCycler (Roche วิทยาศาสตร์ประยุกต์) ปฏิกิริยา PCR ได้รับการประมวลผลโดยใช้หนึ่งรอบ 95 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 10 นาที, 45 รอบของ 94 ° C เป็นเวลา 10 วินาที, 60 ° C เป็นเวลา 20 วินาทีและ 72 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 วินาที . จุดข้ามเส้นโค้งสำหรับการขยายในแต่ละที่ได้รับจากวิธีการสูงสุดอนุพันธ์อันดับสอง ความเข้มข้นของยีนแต่ละที่ได้รับแล้วจากซอฟต์แวร์ LightCycler หลังจากการคำนวณที่มีเส้นโค้งมาตรฐานที่เหมาะสม การแสดงออกของ mRNA ญาติถูกระบุโดยใช้อัตราส่วนของความเข้มข้นจากยีนเป้าหมายและยีนดูแลทำความสะอาด 36B4. ดวงตะวันวิเคราะห์ตะวันตกวิเคราะห์ blot ได้ดำเนินการดังต่อไปนี้รายงานก่อนหน้า. (21) ตอนแรก homogenates (50 ไมโครกรัม) ของกล้ามเนื้อ Soleus แยกเป็น แยกออกจากกันโดยใช้เจลอิโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต polyacrylamide การวิเคราะห์ซับเวสเทิร์จากนั้นก็ดำเนินการโดยใช้แอนติบอดี GLUT4 antirat (Abcam เคมบริดจ์สหราชอาณาจักร) แอนติบอดีโพลีแพะโปรตีน (คบิลเลริกา, MA, USA)
การแปล กรุณารอสักครู่..