从苦味受体通路探索“清化颗粒”启动胃肠胰岛轴的机制

Traditional Chinese medicine (TCM) pays attention to "four properties and five tastes", and bitter and sweet form a unity of opposites. The bitter herbs are used in the clinical treatment of diabetes widely, but its mechanism focuses on improving insulin resistance.Previous clinical and animal studies found that through the gastrointestinal-islet axis, hypoglycemic prescription "Qinghua Keli"composed of bitters could promoted the synthesis and secretion of GLP-1 in intestinal L cells, and improve the function of islet cells. Modern research has confirmed the bitter taste receptor pathway can promote the synthesis and secretion of GLP-1 in intestinal L cells. By using the platform of the intestinal L cell / beta cell of islet tissue chemistry and molecular biology technology, based on db/db mouse model, we want to observe and compare "Qinghua Keli",bitter taste receptor agonist,"Qinghua Keli"+bitter taste antagonist and saline on the bitter taste receptor family, bitter taste receptor ( G α gust, PLC β 2, TRPM5 ), glucose transporters ( GLUT2, SGLT1 ), neurotransmitter ( 5-HT ), intestinal L cell ( GLP-1 ) effect, and validate the hypothesis of "Qinghua Keli affects the expression of GLP-1 via the bitter taste receptor pathway",in order to rich the TCM theory connotation of "bitter making sweet"and provide experimental basis of the development of diabetes treatment drugs.

中医药学注重“四气五味”，苦与甜对立而统一。苦味药广泛应用于糖尿病的临床治疗，但其机制偏重于改善胰岛素抵抗。前期临床和动物研究发现：由苦味药组成的降糖验方“清化颗粒”通过胃肠胰岛轴，促进肠道L细胞合成和分泌GLP-1，改善胰岛细胞功能。现代研究证实肠道L细胞上苦味受体通路促进GLP-1的表达。本课题以肠道L细胞/胰岛β细胞组织化学和分子生物学技术为平台，基于db/db小鼠模型，分别观察“清化颗粒”、苦味受体激动剂、“清化颗粒”＋苦味受体拮抗剂和生理盐水对苦味受体（T2R7，T2R9，T2R38）、苦味受体信号分子（Gαgust，PLCβ2，TRPM5）、葡萄糖转运因子（GLUT2，SGLT1）、神经递质（5-HT）、肠道L细胞（GLP-1）的影响，验证“清化颗粒通过苦味受体通路影响肠道GLP-1表达”的假说，为丰富“以苦制甜”中医理论内涵和开发糖尿病治疗药物提供实验依据。

糖尿病是继心血管病、肿瘤之后给人类造成巨大危害的一类慢性疾病。最新流行病学调查显示我国大中城市成年人中，每 10 人中就有 1.5 人罹患糖尿病。糖尿病治疗领域的研究一直是医学界关注的重点。针对糖尿病治疗的核心环节—胰岛细胞功能，目前还没有任何一种已知的手段能有效地改善和保护。. 中医药性理论被广泛用于指导代谢性疾病的治疗，包括糖尿病的中医治疗。中医药学注重“四气五味”，苦与甜对立而统一。苦味药广泛应用于糖尿病的临床治疗，但其机制偏重于改善胰岛素抵抗。我们前期临床和动物研究发现:由苦味药组成的降糖验方“清化颗粒 ”通过胃肠胰岛轴，促进肠道L细胞合成和分泌GLP-1，改善胰岛细胞功能。现代研究证实肠道 L细胞上苦味受体通路促进GLP-1的表达。因此，我们提出“清化颗粒通过苦味受体通路影响肠道GLP-1表达”科学假说。旨在探讨降糖验方“清化颗粒”通过肠道苦味受体促进肠道GLP-1分泌的可能分子机制。本课题采用db/db 糖尿病小鼠模型，按随机数字表分为阳性对照组、阴性对照组、中药治疗组和拮抗剂组，分别给予苦味受体激动剂、生理盐水、清化颗粒高、中、低剂量、清化颗粒＋苦味受体拮抗剂，灌胃干预4 周，观察肠道苦味受体信号通路的变化，为丰富“以苦制甜”中医理论内涵和开发糖尿病治疗药物提供实验依据。. 结果表明清化颗粒可明确调节db/db糖尿病小鼠的糖代谢水平；上调血清和回肠中GLP-1的分泌；改善回肠及胰岛组织结构。清化颗粒显著上调db/db糖尿病小鼠肠道苦味受体 (TAS2R5、TAS2R7、TAS2R9、TAS2R38)的mRNA水平。清化颗粒显著上调db/db糖尿病小鼠肠道苦味受体通路下游信号分子α味转导素（Gαgust）、磷脂酶Cβ2（PLCβ2）和瞬时感受器电位阳离子通道5（TRPM5）的mRNA和蛋白表达水平。清化颗粒显著上调db/db糖尿病小鼠肠道Na+依赖性葡萄糖转运子（SGLT1）和葡萄糖转运子（GLUT2）基因和蛋白表达水平。清化颗粒显著上调db/db糖尿病小鼠肠道神经递质5-羟色胺（5-HT）的浓度。. 清化颗粒可显著调节db/db糖尿病小鼠糖代谢水平，促进肠道GLP-1分泌，其机制可能通过激活肠道苦味受体信号通路。