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高脂肪食/ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおけるアルテミシア抽出物の肝障害に対するメトホルミンと比較した保護効果
Protective effects of Artemisia judaica extract compared to metformin against hepatorenal injury in high-fat diet/streptozotocine-induced diabetic rats.
PMID: 32666453 DOI: 10.1007/s11356-020-09997-2.
抄録
糖尿病は世界中で多くの人が罹患している最も危険な不治の病の一つである。アルテミシア種には様々な保護作用があり、民間療法では糖尿病のコントロールに広く利用されている。そこで、本研究では、高脂血症および高血糖の高脂肪食／ストレプトゾトシン（ＨＦＤ／ＳＴＺ）ラットモデルにおける肝障害に対するアルテミシア・ジュダイカ抽出物（ＡＪＥ）の経口投与の保護効果を例示することを目的とした。動物を5群-コントロール、AjE、HFD/STZ、HFD/STZ-AjE（300mg/kg）、およびHFD/STZ-MET（100mg/kg）-に分け、28日間毎日投与した。結果は、STZを注入したラットは、コントロールラットと比較して、コレステロール、トリグリセリド、および低および高密度リポ蛋白質の高レベルに加えて、顕著な高血糖および低インスリン血症を示したことを明らかにした。糖尿病ラットの血清中には、肝機能（AST、ALT）および腎機能（尿素、尿酸、クレアチニン）マーカーの有意な上昇が認められた。さらに、STZ注射は、脂質過酸化および一酸化窒素レベルの著しい上昇を引き起こし、抗酸化マーカー（スーパーオキサイドディスムターゼ、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、グルタチオン還元酵素、およびグルタチオン）を抑制しました。STZ注射後には、Bcl-2レベルの低下を伴うTNF-αおよびBaxレベルの有意な上昇が検出されました。さらに、TGF-β1の発現レベルは肝臓と腎臓の組織で有意に上昇した。また、AjEまたはMETを投与したラットでは、前述のパラメータのほとんどで有意な改善が認められ、保護効果はMETよりもAjEの方が高かった。病理組織学的スクリーニングにより生化学的所見が確認された。結論として、HFD/STZ誘発糖尿病における肝障害に対するAjEの抗高血糖、抗高脂血症、抗酸化、抗炎症、抗アポトーシス活性が示された。
Diabetes mellitus (DM) is one of the most dangerous incurable diseases that affects a large number of people worldwide. Artemisia species have various protective activities and are widely used for the control of diabetes in folkloric medicine. Therefore, the current study was designed to illustrate the protective effect of oral administration of Artemisia judaica extract (AjE) against hepatorenal damage in a high-fat diet/streptozotocin (HFD/STZ) rat model of hyperlipidemia and hyperglycemia. Animals were divided into five groups-control, AjE, HFD/STZ, HFD/STZ-AjE (300 mg/kg), and HFD/STZ-MET (100 mg/kg)-and treated daily for 28 days. The results revealed that STZ-injected rats showed marked hyperglycemia and hypoinsulinemia in addition to high levels of cholesterol, triglycerides, and low- and high-density lipoproteins compared to control rats. Significant elevations in hepatic (AST and ALT) and renal (urea, uric acid, and creatinine) function markers were observed in the serum of diabetic rats. Additionally, STZ injection caused remarkable elevations in lipid peroxidation and nitric oxide levels as well as suppression of antioxidant markers (superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, and glutathione). Marked elevations in TNF-α and Bax levels with a decline in Bcl-2 levels were detected after STZ injection. Furthermore, TGF-β1 expression levels were significantly upregulated in the liver and kidney tissues. Rats that received AjE or MET showed significant improvement in most of the aforementioned parameters, and the protective efficacy was higher for AjE than for MET. Histopathological screening confirmed the biochemical findings. Conclusively, our results illustrated the antihyperglycemic, antihyperlipidemic, antioxidant, anti-inflammatory, and antiapoptotic activities of AjE against hepatorenal injury in HFD/STZ-induced diabetes.