Introduction
糖尿病已成为当代社会最常见的代谢性疾病之一，常伴有多种并发症，包括糖尿病肾病、糖尿病足和心血管疾病，对患者的健康和整体生活质量构成严重威胁。2型糖尿病（T2DM）占所有病例的90%以上，其特点是胰岛素抵抗和胰腺β细胞功能逐渐受损。这些生理变化会引起微血管和大血管并发症，给患者和护理人员带来巨大的心理和生理痛苦，并给医疗系统带来沉重负担。
T2DM的常规治疗药物包括磺脲类、双胍类、过氧化物酶体增殖激活受体γ (PPARγ) 激动剂和α-葡萄糖苷酶抑制剂。这些药物通常会引起一系列不良反应，包括严重低血糖、体重增加和胃肠道不适。因此，探索糖尿病治疗的新靶点以及开发副作用小、疗效好的替代药物已成为国内外研究的突出领域。
国家食用菌加工技术研发专业中心刘振花副教授课题组为寻找改善IR潜在的先导化合物，对黄花败酱（Patrinia scabiosaefolia Fisch）中提取分离的化合物进行了活性筛选。结果发现，Eudesmin能显著改善3T3-L1细胞和HepG2细胞的IR。此外，通过转录组学分析发现了FER1L6在IR-HepG2细胞中的表达水平升高，在IR-HepG2细胞中进行基因敲除实验，证实了FER1L6是一个之前未被发现的调节GLUT4表达的新靶点。
研究发现从黄花败酱中分离的化合物Eud可通过恢复PI3K/AKT通路缓解胰岛素抵抗。同时，抑制FER1L6的表达可促进GLUT4的表达，从而改善胰岛素抵抗。研究结果为Eud在代谢性疾病中的治疗应用提供了一定的依据，也为胰岛素抵抗的诊断和治疗提供了新的靶点。
Results and Discussion
1. Eud改善3T3-L1细胞胰岛素抵抗
MTT实验结果表明，在200 μmol/L 浓度下，Eud能显著抑制3T3-L1细胞的活力，在12.5~100 μmol/L 范围内未观察到细胞毒性。Dex处理3T3-L1细胞建立IR模型。Eud处理显著增强了IR-3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取能力。此外，Eud 处理还显著提高了细胞TG代谢能力。为了阐明Eud改善3T3-L1细胞IR的作用机制，我们观察到Eud显著促进了Akt的丝氨酸磷酸化、PI3K催化亚基p110的表达和GLUT4的表达，但对总AKT水平没有影响。此外，PCR实验结果显示，Eud促进了IRS、PI3K、Akt、瘦素和脂联素的mRNA的发表。
图1 Eud通过PI-3K/Akt信号通路改善3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗
2.Eud改善HepG2细胞胰岛素抗
MTT试验结果表明，Eud在25～200 μmol/L 浓度范围内能显著抑制HepG2细胞的活力，在3.125～12.5 μmol/L 浓度范围内无细胞毒性。通过GlcN处理HepG2细胞建立IR模型。Eud处理能显著促进IR-HepG2细胞对葡萄糖的吸收。此外，Eud处理细胞后，细胞对TG的代谢能力明显提高。
对HepG2细胞进行了RNA-Seq实验，包括对照组、模型组和Eud处理组。差异表达基因（DEGs）火山图显示，在对照组vs-GlcN组中，有68个DEGs上调，199个DEGs下调。同样，eudesmin-vs-GlcN 组也发现了 9 个上调的 DEGs 和 16 个下调的 DEGs包括 FER1L6 在内的六个随机选择的差异表达基因进行了 RT-qPCR，结果表明差异基因表达趋势与测序数据高度一致。
图2 Eud改善HepG2细胞IR机制的转录组学分析
3.Eud改善 HepG2细胞IR的机制
对mRNA测序获得的DEGs进行了KEGG和GO分析。KEGG 分析结果显示，DEGs主要富集在与糖原合成和糖酵解相关的信号通路中。GO富集分析表明，在生物过程方面，DEGs主要参与糖原合成、PI3K激活和ATP刺激的腺苷受体激活。通过 Western blot实验的进一步分析表明，Eud处理组PI3K、pAkt和GLUT4蛋白表达明显上调。此外，它还促进了GSK3β磷酸化，并显著降低了PEPCK和G6pase蛋白的表达。Eud处理组的PEPCK、G6pase和GSK3β的mRNA表达量明显增加。
图3 Eud改善HepG2细胞IR机制的转录组学通路分析及验证
4. 敲低FER1L6改善细胞胰岛素抵抗
为了研究FER1L6的作用，我们进行了siRNA转染实验来敲除IR-HepG2细胞中FER1L6的表达。siRNA处理细胞时，细胞上清液中的葡萄糖含量明显降低。这些发现表明，沉默FER1L6基因可以改善IR-HepG2细胞的糖代谢。文献报到FER1L6的同源物FER1L5蛋白与内吞细胞周期蛋白EHD1和EHD2直接相互作用。EHD2与胰岛素诱导大鼠脂肪细胞中GLUT4膜移位有关。在我们的研究中，敲除FER1L6导致FER1L5、EHD2和GLUT4的mRNA表达增加。这表明，FER1L6基因的沉默改善了IR-HepG2细胞的葡萄糖代谢，可能是通过促进EHD2的表达，进而促进GLUT4的膜转运。
图4 抑制IR-HepG2细胞中的FER1L6改善葡萄糖代谢
Conclusion
研究阐明了Eud可通过恢复PI3K/AKT通路改善3T3-L1细胞和HepG2细胞的胰岛素抵抗。同时，还发现抑制FER1L6的表达可促进GLUT4的表达，从而改善胰岛素抵抗。尽管FER1L6调节胰岛素抵抗的作用机制还有待进一步阐明，但我们的研究结果为Eud在代谢性疾病中的治疗应用提供了一定的依据，并为胰岛素抵抗的诊断和治疗提供了新的靶点。
作者简介
第一作者简介
唐琪，女，硕士毕业于河南大学，现于河北医科大学法医学院攻读博士学位，研究方向为法医毒物分析。
通讯作者简介
刘振花，女，副教授，硕士生导师，主要从事天然功能成分发现、健康效应评价与机理解析等方面研究研究。近五年主持承担国家自然科学基金项目1项，河南省科技攻关项目4项，市厅级项目1项，参与国家重点研发计划项目2项、河南省重点研发专项1项、河南省重大公益专项1项等省部级以上项目4项。以第一或通讯作者在Food Science and Human Wellness, Food and Chemical Toxicology, RSC Advances等期刊发表论文40余篇，授权发明专利19项，任Food Science and Human Wellness、Food & Medicine Homology等期刊青年编委，获得市场监管科研成果奖一等奖、河南省科技进步二等奖等奖励6项。
魏金凤，教授，理学博士，硕士生导师。河南省优秀教师（2018），河南省教育厅学术技术带头人（2015），河南省青年骨干教师（2012），河南大学优秀共产党员。兼任中原食品实验室岗位科学家，河南省农产品加工与贮藏工程学会理事，曾任河南省药学类本科教学指导委员会委员。《中国实验方剂学杂志》编委，《中国中药杂志》、《食品科学》、《食品工业科技》等杂志审稿专家。以通讯作者或第1作者在国内外期刊发表论文70篇，SCI收录27篇。主编出版两部高校教材。参与国家食品监督管理局保健食品原料目录专项、十三五国家重点研发项目、国家自然科学基金等20项；主持7项省科技厅自然科学基金项目；主持2项省教育厅项目，主持1项省高校青年骨干教师资助计划；作为主要成员，获批6项国家发明专利。作为主要成员，获得省科学技术进步奖二等奖1项。中国商业联合会科学技术奖一、三等奖各1项。获得河南省教育厅科技成果奖一等奖4项，二等奖8项。河南省第四届自然科学学术奖优秀学术论文一等奖1项，省第二届自然科学学术奖优秀论文二等奖2项。开封市自然科学优秀学术成果奖二、三等奖各1项。指导18项国家级、省级、校级大学生创新创业训练项目。指导本科生在第八届“全国大学生药苑论坛”获创新成果三等奖。主讲《普通生物学》、《生物化学》、《食品专业英语》、《食品化学》、《食品生物技术》等课程。
原文网址：https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420070