Пероральное введение твердых липидных наночастиц, содержащих ресвератрол, повышает резистентность к инсулину за счет нацеливания экспрессии белков SNARE в жировой и мышечной ткани у крыс с диабетом 2 типа

Презентация гипотезы

Инкапсуляция ресвератрола (RES) в наночастицы липидного ядра усилила его преимущества за счет улучшения стабильности и всасывания в кишечнике при пероральном приеме. SLN-RES улучшает инсулинорезистентность больше, чем RES. Антиоксидантный эффект RES увеличивается при включении в SLN.

Проверка гипотезы

Спектроскопический анализ SLN-RES был выполнен для определения эффективности инкапсуляции. Вторая гипотеза заключалась в оценке влияния лечения SLN-RES на параметры окислительного стресса и его гипогликемического эффекта в отношении диабета 2 типа на животных моделях.

Следствия гипотезы

Повышенная стабильность и кишечная абсорбция приводят к биодоступности РЭС при пероральном введении. Повышенная биодоступность RES при включении в SLN приводит к увеличению концентрации RES в тканях-мишенях. Повышенная концентрация RES в тканях-мишенях приводит к большему гипогликемическому эффекту RES при включении в SLN, чем RES.

Фон

Сахарный диабет 2 типа - это нарушение обмена веществ, которое характеризуется инсулинорезистентностью. Инсулинорезистентность в основном развивается из-за нарушения системы транспорта глюкозы (GLUT 2 и 4) в мышечной и жировой ткани [1]. Белки SNARE иммобилизовали систему GLUT 4 на клеточной мембране и играют важную роль в переносе мембран, стыковке и слиянии везикул. Связанный с синаптосомой белок 23 (SNAP-23), синтаксин-4 (STX4) и связанный с пузырьками мембранный белок 2 (VAMP-2) известны как основные компоненты белкового комплекса SNARE [2]. Предыдущие сообщения показали, что подавление белков SNARE ускоряет инсулинорезистентность [3]. За последние годы большой объем данных показал, что растительные компоненты обладают множеством полезных эффектов, которые могут улучшить многие метаболические нарушения [4,5,6]. Попытка исследования Côté et al. показали острую интрадуоденальную инфузию RES-компенсированной инсулинорезистентности за счет уменьшения дуоденального белка SIRT1 и снижения продукции глюкозы в печени на модели крыс [4]. Кроме того, Gencoglu et al. сообщили, что внутрибрюшинное введение RES снижает инсулинорезистентность у диабетических крыс за счет нормализации экспрессии висфатина и повышения экспрессии SIRT1 в скелетных мышцах. Питание RES приводит к увеличению экспрессии GLUT4 и GLUT2 при индуцированном стрептозотоцином диабете у крыс. В целом, эти результаты позволили по-новому взглянуть на благотворное влияние добавок RES против инсулинорезистентности. Несмотря на многообещающее терапевтическое применение, низкая кишечная абсорбция и разложение в желудочно-кишечном тракте в основном приводят к низкой биодоступности РЭС при пероральном введении [7].

В последние годы наномедицина обеспечивает интеллектуальный подход к доставке многих лекарств, чтобы преодолеть их низкую биодоступность, низкую стабильность и улучшить стратегии нацеливания [8]. Таким образом, мицеллы, липосомы, полимерные наночастицы и твердые липидные наночастицы (SLN) являются наиболее известными системами доставки лекарств [9, 10]. Недавние исследования показали, что включение RES в наноразмерные системы доставки является удобным методом для обхода его ограничений и может быть более эффективным, чем чистая суспензия лекарственного средства в клинических попытках [11]. Недавние данные показали, что включение лекарств в твердые липидные наночастицы (SLN) может увеличить биодоступность RES при пероральном введении [11, 12]. Frozza et al. показали, что наноинкапсуляция RES улучшает ее нейропротекторный эффект против болезни Альцгеймера за счет увеличения концентрации лекарственного средства в ткани мозга [13]. Согласно предыдущим отчетам, которые были упомянуты выше, было высказано предположение, что инкапсуляция RES в наночастицы липидного ядра может улучшить инсулинорезистентность лучше, чем RES, за счет повышения его пероральной биодоступности.

Настоящая работа сосредоточена на разработке, оптимизации и характеристике СЛУ, нагруженного РЭС (СЛУ-РЕС), с целью улучшения его пероральной биодоступности. Поэтому в данном исследовании мы приготовили SLN-RES и попытались определить его свойства. Затем влияние перорального лечения SLN-RES на сахар в крови натощак (FBS), инсулин и параметры окислительного стресса оценивали у крыс с диабетом 2 типа. Кроме того, мы исследовали влияние перорального приема SLN-RES на экспрессию генов Snap23, Stx4 и Vamp2 в жировой и мышечной ткани.

Материалы и методы

Материалы

Транс-ресвератрол (> 99%) был предоставлен Mega Resveratrol (США), стрептозотоцин (STZ) и никотинамид (NA) были приобретены у Sigma-Aldrich (Германия), а гидрогенизированный соевый лецитин (S100) был подарен Lipoid KG (Людвигсхафен, Германия). Гидрогенизированное пальмовое масло (S154) было подарено Condea (Виттен, Германия), а реагент TRIzol и набор для синтеза кДНК - от Invitrogen (США). Набор для ELISA для инсулина крыс был приобретен у Bio-Equip (Китай). Другие продукты и растворители использовались до чистоты.

Подготовка SLN-RES

SLN-RES был произведен согласно предыдущему исследованию с небольшими модификациями [14]. Вкратце, 40 мг S100 и 1 г сорбита добавляли к 15 мл дистиллированной воды и нагревали при 70 ° C в качестве водной фазы. Органическую фазу, включающую 100 мг S154, 70 мг S100 и RES, расплавляли при 70 ° C, а затем добавляли 5 мл хлороформа в качестве органического растворителя. Затем органическую фазу быстро смешивали с предварительно нагретой водной фазой при перемешивании со скоростью 1000 об / мин до удаления органического растворителя. Полученную суспензию обрабатывали ультразвуком в течение 2 минут, а затем вводили в холодную воду (2 ° C) при непрерывном перемешивании со скоростью 1000 об / мин в течение 2 часов для быстрого затвердевания липидной матрицы. Затем образец выдерживали в темноте до высыхания. Полученный образец дважды промывали дистиллированной водой путем центрифугирования для удаления супернатанта, который содержал свободное лекарственное средство. Надосадочные жидкости подвергали измерению эффективности улавливания ( EE). Серии SLN получали путем добавления различного количества чистого RES (30, 50 и 70 мг) в расплавленную липидную фазу для достижения высокого EE. Было оценено влияние загрузки RES на средний размер частиц, индекс полидисперсности (PDI), поверхностный заряд (дзета-потенциал) и EE SLN (таблица 1).

Характеристика SLN-RES

Средний диаметр наночастиц, дзета-потенциал и PDI SLN-RES измеряли с помощью лазерной дифракции (Zetasizer Nano-ZS; Malvern Instrument, UK). Характеристика проводилась после разведения SLN-RES в дистиллированной воде (1/30).

Эффективность ловушки

Значение EE определяется как процент захваченных RES в SLN по отношению к общему количеству RES с использованием следующего уравнения. Количество захваченных RES определяли путем отделения свободных RES от инкапсулированных RES. Свободный РЭС определяли количественно с помощью УФ-спектрофотометра при 310 нм.

Исследование выпуска лекарств in vitro

Характер высвобождения лекарственного средства для РЭС in vitro анализировали следующим образом. Приготовленный SLN-RES растворяли в плазменной среде при перемешивании при pH 7,4 и 1,2. В определенные моменты времени (0,5, 1, 2, 4, 6 и 8 ч) определенное количество среды отбирали и затем фильтровали с помощью шприцевого фильтра 0,24 мкм для количественного определения свободной формы RES. Отфильтрованные ВИЭ представляют собой количество ВИЭ, которое было выпущено в среду.

Просвечивающая электронная микроскопия

Морфологические характеристики оценивали с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Вкратце, SLN-RES наносили на медную сетку с углеродным покрытием и просматривали под TEM ZEISS. Были охарактеризованы морфология поверхности, агрегация и неравномерность SLN-RES.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

S100, RES и высушенный образец SLN и SLN-RES были проанализированы для подтверждения их межмолекулярных взаимодействий и характеристики химии поверхности наночастиц с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) с использованием инфракрасного спектрометра (FTIR PerkinElmer, США). Спектры получены в диапазоне от 400 до 4000 см ^-1 . . Высушенные образцы были приготовлены с использованием KBr для образования таблеток.

Дизайн исследования на животных

Двадцать крыс-самцов линии Вистар (200–250 г) были предоставлены из зоопарка Института Рази (Иран). С животными обращались в соответствии с протоколами, утвержденными этическим комитетом Хамаданского университета медицинских наук. Крыс кормили пресной водой и стандартной пищей и поддерживали в контролируемых условиях (25 ± 2 ° C и 12-часовой цикл свет / темнота). Сахарный диабет 2 типа вызывали внутрибрюшинным введением STZ 65 мг / кг (0,1 М в цитрате натрия; pH 4,5) и никотинамида 110 мг / кг однократно [15]. Уровень FBS измеряли через 3 дня. Крысы с уровнем глюкозы выше 150 считались диабетическими моделями. Через неделю RES и порошкообразный SLN-RES растворяли в дистиллированной воде и вводили перорально через желудочный зонд ежедневно в течение 1 месяца. Животные были случайным образом разделены на четыре группы по 5 крыс в каждой:HC, здоровый контроль; DC - диабетический контроль; RES, диабетическая крыса, получавшая 10 мг / кг ресвератрола перорально; и SLN-RES, диабетическая крыса, получавшая нагруженные ресвератролом твердые липидные наночастицы орально (порошкообразный образец SLN-RES, содержащий 10 мг / кг RES). В конце исследования животных взвешивали, а затем вводили анестезию кетамином и ксилазином внутрибрюшинно (100 мг / кг и 10 мг / кг соответственно). После этого из сердечной пункции собирали кровь, отделяли сыворотку и хранили при -20 ° C. Затем собирали скелетные мышцы и висцеральную жировую ткань, немедленно замораживали и хранили при -80 ° C для дальнейшего анализа.

Измерение сахара в крови натощак

FBS измеряли с помощью набора для колориметрического анализа (Pars Azmun, Иран).

Измерение сывороточного инсулина

Уровень инсулина в сыворотке измеряли с помощью коммерческого набора для ELISA (Bio-Equip, Китай) в соответствии с инструкциями производителя. Инсулинорезистентность рассчитывалась по формуле оценки модели гомеостаза (HOMA).

Общая антиоксидантная способность

Способность образца восстанавливать железо (Fe ⁺³ ) на железо (Fe ⁺² ) определяли как общую антиоксидантную способность (ОДА). Реакция между Fe ²⁺ и 2,4,6-три (2-пиридил) -s-триазин (TPTZ) приводит к комплексу синего цвета [16].

Total Thiol Group

Общее количество тиоловых групп (-SH) измеряли с использованием реагента 5,5'-дитиобис (2-нитробензойная кислота) (DTNB). Этот реагент реагирует с тиоловыми группами с образованием комплекса желтого цвета [17].

Анализ перекисного окисления липидов

Малоновый диальдегид (МДА) как конечный продукт процесса перекисного окисления липидов определяли с помощью колориметрического метода. Перекисные липиды реагируют с тиобарбитуровой кислотой (ТВА) и образуют комплекс розового цвета. 1,1,3,3-Тетраэтоксипропан использовался в качестве стандарта [18].

Общий статус окислителя

Окислительный потенциал образца измеряли методом общего окислительного статуса (TOS). Вкратце, Fe ⁺³ и ксиленол оранжевый в кислой среде образуют окрашенный комплекс. Анализ калибровали по H ₂ . О ₂ , и результаты выражали в мкМ H ₂ О ₂ эквивалент / L [19].

Количественная полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией

Количественная полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (qRT-PCR) была проведена для определения экспрессии генов Snap23, Stx4 и Vamp2. Тотальную мРНК экстрагировали из быстрозамороженной жировой и мышечной ткани с использованием реагента TRIzol. Количество и качество мРНК определяли с помощью УФ-спектрофотометра NanoDrop (BioTek Laboratories, Inc., США). МРНК подвергали обратной транскрипции в кДНК с использованием набора RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit. Количественную амплификацию проводили с конкретными последовательностями праймеров с использованием системы обнаружения ПЦР в реальном времени CFX96. Прямой и обратный праймеры соответственно были использованы для амплификации гена:5'-dTTCCGTTTCTGTGTCCAATAG и 5'-dTTGTGCTTTCCAGAGACTCAT для Snap23, 5'-dTCAGCAGACTATGTGGAAC и 5'-dCCAAGATGAGTAACAGTGACAGA для Stx4, и 5'-dCCAAGATGAGTGATGACAGTGACAGG-dCAGTGACAGA для Stx4, и 5'GACAGTGACAGG-dCCAG и 5GACAGTGACAGG-dCCAG2 Относительное изменение экспрессии гена рассчитывали согласно 2 ^-ΔΔCt формула. В качестве гена домашнего хозяйства использовали 18s рРНК. Все эксперименты проводились в трех экземплярах.

Статистический анализ

Статистический анализ выполняли с использованием программного обеспечения SPSS 16 и GraphPad Prism 6.00, LaJolla, CA (США). Данные были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Односторонний дисперсионный анализ (ANOVA) использовался для сравнения различий между группами. p <0,05 считалось значимым уровнем.

Результаты и обсуждение

Физико-химическая характеристика SLN-RES

Как видно из Таблицы 1, по мере увеличения отношения лекарственного средства к липиду размер частиц и значение PDI были почти постоянными, что могло быть связано с образованием множественных слоев фосфолипидов в SLN [11]. Диапазон размеров настоящих наночастиц составляет около 250 нм, что может быть подходящим для кишечной абсорбции и обхода системы фильтрации печени и селезенки [20]. Кроме того, этот диапазон размеров может привести к повышенной биодоступности RES за счет увеличения времени циркуляции SLN-RES и пролонгированного высвобождения лекарственного средства. Создание наночастиц с меньшим размером и значением PDI может облегчить их всасывание в кишечнике. Предполагается, что модификация SLN полиэтиленгликолем (PEG) может улучшить наши рецептуры, чтобы увеличить их проницаемость и время системной циркуляции [21].

Как показано в таблице 1, считается, что значение PDI, равное 0,4, имеет неоднородное распределение, которое выражает присутствие агломератов. В SLN-RES-30 повышение содержания RES помогает увеличить вероятность размещения в SLN, хотя процент EE был истощен, что, очевидно, сопровождалось увеличением содержания лекарственного средства в составе SLN-RES-70. Был сделан вывод, что повышенного содержания липидов в SLN-RES-70 недостаточно для размещения всего количества RES в матрице SLN [22]. Таким образом, SLN-50 был выбран в качестве оптимизированного препарата для дальнейших исследований.

Результаты дзета-потенциала показали отрицательный поверхностный заряд (-16,5 ± 17,7 мВ) для текущих составов. Что касается морфологического наблюдения, поверхностный заряд SLN-RES считался достаточным для предотвращения явления агрегации частиц и высокой стабильности SLN [21]. Дзета-потенциал всех составов с лекарственным средством или без него был почти подобен друг другу, что означает, что инкапсуляция лекарственного средства в SLN не оказывала значительного влияния на поверхностный заряд носителя. В результате лекарство было помещено внутрь СЛУ из-за липофильной природы РЭС [23].

Анализ высвобождения in vitro

Как результаты представлены на фиг. 1, различное поведение высвобождения было обнаружено при pH =7,4 и pH =1,2. Через 6 и 1 час около 70% РЭС высвободилось из наночастиц при нейтральном и кислом pH соответственно. Первоначальный всплеск высвобождения был связан с высвобождением лекарств, адсорбированных на поверхности наночастиц в начальной фазе [24]. Впоследствии способ замедленного высвобождения можно было бы приписать взаимодействию лекарство-липид, градиенту концентрации и включению лекарственного средства в ядро ​​масляного носителя. Профиль длительного высвобождения приводит к повышенной концентрации лекарственного средства в сыворотке крови и, следовательно, помогает увеличить биодоступность и направленную доставку RES. Предполагается, что введение RES внутривенно может обойти кислотное состояние желудка [22].

Профили высвобождения RES из SLN-RES в кислых и естественных условиях in vitro

Оценка морфологии

Как видно на рис. 2, ПЭМ-анализ дал хорошие результаты, когда большая часть частиц приобрела правильную сферическую форму и размер в диапазоне 20–30 нм. Также наблюдались палочковидные и аморфные наночастицы с меньшей агрегацией. Размер частиц SLN был оценен между 20 и 30 нм, что не согласуется с результатами DLS (таблица 1). Это несоответствие может быть результатом гидратации наночастиц из-за разбавления образца при анализе DLS. Кроме того, была наночастица в форме стержня, что может быть связано с постоянным впрыскиванием эмульсии в холодную воду иглой шприца. Мы не наблюдали агрегации SLN при наблюдении с помощью ПЭМ, что свидетельствует о достаточном поверхностном заряде и стабильности для нашей формулы [23].

Просвечивающая электронная микрофотография СЛН-РЭС. Бар =100 нм

Проверка эффективности загрузки ВИЭ с помощью инфракрасной спектроскопии

Как показано на рис. 3, результаты FTIR спектра лецитина показали широкий пик при 3370–3390 см ^-1 . это относится к N-H симметричному отрезку функциональной группы холина. Пик на 1735 см ⁻¹ представлен C =O от сложноэфирного соединения в лецитине. Также характерные пики на 2922, 2853 и 3010 см ⁻¹ обусловлены растяжением групп C – H. Спектр SLN показал несколько характерных пиков, подобных спектру лецитина, без сдвига, но интенсивность пиков, принадлежащих лецитину, значительно уменьшилась при помещении в SLN. Это может быть связано с гидрофильной средой и защитным действием поверхностно-активного вещества. В настоящем исследовании спектр RES показал функциональную группу, включая полосы поглощения при 3290 см ^-1 . из-за растяжения O-H, принадлежащего алкогольной группе, 965 см ⁻¹ для транс-связи C =C, 1154 см ⁻¹ для растяжения C-O, 1445 см ⁻¹ и 1587 см ⁻¹ для C =C в ароматическом (AR) кольце и 1606 см ^-1 для удлинения C-C алкеновой группы. Кроме того, RES показал характерные пики с сильной интенсивностью монозамещенного изгиба C-H при 770 см ^-1 . и растяжение Ar-C-H на 3020 см ^-1 . Были пики с интенсивностью 1175–1263, которые представляли группу ВИЭ ArO-H. Наши результаты подтвердили включение RES в SLN, тогда как отпечаток RES был повторен в SLN-RES, но спектр SLN не был связан с этим отпечатком. Кроме того, пик около 1735–1740 см ⁻¹ был отнесен к C =O удлинению (R-C (O) -O-R), которое относится к сложному эфиру в фосфолипиде лецитина во всем спектре, кроме RES.

FTIR-спектр SLN (твердые липидные наночастицы), SLN-RES (твердые липидные наночастицы, нагруженные ресвератролом), S100 (лецитин) и RES (чистый порошок ресвератрола)

Данные FTIR подтвердили наличие лекарства в носителе. Был широкий пик на 3040–3670 см ⁻¹ . в лецитине, SLN и SLN-RES это было связано с растяжением O-H, которое способствует сильной гидрофобной природе образцов. Широкое смещение пиков между SLN и SLN-RES может быть отнесено к образованию водородной связи, когда RES помещается в SLN. Мы пришли к выводу, что поверхность частиц была покрыта лецитином из-за усиления растяжения C-H в SLN-RES. С другой стороны, снижение интенсивности отпечатка RES в спектре SLN-RES относится к липидному покрытию RES в структуре SLN. Разница между характеристическими пиками RES и SLN-RES подтверждает, что существует потенциальное химическое взаимодействие между RES и другими компонентами рецептуры. Новый пик, проявившийся на 1000 см ⁻¹ в SLN-RES был приписан Ar-O-R, который относился к взаимодействию между RES и лецитином. С другой стороны, в спектре RES полоса поглощения при 1106 см ⁻¹ был связан с группой Ar-O-H, исчезнувшей в SLN-RES. Это изменение предоставляет еще одно свидетельство взаимодействия между RES и SLN. Более того, повышенная интенсивность стала очевидной на 2850–2900 см ⁻¹ . в SLN-RES, чем в SLN, что указывает на усиление растяжения C-H, которое может быть связано с увеличением поверхностной локализации поверхностно-активного вещества и размещением RES в ядре наночастицы. В целом, наши результаты подтвердили включение RES в липидное ядро ​​SLN, которое разделено лецитином [11, 22].

Влияние лечения RES и SLN-RES на прибавку в весе, уровень сахара в крови натощак, инсулин и индекс HOMA

Результаты в таблице 2 показали, что в группе DC инъекция STZ значительно снизила массу тела, чем в группе HC. Введение RES предотвратило потерю веса по сравнению с группой DC. SLN-RES более существенно влияет на нормальную массу тела, чем лечение RES, когда прибегают к группе HC. Основываясь на предыдущих сообщениях, пероральное введение SLN-RES имело такой же эффект, как и свободный RES при внутрибрюшинном введении. Gencoglu et al. сообщили, что внутрибрюшинное введение РЭС соответствовало массе тела после индукции диабета, тогда как конечная масса тела диабетических моделей, получавших РЭС, была на 10% ниже, чем у здоровых крыс [25].

Как показано в Таблице 2, FBS был значительно повышен в группе DC по сравнению с группой HC. В конце исследования уровень FBS в сыворотке был снижен как при обработке RES, так и при обработке RES-SLN по сравнению с группой DC. Индукция диабета снизила уровень инсулина в сыворотке по сравнению с группой HC. Интересно, что уровень инсулина в сыворотке крови крыс с диабетом компенсировался обработкой RES-SLN. Введение RES и SLN-RES значительно улучшило HOMA, чем группа DC. В группе SLN-RES HOMA была лучше, чем обработка RES, которая становится близкой к группе HC.

Гипогликемический эффект, полученный с помощью SLN-RES, был значительно лучше, чем RES, что может быть связано с улучшенным кишечным всасыванием и увеличенным временем циркуляции наноинкапсулированного RES в крови. В соответствии с нашим предложением Sadi et al. показали, что внутрибрюшинное лечение РЭС совпало с выраженным гипогликемическим эффектом и улучшением инсулинорезистентности при STZ-индуцированном диабете [26].

Влияние лечения RES и SLN-RES на параметры сывороточного уровня окислительного стресса

Как указано в таблице 3, в текущем исследовании индукция диабета приводит к снижению показателей антиоксидантов и значительному увеличению показателей оксидантов по сравнению с группой HC. Обработка RES предотвращала истощение уровня сывороточного TAC и подавляла повышение уровня MDA. Удивительно, но лечение SLN-RES могло полностью восстановить сывороточный уровень TAC и MDA. Вероятно, увеличение времени циркуляции RES привело к лучшему модулирующему эффекту RES-SLN [27]. В соответствии с настоящим результатом Gokce et al. сообщили, что SLN и наноструктурированные липидные носители (NLC), содержащие RES, снижают внутриклеточные ROS в фибробластах клеточной культуры [28]. Кроме того, Coradini и соавторы сообщили, что совместная инкапсуляция RES и куркумина в липидном носителе значительно снижает гидроксильный радикал in vitro [29]. Более того, введение RES-SLN привело к снижению значения TOS и значительному увеличению уровня -SH по сравнению с группой DC. Однако лечение РЭС не улучшило уровень TOS и -SH, что показало слабый антиоксидантный эффект RES, который можно объяснить низкой биодоступностью RES при пероральном введении.

Влияние лечения RES и SLN-RES на экспрессию генов Snap23, Stx4 и Vamp2 в жировой ткани

Предыдущие попытки показали, что повышение экспрессии генов Snap23, Stx4 и Vamp2 привело к улучшению инсулинорезистентности. Ох и др. сообщили, что сверхэкспрессия Stx4 в клетках поджелудочной железы трансгенной модели улучшает инсулинорезистентность [30]. Здесь обработка RES индуцировала экспрессию генов Snap23, Stx4 и Vamp2 в жировой ткани, очевидно (Fig. 4a-c). Farimani et al. показали, что обработка RES значительно подавляла экспрессию генов Stx4 и Vamp2 в жировой ткани модели крыс с диабетом [31]. Никаких значительных изменений не наблюдалось между обработкой RES и SLN-RES в жировой ткани, в которой, вероятно, период полувыведения RES из сыворотки недостаточен для воздействия лекарственного средства из жировой ткани. Экспрессия гена Snap23 не влияет на RES и SLN-RES, что может быть результатом сверхпродукции белка SNAP23 в адипоцитах, что может привести к репрессии транскрипции через механизм обратной связи. Чтобы ответить на этот вопрос, измерение уровня белка SNAP23 могло бы более подробно объяснить настоящие данные. Кроме того, измерение экспрессии Snap23 в печени с использованием метода динамики изменений четко объяснило бы наше наблюдение.

Влияние лечения RES и SLN-RES на уровень мРНК Snap23, Stx4 и Vamp2 в жировой ткани ( a - c ) и мышечной ткани ( d - е ). α , по сравнению с группой DC; δ , была значительная разница между RES и SLN-RES группой ( p <0,05); π , восстановлен в группе HC (не было существенной разницы по сравнению с группой HC ( p > 0,05)). Данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение. * p <0,05, ⁺ p <0,01, ^# p <0,001

Влияние лечения RES и SLN-RES на экспрессию генов Snap23, Stx4 и Vamp2 в мышечной ткани

Как показано на рис. 4d-f, инъекция STZ в группе DC была связана с подавлением экспрессии Snap23, Stx4 и Vamp2 в мышечной ткани по сравнению с группой HC. SLN-RES индуцировал экспрессию Snap23 и Stx4 в мышечной ткани лучше, чем свободная форма RES. Мы наблюдали лучший результат по экспрессии гена Vamp2. Пероральное введение SLN-RES компенсировало подавление Vamp2 почти до нормального уровня. Подобно нашим результатам, Mullainadhan et al. показали, что введение бисфенола-A взрослым самцам крыс-альбиносов увеличивает экспрессию белков Snap23, Stx4 и Vamp2 в икроножной мышце [32]. Вероятно, повышенное всасывание RES посредством введения RES-SLN может повысить вероятность достижения RES-SLN мышечной ткани, что привело к лучшему регулирующему эффекту на экспрессию генов Snap23, Stx4 и Vamp2. Основываясь на предыдущих доказательствах, потенциальная проникающая способность и способность SLN-RES к поглощению клетками влияет на накопление в тканях RES, которые могут быть ответственны за различные эффекты SLN-RES на экспрессию генов белков SNARE в жировой и мышечной ткани. Другими словами, наши результаты по-разному подтвердили паттерн биораспределения in vivo RES в интактной форме в SLN.

Заключение

Мы подготовили подходящий по физико-химическим и морфологическим свойствам наноноситель для пероральной доставки РЭС. В свете нашего результата мы пришли к выводу, что SLN могут служить многообещающей системой доставки для усиления терапевтического эффекта перорального лечения RES против инсулинорезистентности за счет улучшения гипогликемического эффекта и повышения экспрессии Snap23, Stx4 и Vamp2 в жировой и мышечной ткани. ткань. Однако для определения биораспределения и фармакокинетических свойств SLN-RES необходимы дальнейшие исследования.

Доступность данных и материалов

Все данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью.

Сокращения

RES:

Ресвератрол

SLN:

Твердые липидные наночастицы

SLN-RES:

Твердая липидная наночастица, содержащая ресвератрол

SNAP-23:

Синаптосомно-связанный белок 23

STX4:

Синтаксин-4

VAMP-2:

Связанный с пузырьками мембранный белок 2

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

FTIR:

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

-SH:

Общая тиоловая группа

TAC:

Общая антиоксидантная способность

MDA:

Малоновый диальдегид

TOS:

Общий окислительный статус