HYDROGEN GIẢI PHÁP CHO BỆNH TIỂU ĐƯỜNG

Yi Ming,1 Qi-Hang Ma,1 Xin-Li Han,2 and Hong-Yan Li1

Hydro phân tử cải thiện bệnh tiểu đường loại 2 thông qua việc ức chế stress oxy hóa

Tóm lược : Mục đích của nghiên cứu này là để khảo sát tác dụng điều trị tiềm năng của hydro phân tử đối với bệnh đái tháo đường týp 2 (ĐTĐ típ 2) ở chuột. Sau khi duy trì chế độ ăn nhiều chất béo trong 4 tuần, một mô hình T2DM được thiết lập bằng cách tiêm 30 mg / kg streptozotocin qua tĩnh mạch đuôi vào chuột Sprague-Dawley. Vào ngày 0 và ngày 80, các mẫu máu được lấy từ mỗi con chuột để đo các chỉ số sinh hóa bao gồm lipid máu, đường huyết lúc đói, glycogen gan, insulin huyết thanh lúc đói, chỉ số nhạy cảm với insulin, chỉ số kháng insulin, superoxide dismutase (SOD) và malondialdehyde huyết thanh (MDA) bằng máy phân tích sinh hóa tự động. Thận và mô tuyến tụy được thu hoạch để nhuộm HE và xét nghiệm Western blot đối với thụ thể giống số 4 (TLR4), phản ứng sơ cấp biệt hóa dòng tủy 88 (MyD88), phosphoryl hóa (p) -p65, p65, p-IκB và IκB. Kết quả cho thấy ở chuột mắc bệnh đái tháo đường típ 2, điều trị bằng hydro phân tử làm giảm lượng đường huyết lúc đói, tăng tổng hợp glycogen ở gan và cải thiện độ nhạy insulin. Xử lý bằng hydro phân tử cũng làm tăng sản xuất SOD trong khi giảm sản xuất MDA. Ngoài ra, hydro phân tử làm giảm bớt những thay đổi bệnh lý biểu hiện ở đảo tụy và thận trong bệnh đái tháo đường típ 2. Về mặt cơ học, hydro phân tử làm giảm mức biểu hiện TLR4 và MyD88 trong khi cũng làm giảm quá trình phosphoryl hóa chất ức chế p65 và NF-κB. Kết luận, hydro phân tử có tác dụng điều trị chống lại bệnh tiểu đường bằng cách cải thiện tình trạng tăng đường huyết và ức chế stress oxy hóa thông qua các cơ chế liên quan đến con đường tín hiệu TLR4 / MyD88 / NF-κB.

Giới thiệu : Đái tháo đường (DM), đặc trưng bởi tăng đường huyết mãn tính, là một bệnh rối loạn chuyển hóa đa yếu tố cũng đang được công nhận là một bệnh viêm mãn tính (1). Các loại oxy phản ứng sinh lý (ROS) cần thiết cho việc duy trì và điều hòa một số quá trình sinh lý quan trọng, bao gồm tăng sinh tế bào, quá trình chết theo chương trình và tín hiệu Ca2 + (2). Tuy nhiên, việc sản xuất quá nhiều ROS có thể gây ra thiệt hại cho protein, DNA và lipid do stress oxy hóa (3). Tăng đường huyết làm tăng tỷ lệ NADH / NAD + nội bào, làm tăng nguy cơ rò rỉ điện tử từ NADH hoặc FADH2 của chuỗi vận chuyển điện tử, do đó làm tăng sản xuất ROS (4). Ngoài ra, tình trạng tăng đường huyết cũng có thể làm giảm sự biểu hiện và hoạt động của các enzym loại bỏ ROS, làm trầm trọng thêm tình trạng stress oxy hóa (5). Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng sự tích tụ quá nhiều ROS trong ty thể do tăng đường huyết có thể gây ra tổn thương cho màng trong của ty thể. Thứ nhất, ROS có thể làm tăng tính lưu động và tính thấm của màng trong, làm thay đổi bất lợi áp suất thẩm thấu của ty thể, làm cho bào quan sưng lên; thứ hai, ROS có thể phá hủy điện thế màng ty thể và do đó làm giảm tổng hợp ATP (6,7). Ở hạ lưu, điều này có thể thúc đẩy dòng chảy của các yếu tố apoptotic từ chất nền ty thể và kích hoạt các con đường apoptotic trong bào tương, dẫn đến quá trình apoptosis của tế bào đảo và tế bào podocyte ở thận

Trong những năm gần đây, Hydrogen (H2) là một phương pháp điều trị hiệu quả cho các mô hình bệnh tật khác nhau như tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ cơ tim, COPD và rối loạn chuyển hóa lipid (10-12). Mặc dù các nghiên cứu trước đây trên chuột đã tiết lộ rằng sản xuất hydro thể hiện tác dụng điều trị có lợi trên các tế bào tiểu đảo sớm, nhưng cơ chế cơ bản của sự bảo vệ này vẫn chưa được hiểu rõ (13,14). Do đó, trong nghiên cứu hiện tại, sử dụng mô hình chuột mắc bệnh đái tháo đường týp 2 (ĐTĐ típ 2) do cho ăn nhiều chất béo kết hợp với tiêm streptozotocin (STZ) liều thấp, tác dụng điều trị tiềm năng của H2 trong bệnh đái tháo đường típ 2 đã được đánh giá. Đặc biệt nhấn mạnh vào chuyển hóa glucose, kháng insulin, chuyển hóa lipid, stress oxy hóa và hình thái mô học cùng với các cơ chế phân tử liên quan. Nghiên cứu này nhằm cung cấp thêm hiểu biết về ứng dụng lâm sàng của H2 trong điều trị bệnh đái tháo đường típ 2.

Nguyên liệu và phương pháp

Chuẩn bị và phân nhóm các mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường Nghiên cứu này đã được phê duyệt bởi ủy ban đạo đức động vật của Bệnh viện Nhân dân Duy Phường (phê duyệt số WFPH2016011K; Duy Phường, Trung Quốc). Tổng cộng 50 con chuột Sprague Dawley không có mầm bệnh cụ thể (2 tháng tuổi; đực: cái = 1: 1), nặng 200 ± 20 g, đã được mua từ Bệnh viện Nhân dân Duy Phường (giấy phép số WFPH2016011K). Các con vật được duy trì ở nhiệt độ 22-25˚C và độ ẩm tương đối là 40-70% với chu kỳ sáng / tối 12 giờ và cung cấp cho cơ thể khả năng tiếp cận thức ăn và nước uống. Sau khi cho ăn bình thường trong 3 ngày, các con chuột được phân ngẫu nhiên thành hai nhóm sau: i) Nhiều chất béo (n = 40); và ii) bình thường (n = 10; đực: cái, 1: 1). Thức ăn giàu chất béo bao gồm 59% thức ăn thông thường, 10% mỡ lợn, 10% bột lòng đỏ, 20% đường sucrose và 1% cholesterol, được cung cấp bởi Bệnh viện Nhân dân Duy Phường. Sau 4 tuần áp dụng chế độ ăn giàu chất béo này, động vật trong nhóm mô hình T2DM được tiêm vào tĩnh mạch đuôi 30 mg / kg STZ (Sigma-Aldrich; Merck KGaA), sau đó nồng độ đường huyết lúc đói của chuột được đo 1 tuần sau đó. . Chuột có nồng độ đường huyết lúc đói <16,7 mmol / l được tiêm liều STZ thứ hai (30 mg / kg) ngay sau khi đo đường qua tĩnh mạch đuôi trước một đợt đo đường huyết lúc đói khác 1 tuần sau đó. Chuột có nồng độ đường huyết lúc đói> 16,7 mmol / l được coi là mắc bệnh tiểu đường (15). Những con chuột mô hình tiểu đường sau đó được phân ngẫu nhiên thành ba nhóm (n = 10 trong mỗi nhóm; nam: nữ, 1: 1): i) H2; ii) kiểm soát tích cực (300 mg / kg metformin qua đường tiêm vào dạ dày; Công ty TNHH Dược phẩm Squibb Trung-Mỹ Thượng Hải); và iii) mô hình (thể tích tương đương của nước muối sinh lý). Trong thời gian sử dụng H2, những con chuột mắc bệnh tiểu đường trong nhóm H2 được cung cấp 500 µl nước muối hydro bão hòa bằng cách tiêm vào dạ dày. Ngoài ra, một nhóm kiểm soát chế độ ăn giàu chất béo (n = 10; nam: nữ, 1: 1) đã được thiết lập, trong đó động vật được cho ăn theo chế độ ăn nhiều chất béo trong 4 tuần, sau đó là phân phối vào dạ dày với một khối lượng tương đương nước muối sinh lý song song với việc truyền H2; trong thời gian quản lý H2, những con chuột trong nhóm kiểm soát chế độ ăn giàu chất béo được nhận một lượng nước muối sinh lý tương đương. Chuột ở nhóm bình thường (n = 10) được cho ăn thức ăn thông thường trong 4 tuần, sau đó chúng được tiêm một lượng nước muối sinh lý tương đương qua tĩnh mạch đuôi; trong thời gian dùng H2, chuột ở nhóm bình thường được uống một lượng nước muối sinh lý tương đương. Tất cả chuột được điều trị bằng H2, metformin hoặc nước muối sinh lý hàng ngày trong 80 ngày liên tục. Trọng lượng cơ thể của tất cả các động vật được ghi lại sau mỗi 2 tuần. Nước muối hydro bão hòa được điều chế tại Trung tâm Phân tích và Phát hiện Hiện đại của Đại học Giao thông Tây An. Phân tử H2 được hòa tan trong dung dịch muối thường ở áp suất cao (13,5 Mpa) để tạo thành dung dịch bão hòa, sau đó được bảo quản trong bao bì nhôm để duy trì nồng độ H2 ở> 0,6 mmol / l.

Chuẩn bị mẫu Vào ngày điều trị 0, sau 12 giờ nhịn ăn, mẫu máu (0,5-1 ml) được lấy từ tĩnh mạch đuôi của chuột từ mỗi nhóm được gây mê bằng 4% dietyl ete. Sau khi ly tâm ở 4˚C và 1.800 x g trong 15 phút, các chất nổi phía trên được thu thập để đo các chỉ số sinh hóa. Vào ngày thứ 80, sau 8 giờ nhịn ăn, những con chuột được gây tử vong sau khi tiêm vào tĩnh mạch 100 mg / kg natri pentobarbital, sau đó 1 ml mẫu máu được lấy từ tĩnh mạch cửa gan của mỗi nhóm chuột. Sau khi ly tâm ở 4˚C và 1.800 x g trong 15 phút, các chất nổi phía trên được thu thập để đo các chỉ số sinh hóa. Sau khi chết, thận và mô tuyến tụy được thu hoạch từ những con chuột trong mỗi nhóm, rửa sạch bằng nước muối và làm khô bằng giấy lọc. Sau đó, các mô được cố định bằng 10% formaldehyde ở 4˚C trong 24 giờ. Sau khi rửa giải bằng etanol gradient, làm trong suốt xylen và nhúng parafin, các mô được cắt thành các đoạn 2-5 µm. Các phần được gắn trên lam kính và nung trong 45 phút ở 80 ° C và được xử lý bằng xylen I và xylen II (Công ty TNHH Công nghệ sinh học Tiangen) trong 20 phút. Sau đó, mẫu được ủ ở nhiệt độ phòng với cồn 95, 85 và 75% (3 phút cho mỗi nồng độ). Các phần được nhuộm bằng haematoxylin trong 60 giây và eosin trong 30 giây (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) ở nhiệt độ phòng. Các phần được niêm phong bằng kẹo cao su trung tính và quan sát dưới kính hiển vi đảo ngược (Model, IX70; Olympus Corporation).

Đo lường các chỉ số sinh hóa Để đánh giá hiệu quả của H2 trong điều trị bệnh đái tháo đường típ 2, người ta đo đường huyết lúc đói, glycogen gan, insulin huyết thanh lúc đói, chỉ số nhạy cảm insulin, chỉ số kháng insulin, superoxide dismutase (SOD) và malondialdehyde huyết thanh (MDA) trong các mẫu thu thập từ chuột trong mỗi nhóm. Xét nghiệm glucose huyết thanh bằng phương pháp glucose oxidase-peroxidase, trong khi glycogen gan được đo bằng phương pháp anthraquinone. Insulin huyết thanh được xét nghiệm bằng ELISA kẹp kháng thể kép, SOD huyết thanh được đo bằng phương pháp WST-1, phương pháp này dựa trên sự phân cắt của muối tetrazolium WST-1 thành formazan bằng SOD. MDA huyết thanh được đo bằng phương pháp 2-thiobarbituric acid (TBA), phương pháp này dựa trên các chất có màu được tạo ra bởi sự tương tác giữa MDA và TBA. Tất cả các thử nghiệm được thực hiện theo quy trình của các nhà sản xuất tương ứng. Bộ dụng cụ xét nghiệm glucose (mèo. Số F006-1-1), bộ dụng cụ SOD (mèo. Số A001-3-2), bộ dụng cụ xét nghiệm MDA (mèo. Số A003-1-2), bộ dụng cụ glycogen gan / cơ ( mèo. số A043-1-1) được mua từ Viện Kỹ thuật Sinh học Nam Kinh Jiancheng, trong khi bộ dụng cụ ELISA insulin cho chuột (mèo. số 10-1250-01) được mua từ Mercodia AB

Đo lipid máu Một máy phân tích sinh hóa tự động (AU680; Beckman Coulter, Inc.) đã được sử dụng để đo lượng chất béo trung tính (TG), cholesterol toàn phần (TC), cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao (HDL-c) và cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-c) trong các mẫu máu được thu thập từ mỗi con chuột. Mỗi điều kiện được kiểm tra song song ba lần và sau đó được tính trung bình. Bộ dụng cụ TC, TG, HDL-c và LDL-c đã được mua từ Roche Diagnostics. Quy trình kiểm tra cho từng hạng mục được thực hiện theo đúng quy trình của nhà sản xuất.

Đề kháng insulin được tính toán bằng cách sử dụng các giá trị thu được từ phép đo đường huyết lúc đói và insulin lúc đói theo công thức sau: Chỉ số kháng insulin (IRI) = (đường huyết lúc đói x insulin lúc đói) / 22,5 (16).

 Mô tụy (1 mg) được ly giải bằng cách sử dụng đệm RIPA (Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., Ltd.) bổ sung chất ức chế proteinase trong 30 phút trên đá và sau đó được ly tâm ở 12.000 x g ở 4˚C trong 15 phút. Nồng độ protein được định lượng bằng bộ dụng cụ định lượng protein xét nghiệm axit bicinchoninic (Viện Công nghệ Sinh học Beyotime). Protein (50 µg) được tách 10% SDS-PAGE trước khi truyền vào màng PVDF. Các màng này sau đó được chặn lại bằng cách sử dụng sữa tách béo 5% ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ. Các kháng thể chính (tất cả thu được từ Abcam) chống lại thụ thể giống số 4 (TLR4; 1: 400; cat. No. Ab13556), phản ứng sơ cấp biệt hóa dòng tủy 88 (MyD88; 1: 400; cat. No. Ab2064), được phosphoryl hóa (p ) -p65 (1: 500; cat. no. ab97726), p65 (1: 500; cat. no. ab32536), p-IκB (1: 500; cat. no. ab133462), IκB (1: 1,000; cat . no. ab12134) và β-actin (1: 2.000; cat. no. ab8226) sau đó được sử dụng để ủ màng qua đêm ở 4˚C. Sau đó, các màng này được ủ với kháng thể chống liên hợp với peroxidase (cat. Số BA1055; 1: 2.000; Công nghệ sinh học Boster) ở 37˚C trong 1 giờ. Thuốc thử ECL (Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology Co., Ltd.) được sử dụng để hình dung các dải protein. Phần mềm Quantity One (phiên bản 4.6.9; Bio-Rad Laboratories, Inc.) được sử dụng để thực hiện phân tích tỷ trọng định lượng (17) trong đó β-actin được sử dụng .

Phân tích thống kê Dữ liệu thực nghiệm trong mỗi nhóm được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn; phương tiện mẫu giữa các nhóm được so sánh bằng cách sử dụng ANOVA một chiều, sau đó là thử nghiệm của Tukey đối với tất cả dữ liệu bằng phần mềm SPSS 18.0 (SPSS Inc.). P <0,05 được coi là chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Kết quả H2 có thể khôi phục hiệu quả mức đường huyết sau khi cảm ứng T2DM Ảnh hưởng của H2 đến mức đường huyết lúc đói ở chuột sau khi cảm ứng T2DM được thể hiện trong Hình 1A. Mức đường huyết lúc đói trung bình đã tăng đáng kể ở nhóm mô hình vào cả hai ngày 0 và 80 khi so sánh với nhóm chứng HF. Vào ngày thứ 80, mức đường huyết lúc đói ở nhóm H2 đã giảm đáng kể so với nhóm mô hình. Cùng ngày, hàm lượng glycogen trong gan ở nhóm H2 đã tăng lên đáng kể so với ở nhóm mô hình (Hình 1B). Ảnh hưởng của H2 đối với nồng độ insulin huyết thanh lúc đói ở chuột sau khi gây ra bệnh đái tháo đường típ 2 được thể hiện trong Hình 1C. So với nhóm mô hình, không có sự khác biệt đáng kể nào về mức insulin huyết thanh lúc đói vào ngày 0 hoặc ngày 80 ở nhóm H2. Ảnh hưởng của H2 đối với độ nhạy insulin ở chuột sau khi gây ra bệnh đái tháo đường típ 2 được trình bày trong Hình 1D. Vào ngày thứ 80, so với nhóm bình thường, IRI đã tăng lên đáng kể ở nhóm mô hình, trong khi IRI giảm đáng kể ở nhóm H2 so với nhóm mô hình. ( hình 1)

H2 có thể khôi phục hiệu quả mức lipid trong máu sau bệnh đái tháo đường típ 2 Trọng lượng trung bình của chuột trong nhóm mô hình đã giảm đáng kể so với nhóm đối chứng HF từ tuần thứ 6 trở đi, trong khi trọng lượng trung bình của chuột trong nhóm H2 tăng đáng kể so với trong nhóm mô hình (Hình 2A và VàB) .B). Nồng độ TG, TC và LDL-c trong huyết thanh ở nhóm mô hình đã tăng lên đáng kể so với những người trong nhóm kiểm soát HF, trong khi nồng độ HDL-c trong huyết thanh ở nhóm mô hình giảm đáng kể so với những người trong nhóm kiểm soát HF. (Hình 2C). Trong nhóm H2, mức TG, TC và LDL-c đã giảm đáng kể, trong khi mức HDL-c tăng lên đáng kể so với nhóm mô hình (Hình 2C). Các mức tương ứng của TG, TC và HDL-c trong nhóm metformin đối chứng dương tính không có tác dụng bảo vệ, cho thấy H2 có hiệu quả hơn trong việc phục hồi mức lipid máu sau khi cảm ứng đái tháo đường típ 2. ( hình 2 )

H2 có thể làm giảm căng thẳng oxy hóa và hình thái bệnh lý của bệnh đái tháo đường típ 2 Ảnh hưởng của H2 đối với mức SOD của chuột mắc bệnh đái tháo đường típ 2 được thể hiện trong Hình 3A. So với nhóm chứng HF, nồng độ SOD trong nhóm mô hình đã giảm đáng kể vào ngày thứ 80, trong khi hàm lượng SOD huyết thanh ở nhóm H2 tăng đáng kể so với nhóm mô hình. Ngoài ra, nồng độ MDA huyết thanh đã giảm đáng kể ở nhóm H2 vào ngày thứ 80 so với nhóm từ mô hình, lần lượt tăng đáng kể so với nhóm kiểm soát HF (Hình 3B).

Kết quả nhuộm H&E của các đảo nhỏ tuyến tụy được thu thập vào ngày thứ 80 được thể hiện trong Hình 3C. Ở nhóm bình thường, các đảo nhỏ hoàn chỉnh về mặt hình thái với ranh giới rõ ràng giữa các đảo nhỏ và các tuyến ngoại tiết, ở đó số lượng tế bào trong các đảo lớn và các tế bào được sắp xếp dày đặc và đồng nhất. Trong nhóm mô hình, các đảo nhỏ có hình thái không đều, ở đó ranh giới giữa các đảo nhỏ và các tuyến ngoại tiết trở nên mơ hồ và số lượng tế bào chất trong tế bào đảo giảm; một số tế bào đảo cũng có biểu hiện thoái hóa không bào trong tế bào chất. Trong nhóm H2, các đảo nhỏ hoàn chỉnh về hình thái với ranh giới rõ ràng giữa đảo nhỏ và tuyến ngoại tiết, nơi số lượng tế bào chất trong tế bào đảo tăng lên rõ rệt với sự giảm thoái hóa không bào so với nhóm mô hình. Kết quả nhuộm H&E của cầu thận được thể hiện trong Hình 3D. Các cầu thận của chuột ở nhóm bình thường có hình thái hoàn chỉnh với các đường viền rõ ràng và sắp xếp đều đặn, không có bất thường nào được quan sát thấy trong các ống. Trong nhóm mô hình, không gian hình mũ bị thu hẹp với cấu trúc hình ống có biểu hiện rối loạn. Trong nhóm H2, các cầu thận hoàn chỉnh về mặt hình thái với các cấu trúc được sắp xếp đều đặn, nơi các ống này có thể nhìn thấy rõ ràng, có thể so sánh với những gì được quan sát trong nhóm đối chứng.

H2 có thể ức chế tín hiệu TLR4 / MyD88 / NF-κB Con đường tín hiệu TLR4 / NF-κB trước đây đã được chứng minh là có vai trò quan trọng ở những con chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ được nuôi bằng chế độ ăn nhiều chất béo (18). Phân tích Western blot cho thấy điều trị bằng H2 ức chế đáng kể mức độ biểu hiện của TLR4 và MyD88, ngoài việc giảm đáng kể sự phosphoryl hóa p65 và IκB trong các mô tuyến tụy được phân lập vào ngày thứ 80 so với nhóm mô hình (Hình 4).

Thảo luận Trong nghiên cứu này, để bắt chước sự tiến triển của bệnh đái tháo đường típ 2 ở người, các mô hình chuột mắc bệnh đái tháo đường típ 2 gây ra bởi chế độ ăn nhiều chất béo sau đó tiêm STZ liều thấp đã được tạo ra. So với những con chuột mắc bệnh tiểu đường tự phát, những con vật mô hình như những con được sử dụng trong nghiên cứu hiện tại sẵn có, hiệu quả về chi phí hơn và do đó đã được sử dụng để đánh giá hiệu quả của thuốc đối với bệnh đái tháo đường típ 2 (19,20). Trong nghiên cứu này, so với nhóm kiểm soát HF, nhóm mô hình cho thấy mức đường huyết lúc đói và kháng insulin tăng lên đáng kể, mặc dù không có sự khác biệt đáng kể nào về mức insulin huyết thanh lúc đói. Ngoài ra, so với những người trong nhóm kiểm soát HF, mức TG, TC và LDL-c đã tăng lên đáng kể, trong khi mức HDL-c giảm đáng kể ở nhóm mô hình. Nồng độ SOD và MDA trong huyết thanh đã giảm đáng kể và tăng lên vào ngày thứ 80 ở nhóm mô hình so với những người trong nhóm kiểm soát HF, tương ứng. Do đó, những kết quả này cho thấy rằng một chế độ ăn giàu chất béo + đường cao sau đó là tiêm STZ liều thấp có thể gây ra các triệu chứng tăng đường huyết, tăng lipid máu và stress oxy hóa ở chuột, làm cho nó trở thành một mô hình động vật thích hợp để nghiên cứu hiệu quả của thuốc điều trị bệnh tiểu đường. các phương pháp điều trị.

Trong nghiên cứu này, những thay đổi trong chuyển hóa glucose, kháng insulin, chuyển hóa lipid và stress oxy hóa ở chuột mắc bệnh tiểu đường đã được quan sát sau khi dùng H2 vào dạ dày. Thông thường, glucose trong máu được sử dụng để phosphoryl hóa oxy hóa ở hầu hết các mô, được chuyển hóa thành glycogen ở gan hoặc cơ để lưu trữ, chuyển đổi thành đường và dẫn xuất khác hoặc các chất không phải đường để sử dụng theo các con đường khác và được bài tiết qua nước tiểu nếu nồng độ glucose trong máu trở nên quá cao ( 21). Trong nghiên cứu này, nồng độ glycogen trong máu được phân lập từ tĩnh mạch cửa gan cao hơn ở nhóm H2, cho thấy H2 có thể thúc đẩy quá trình tổng hợp glycogen ở gan đồng thời cải thiện việc sử dụng glucose ở gan và giảm nồng độ đường huyết lúc đói. Đề kháng insulin là đặc điểm cốt lõi trong sinh lý bệnh của bệnh đái tháo đường típ 2 có liên quan chặt chẽ với rối loạn chuyển hóa lipid, tổn thương tế bào β tiểu đảo và cuối cùng là suy tiểu đảo (22). Do đó, điều tối quan trọng là phải trì hoãn sự tiến triển của bệnh đái tháo đường típ 2 bằng cách cải thiện tình trạng kháng insulin. Dữ liệu từ nghiên cứu này cho thấy điều trị bằng H2 không ảnh hưởng đến nồng độ insulin trong khi cải thiện độ nhạy insulin ở chuột mắc bệnh tiểu đường, làm giảm các triệu chứng kháng insulin.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy chuyển hóa lipid không bình thường ở bệnh nhân ĐTĐ típ 2, nơi lượng đường huyết cao, kháng insulin và tăng insulin máu đều góp phần gây rối loạn chức năng chuyển hóa lipoprotein trong cơ thể (23,24). Nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng mức TG, TC và LDL-c trong nhóm mô hình đã tăng lên đáng kể so với những người trong nhóm kiểm soát HF, trong khi mức HDL-c trong nhóm mô hình giảm đáng kể so với những người trong nhóm Nhóm kiểm soát HF. H2, nhưng không phải là metformin đối chứng tích cực, có tác dụng bảo vệ lipid máu trong quá trình cảm ứng bệnh đái tháo đường típ 2, cho thấy H2 có thể đảo ngược các rối loạn chức năng chuyển hóa lipid máu trong quá trình sinh bệnh học đái tháo đường típ 2

Căng thẳng oxy hóa là một nguyên nhân quan trọng của bệnh tiểu đường và các biến chứng liên quan của nó (25). Sự trao đổi chất trong điều kiện tăng đường huyết dẫn đến việc sản xuất quá nhiều superoxit và làm mất hoạt tính của các chất chống oxy hóa trong cơ thể (26). Do đó, stress oxy hóa ROS đóng một vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của bệnh tiểu đường (27). Ảnh hưởng của H2 đối với ứng suất oxy hóa đã được báo cáo trước đây (28,29). Nghiên cứu này đã chứng minh rằng H2 có thể làm tăng hoạt động của SOD trong khi làm giảm hàm lượng MDA trong huyết thanh.

TLR4 và một trong những phối tử nội sinh của nó, MyD88, thường xuyên được điều tiết ở các cầu thận của chuột mắc bệnh tiểu đường loại 1 (STZ gây ra) và loại 2 (A-ZIP / F-1) (30). Sự kích hoạt tín hiệu TLR4 / MyD88 cũng đã được tiết lộ trước đây trên một mô hình động vật bị tổn thương cầu thận do tiểu đường kèm theo tăng lipid máu (31). NF-κB là một yếu tố phiên mã quan trọng, bắt đầu các phản ứng miễn dịch và kích hoạt sự biểu hiện của các cytokine gây viêm trong quá trình căng thẳng oxy hóa hạ nguồn tín hiệu TLR4 / MyD8 (32). Ở trạng thái nghỉ, NF-κB tồn tại trong tế bào chất dưới dạng phức hợp NF-κB / IκBα không hoạt động. Sau khi hoạt hóa, IκBα bị phosphoryl hóa và sau đó bị phân hủy. Sau sự phân ly của NF-κB và IκBα, NF-κB chuyển vị trí vào nhân và kích hoạt phiên mã của các gen liên quan đến chứng viêm, bao gồm oxit nitric, yếu tố hoại tử khối u-α, interleukin (IL) -1β và IL-6 (33) . Nghiên cứu hiện tại cho thấy H2 có thể ngăn chặn hiệu quả sự hoạt hóa của TLR4 / MyD88 / NF-κB trong thời gian T2DM.

Kết luận, H2 có hiệu quả trong điều trị bệnh đái tháo đường típ 2 bằng cách làm giảm tình trạng tăng đường huyết, tăng lipid máu và khả năng chống oxy hóa bằng cách ức chế tín hiệu TLR4 / MyD88 / NF-κB. Tuy nhiên, cần có thêm các thí nghiệm in vivo và in vitro để xác minh tác động của H2 đối với chuyển hóa đường và lipid và tín hiệu NF-κB / IκB.

Nguồn : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7291681/

Người dịch : Nước Thần Kỳ