STZ誘発性糖尿病マウスにおける膵臓β細胞およびグルコース代謝に対するエポキシプカライドの保護効果

糖尿病は、機能的β細胞質量の減少の結果です。最近、エポキシプカライド（エポキシ）は、ラット膵島の一次培養に有益な効果を持つ天然化合物であることを実証しました。この研究では、以前の調査を拡張して、エポキシがβ細胞を保護し、STZ誘導糖尿病マウスのグルコース代謝を改善するという仮説をテストします。200μg/kg体重でエポキシで処理した3か月の雄マウスを使用しました。グルコース不耐性は、5日間の連続したストレプトゾトシン（STZ）の複数の腹腔内低量によって誘導されました。グルコース恒常性を評価して、血漿インスリンレベルとグルコース耐性を測定しました。組織形態計測を使用して、島ごとの膵臓β細胞の数を定量化しました。β細胞の増殖は、BRDUの取り込みによって評価され、アポトーシスはTUNEL染色によって評価されました。エポキシ治療は、グルコース耐性と血漿インスリンレベルを大幅に改善しました。これらの代謝変化は、β細胞増殖の2倍の増加とβ細胞死の50％の減少の結果として、β細胞数の増加と関連していた。我々の結果は、エポキシがSTZ処理マウスのSTZ誘発毒性による膵臓β細胞死を防ぐことにより、全身のグルコース恒常性を改善することを示しています。

Diabetes is a consequence of a decrease on functional β-cell mass. We have recently demonstrated that epoxypukalide (Epoxy) is a natural compound with beneficial effects on primary cultures of rat islets. In this study, we extend our previous investigations to test the hypothesis that Epoxy protects β-cells and improves glucose metabolism in STZ-induced diabetic mice. We used 3-months old male mice that were treated with Epoxy at 200 μg/kg body weight. Glucose intolerance was induced by multiple intraperitoneal low-doses of streptozotocin (STZ) on 5 consecutive days. Glucose homeostasis was evaluated measuring plasma insulin levels and glucose tolerance. Histomorphometry was used to quantify the number of pancreatic β-cells per islet. β-cell proliferation was assessed by BrdU incorporation, and apoptosis by TUNEL staining. Epoxy treatment significantly improved glucose tolerance and plasma insulin levels. These metabolic changes were associated with increased β-cell numbers, as a result of a two-fold increase in β-cell proliferation and a 50% decrease in β-cell death. Our results demonstrate that Epoxy improves whole-body glucose homeostasis by preventing pancreatic β-cell death due to STZ-induced toxicity in STZ-treated mice.