ベルベリンは、天然の老化したラットの骨格筋のAMPK/SIRT1/PGC-1A経路の活性化により、認知不足と筋肉機能障害を改善します

目的：老化の症状には、ミトコンドリアの生合成の障害と密接に関連している認知障害と筋肉機能障害が含まれます。イソキノリンアルカロイドであるベルベリンは、複数の抗糖尿病性薬理学的効果を示しています。インスリン抵抗性と認知障害は同じ病因を共有することを示しており、ベルベリンはグルコース代謝異常と筋肉ミトコンドリア機能障害によって高脂肪食によって誘発される可能性があることが示されています。この研究は、自然老化における認知障害と筋肉機能障害を防ぐために、ベルベリンをアンチエイジング薬として使用できるかどうかを調査するために使用されました。 方法：生化学的指標と腹腔内耐性耐性試験は、5ヶ月のラット（5か月層）、24ヶ月のラット（24か月群）、および6ヶ月のベルベリンを受けた24ヶ月のラットでテストされました。治療（BBRグループ）。ラットの認知能力を評価するために、Morris Water Mazeテストが実施されました。全身のインスリン抵抗性は、腹腔内グルコース耐性試験（IPGTT）によって評価されました。骨格筋組織の形態は、ヘマトキシリン - エオシン（HE）染色によって観察されました。総コレステロール、トリグリセリド、ATP、および反応性酸素種（ROS）のレベルを、対応する試薬キットで評価しました。骨格筋におけるGLUT4、AMPK、SIRT1、およびPGC-1αのタンパク質発現をウエスタンブロットで調べました。 結果：結果は、6か月間のベルベリンの投与により、天然の老化したラットの認知障害とインスリン抵抗性が大幅に改善されたことが示されました（P <0.01）。さらに、ベルベリン治療は、24か月の骨格筋の筋肉繊維の数の減少と筋肉繊維の数の減少を正常化するのに役立ちました。ベルベリンは、24か月のラットの血清と骨格筋の両方のROSのレベルを低下させました（P <0.01）。ベルベリンは、P-AMPK、SIRT1、およびPGC-1αのタンパク質発現を増加させ、老化ラットの骨格筋におけるATPの産生を増加させました（P <0.01）。 結論：ベルベリンは、認知能力と筋肉機能の老化関連の低下を著しく改善し、骨格筋におけるAMPK/SIRT1/PGC-1α経路の活性化は、筋肉機能上のベルベリンの根本的な保護メカニズムである可能性があります。

OBJECTIVE: The manifestations of aging include cognitive deficits and muscular dysfunction, which are closely linked to impairment of mitochondrial biogenesis. Berberine, an isoquinoline alkaloid, presents multiple anti-diabetic pharmacological effects. Evidence has indicated that insulin resistance and cognitive impairment share the same pathogenesis, and berberine could reverse glucose metabolism abnormalities and muscle mitochondrial dysfunction induced by a high-fat diet. This study was used to investigate whether berberine could be used as an anti-aging drug to prevent cognitive deficits and muscular dysfunction in natural aging. METHODS: Biochemical indicators and an intraperitoneal glucose tolerance test were tested in 5-month-old rats (5 mo group), 24-month-old rats (24 mo group) and 24-month-old rats that had undergone 6 months of berberine treatment (BBR group). A Morris water maze test was conducted to assess the cognitive ability of the rats. Insulin resistance in whole-body was evaluated by intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT). The morphology of the skeletal muscle tissue was observed by hematoxylin-eosin (HE) staining. The levels of total cholesterol, triglyceride, ATP and reactive oxygen species (ROS) were assessed with corresponding reagent kits. The protein expressions of GLUT4, AMPK, SIRT1 and PGC-1α in skeletal muscle were examined by Western blot. RESULTS: The results showed that administration of berberine for 6 months significantly improved cognitive deficits and insulin resistance in naturally aging rats (p<0.01). Furthermore, berberine treatment helped normalize the disordered alignment and the decreased number of muscle fibers (p<0.01) in the skeletal muscle of 24 mo rats. Berberine decreased the levels of ROS in both the serum and the skeletal muscle of 24 mo rats (p<0.01). Berberine increased the protein expression of p-AMPK, SIRT1 and PGC-1α and increased the production of ATP in the skeletal muscle of aging rats (p<0.01). CONCLUSIONS: Berberine markedly ameliorates aging-related reductions in cognitive ability and muscular function, and the activation of the AMPK/SIRT1/PGC-1α pathway in skeletal muscle may be the underlying protective mechanism of berberine on muscular function.