اثرات محافظتی عصاره هیدروالکلی بن سرخ (Allium jesdianum ) بر بیان ژن GLUT4 و تعدیل درد در مدل دیابت موش صحرایی
محورهای موضوعی : نشانگر های زیستی پلاسما
مریم رفیعی راد
1
*
,
مشعان نومان سعود
2
,
زهرا شیبانی
3
1 - گروه زیست شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه
2 - گروه زیست شناسی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی ،شیراز، ایران
3 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور ، تهران، ایران
کلید واژه: دیابت , درد , عصاره بن سرخ, گلوکز, GLUT4 ,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: ژن GLUT4 یکی از مهم‌ترین انتقال‌دهنده‌های گلوکز است که در بافت‌های حساس به انسولین، از جمله کبد، بیان می‌شود. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر عصاره بن سرخ بر میزان قند خون، درد و بیان GLUT4 در موش‌های دیابتی طراحی شد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، ۳۲ موش صحرایی نر ویستار (۲۵۰-۳۰۰ گرم) در چهار گروه بررسی شدند: کنترل سالم، دیابتی درمان‌نشده، دیابتی درمان‌شده با دوز ۲۵۰ mg/kg عصاره بن سرخ و دیابتی درمان‌شده با دوز ۵۰۰ mg/kg عصاره بن سرخ. دیابت با تزریق داخل صفاقی STZ (60 mg/kg) القا شد. پس از پنج روز، موش‌هایی با قند خون بالای ۲۰۰ mg/dL دیابتی تلقی شدند. گروه‌های درمانی به مدت ۲۸ روز عصاره بن سرخ دریافت کردند. در پایان، قند خون اندازه‌گیری و بیان ژن GLUT4 در بافت کبد با Real-time PCR بررسی شد. داده‌ها با آزمون واریانس دوطرفه و توکی تحلیل شدند (P<0.05).نتایج: تزریق STZ موجب افزایش معنی‌دار سطح گلوکز خون در موش‌های دیابتی شد. درمان با عصاره بن سرخ در دوزهای ۲۵۰ mg/kg (P<0.01) و ۵۰۰ mg/kg (P<0.001) موجب کاهش معنی‌دار قند خون شد. موش‌های دیابتی حساسیت بیشتری به درد نشان دادند، اما درمان با دوز ۵۰۰ mg/kg عصاره بن سرخ آستانه درد را افزایش داد. تجویز عصاره بن سرخ بیان ژن GLUT4 را در موش‌های دیابتی کاهش داد.نتیجه‌گیری: عصاره بن سرخ قادر به کاهش سطح گلوکز خون و کاهش درد نوروپاتی دیابتی در موش‌های دیابتی است. همچنین به نظر می‌رسد با کاهش بیان ژن GLUT4 در بافت کبد، بر مکانیسم تنظیم گلوکز تأثیر بگذارد.
Background and Objective: The GLUT4 gene is one of the most important glucose transporters expressed in insulin-sensitive tissues, including the liver. This study aimed to investigate the effect of Allium jesdianum extract on glucose levels, pain, and GLUT4 expression in diabetic rats. Materials and Methods: In this experimental study, 32 male Wistar rats (250–300 g) were divided into four groups: healthy control, untreated diabetic, diabetic treated with 250 mg/kg red root extract, and diabetic treated with 500 mg/kg red root extract. Diabetes was induced by intraperitoneal injection of STZ (60 mg/kg). Five days after injection, rats with glucose levels above 200 mg/dL were considered diabetic. The treatment groups received red root extract via gavage for 28 days. At the end of the experiment, glucose levels were measured, and GLUT4 gene expression in liver tissue was analyzed using Real-time PCR. Data were analyzed using two-way ANOVA and Tukey's post hoc test (P<0.05). Results: STZ significantly increased glucose levels in diabetic rats. Treatment with red root extract at 250 mg/kg (P<0.01) and 500 mg/kg (P<0.001) significantly reduced glucose levels. Diabetic rats showed greater sensitivity to pain, but treatment with 500 mg/kg red root extract increased pain threshold. Administration of red root extract decreased GLUT4 gene expression in diabetic rats. Conclusion: Allium jesdianum extract effectively lowers glucose levels and alleviates diabetic neuropathic pain in diabetic rats. Additionally, it appears to reduce GLUT4 gene expression in liver tissue, influencing glucose regulation mechanisms.
1. Li X, Huang B, Liu Y, Wang M, Cui JQ. Uric acid in diabetic microvascular complications: Mechanisms and therapy. J Diabetes Complications. 2025;39(2):108929.
2. Robertson R, Zhou H, Zhang T, Harmon JS. Chronic oxidative stress as a mechanism for glucose toxicity of the beta cell in type 2 diabetes. Cell Biochem Biophys. 2007;48(2-3):139-46.
3. Babaei-Balderlou F, Zare S, Heidari R, Farrokhi F. Effects of Melatonin and Vitamin E on Peripheral Neuropathic Pain in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. Iranian Journal of Basic Medical Sciences. 2010;13(2):1-8.
4. Morrow TJ. Animal models of painful diabetic neuropathy: the STZ rat model. Curr Protoc Neurosci. 2004;Chapter 9:Unit 9.18.
5. Kotani K, Peroni OD, Minokoshi Y, Boss O, Kahn BB. GLUT4 glucose transporter deficiency increases hepatic lipid production and peripheral lipid utilization. J Clin Invest. 2004;114(11):1666-75.
6. Khamaisi M, Potashnik R, Tirosh A, Demshchak E, Rudich A, Tritschler H, et al. Lipoic acid reduces glycemia and increases muscle GLUT4 content in streptozotocin-diabetic rats. Metabolism. 1997;46(7):763-8.
7. Shamsipour Nehzomi Z, Shirani K. A comprehensive review of the pharmacological properties and medicinal uses of Allium jesdianum Boiss. & Buhse. Journal of Medicinal Plants. 2024;23(90):1-16.
8. Kamranfar F, Jaktaji RP, Shirani K, Jamshidi A, Samiei F, Arjmand A, et al. Protective effect of a standardized Allium jesdianum extract in an Alzheimer's disease induced rat model. Neuroscience Letters. 2023;815:137491.
9. Amiri H. Chemical Composition and Antibacterial Activity of the Essential Oil of Allium jesdianum Boiss. & Buhse From Iran. Journal of Medicinal Plants. 2007;6(21):39-44.
10. Gholami A, Arabestani MR, Ahmadi M. Evaluation of antibacterial activity of aqueous and methanol extracts of Allium Jesdianum plant on a number of pathogenic bacteria resistant to antibiotics. Pajouhan Scientific Journal. 2016;14(4):18-26. .(in persian)
11. Kalantari Khalilabad H, Danesh M, Kheradmand P, Goodarzian M, Zeidooni L. Nephroprotective Effect of Hydroalcoholic Extract Allium jesdianum Boiss against Carbon Tetrachloride Induced Nephrotoxicity via Stress Oxidative in Mice. Pharmaceutical Sciences. 2018;24:89-96.
12. Asadi A, Rafieira M, Javid A. Effect of Oleuropein on glucose and gene expression of pyruvate kinase in Streptozotocin-induced diabetic male rats. 2024;2(17):27-43.(in persian)
13. Seifi Zangeneh M, Rafieirad M, Sazegar H. Effect of aqueous-alcoholic extract of Biarum Bovei on pain threshold in streptozotocin-induced diabetic rats. J Med Herb. 2015;3(6):137-142, .(in persian)
14. Iwar K, Ochar K, Seo YA, Ha BK, Kim SH. Alliums as Potential Antioxidants and Anticancer Agents. Int J Mol Sci. 2024;25(15).
15. Li M, Zhu X, Tian J, Liu M, Wang G. Dietary flavonoids from Allium mongolicum Regel promotes growth, improves immune, antioxidant status, immune-related signaling molecules and disease resistance in juvenile northern snakehead fish (Channa argus). Aquaculture. 2018;501.
16. Bondonno NP, Dalgaard F, Murray K, Davey RJ, Bondonno CP, Cassidy A, et al. Higher Habitual Flavonoid Intakes Are Associated with a Lower Incidence of Diabetes. The Journal of Nutrition. 2021;151(11):3533-42.
17. Hatanaka R, Taguchi A, Nagao Y, Yorimoto K, Takesato A, Masuda K, et al. The flavonoid Sudachitin regulates glucose metabolism via PDE inhibition. Heliyon. 2024;10(16):e35978.
18. Yousefsani BS, Ghobadi A, Shirani K. Uncovering the neuroprotective powers of Allium sativum: exploring its potential to alleviate malathion- associated Parkinson's-like behavioral symptoms in a rat model. Journal of Medicinal Plants. 2024;23(89):68-82.
19. Hassani FV, Rezaee R, Sazegara H, Hashemzaei M, Shirani K, Karimi G. Effects of silymarin on neuropathic pain and formalin-induced nociception in mice. Iran J Basic Med Sci. 2015;18(7):715-20.
20. Khaksarian M, Gholami E, Alipour M, Sabooteh T, Asadi-Samani M. Investigation of the effects of the essence and extract of Allium jesdianum on the activity of COX-1 and COX-2 enzymes. 2017;8:1095-101.
21. Khaksarian M, Alsadat MHM, Farazifard R, Safarpour F. A Study of Chemistry and Antinociceptive Properties of Medicinal Plant Allium Jesdianum Leaves and the Probable Role of Opioidergic System. Yafteh. 2008;9:21-6. .(in persian)
22. Li Y, Li Q, Wang C, Lou Z, Li Q. Trigonelline reduced diabetic nephropathy and insulin resistance in type 2 diabetic rats through peroxisome proliferator-activated receptor-γ. Exp Ther Med. 2019;18(2):1331-7.
23. Wang QY, Tong AH, Pan YY, Zhang XD, Ding WY, Xiong W. The effect of cassia seed extract on the regulation of the LKB1-AMPK-GLUT4 signaling pathway in the skeletal muscle of diabetic rats to improve the insulin sensitivity of the skeletal muscle. Diabetol Metab Syndr. 2019;11:108.