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目的：人参作为治疗消渴症的重要中药在祖国医药典籍中早有记载。现代研究发现人参皂甙与人参的降糖效应有关。人参果提取物其中所含的人参皂苷Re能显著降低ob/ob鼠的血糖。以往的研究都着重于人参皂苷Re的动物实验研究，尚无任何实验阐明人参皂苷Re改善胰岛素抵抗的作用机制的研究，并不能在更深层次上解释其降血糖和改善胰岛素抵抗的机制。本研究拟通过观察人参皂苷Re对3T3-L1脂肪细胞糖代谢的影响，观察人参皂苷Re是否能直接改善胰岛素信号通路的传导；另外，TNF-α是一种公认的重要的与胰岛素抵抗关系十分密切的炎症因子，鉴于大量研究已证实TNF-α可抑制胰岛素信号的传导，导致胰岛素抵抗，本研究应用TNF-α制备了3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型，并且用Re进行干预，由此进一步深入探讨人参皂苷Re的改善胰岛素抵抗和降血糖机制。
方法：在分化成熟的3T3-L1脂肪细胞中加入不同浓度Re孵育不同时间后，进行3H标记的葡萄糖转运测定，观察Re对基础和胰岛素介导的葡萄糖摄取的影响，并用蛋白免疫印迹、免疫沉淀、酶活性测定实验、相关信号蛋白的化学抑制剂预处理等检测方法，观察Re对脂肪细胞的胰岛素信号传导通路中IRβ，IRS-1，P13k，Akt，PKC-ζ/λ，AS160关键蛋白活性的影响，并用亚细胞器分离的方法观察Glut4的转位；在分化成熟的3T3-L1脂肪细胞加入一定浓度的TNF-α进行孵育，用细胞在体外模拟胰岛素抵抗，加入Re和胰岛素，测定脂肪细胞对葡萄糖的摄取，用蛋白免疫印迹检测胰岛素信号通路蛋白及与胰岛素信号传导密切联系的MAPK和NF-rB炎症通路中关键蛋白的活性变化，并采用实时定量PCR检测SOCS3、IL6等几种炎症相关因子的mRNA的表达水平，观察Re对发生胰岛素抵抗的3T3-L1脂肪细胞的改善情况。
结果：1．发现人参皂苷Re可呈剂量依赖性和时间依赖性的促进3T3-L1脂肪细胞葡萄糖的利用。2．经人参皂苷Re处理后，由胞浆转位至胞膜的GLUT4增加。3．用人参皂苷Re处理3T3-L1脂肪细胞2h后，首先使胰岛素受体底物-1(IRS-1)发生磷酸化，然后P13K亦被人参皂苷Re激活，P13K的下游蛋白，与GLUT4转位相关的的重要蛋白-Akt和PKC-ζ/λ发生磷酸化，并且其它PI3K的下游蛋白也被激活。人参皂苷Re促进3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的转运是启动并利用了胰岛素信号通路中IRS-1→P13K→Akt/PKC-ζ/λ→GLUT4这一部分。4．人参皂苷Re可部分地逆转TNF-α诱导的3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗，并且可以升高由于TNF-α处理而降低的Akt的磷酸化水平。5．人参皂苷Re可显著地抑制TNF-α引起的IRS-1 307位的丝氨酸磷酸化。6．人参皂苷Re可以非常明显地抑制TNF-α激活的MAPK信号通路的三个关键激酶JNK、P38和ERK的磷酸化，以抑制JNK的活性最强。JNK的下游激酶c-Jum的活性也被人参皂苷Re的处理所阻断。7．TNFα引起的NF-κB通路中IKK的磷酸化及IκBα的降解能被人参皂苷Re所抑制。人参皂苷Re可以明显地减少TNF-α诱导的SOCS3和IL6的mRNA表达。
结论：人参皂苷Re能够作为胰岛素的增敏剂，调节胰岛素信号传导通路相关蛋白的活性，促进脂肪细胞对葡萄糖的利用；人参皂苷Re可以通过拮抗炎症因子TNF-α的作用，改善TNF-α引起的胰岛素抵抗。本实验结果揭示了人参皂苷Re调节糖代谢、改善胰岛素抵抗和抗糖尿病可能的分子机制，为人参皂苷Re的应用及进一步开发提供了理论上的依据。