2型糖尿病是最常见的糖尿病, 在世界范围内占糖尿病总数的90%[1]。2型糖尿病发病是由于胰岛β细胞破坏导致胰岛素分泌不足以及胰岛素抵抗 (insulin resistance, IR) 。胰岛素抵抗对各种器官和组织产生影响。胰岛素抵抗对中枢神经系统的影响是可能导致肥胖, 因为中枢神经系统胰岛素活性增加会提高食欲[2]。在脂肪组织中, 胰岛素抵抗会引起高脂血症。脂肪组织可分泌细胞因子和激素, 而脂肪膨胀破坏其内分泌功能, 从而促进胰岛素抵抗。在胰腺组织, 胰岛素抵抗损坏胰岛β细胞再生[3]。乌蕨是糖尿病的最常用的药物之一。乌蕨改善胰岛素敏感性, 减少糖异生, 促进葡萄糖吸收, 降低肝糖原产生[4]。乌蕨对一些胰岛素抵抗和高胰岛素血症影响的组织, 但其确切作用机制尚未完全阐明。因而, 该研究目的是评价乌蕨对2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗降血糖影响, 现报道如下。
实验动物:30只健康昆明种小鼠, 体质量18~22 g, 雌雄各半。贵州医科大学实验动物中心提供 (SCXK (黔) [2012-0001]) , 自由摄入食物和水。试剂:脲菌素 (STZ) ;RNA提取试剂盒;基因引物。
一次性腹腔注射1%STZ溶液35 mg/kg, 小鼠分为3组:对照组, 小鼠正常饮食, 腹腔未注射STZ;2型糖尿病小鼠进一步分为两组:2型糖尿病组 (胰岛素抵抗) 和2型糖尿病+乌蕨组 (6 mg/kg) , 每组小鼠10只。
小鼠注射STZ溶液和连续4周高脂饮食4周后, 血糖和血脂水平增高, 证实造模成功[5]。
收集小鼠肝脏和附睾脂肪组织, 冷结在1 m L izol试剂中, 陏后储存在70℃利用RNA提取试剂盒提取组织中总RNA, 通过分光光度计评价RNA纯度。RNA (1μg) 在70℃处理5 min后, 采用逆转录酶反转录生成c D-NA。PCR扩增, 25μL反应体系, 2μL模板, 2.5 U Taq聚合酶, 3 mmol/L Mg Cl2, 50 pmol前向和反向引物, 不同基因引物如表1所示。PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳, 溴化乙锭染色。
小鼠血清胰岛素变化相关基因影响、胰岛素信号分子表达。
数据采用SPSS 19.0统计学软件进行统计学处理, 计量数据以 (±s) 表示;组间比较采用方差分析, P<0.05为差异有统计学意义。
如表1所示, 与对照组相比, 胰岛素抵抗组小鼠胰岛素水平降低。与胰岛素抵抗组比较, 乌蕨组胰岛素水平增加。
注:a0.05 vs.对照组;bP<0.05vs.胰岛素抵抗组。
半定量RT-PCR分析各组肝胰岛素受体底物 (IRS-1和IRS-2) 、脂肪酸合成酶 (FAS) 和过氧化物酶体增殖物激活受体-α (PPAR-α) 。如图1 A、B所示, 胰岛素抵抗组中胰岛素信号分子IRS-1和IRS-2表达降低。相比较, 胰岛素抵抗组中FAS表达增高, 而乌蕨组FAS表达降低, 接近正常 (图1C) 。乌蕨组PPAR-α表达增高 (图1D) 。
该研究采用目前国际上公认的造模方法, 可特异地、可靠地反映2型糖尿病代谢情况及胰岛组织结构变化, 具备该种疾病的主要症状。乌蕨是一种民间中草药, 为多年生草本, 其味微苦, 性寒, 具有清热解毒, 利湿, 止血的功效。临床上研究表明该药物具有改善胰岛素表达和血糖水平[6]。现代研究表明乌蕨含有黄酮、挥发油、酚类、甾体和多糖等成分, 其提取物具有较强的抗氧化、抗炎、抗菌、止血、保肝、解毒等作用[7]。
临床研究发现乌蕨具有良好的降糖作用, 该研究通过动物实验进一步探讨乌蕨降糖的机理, 结果显示, 乌蕨可增强IRS-1和IRS-2的酪氨酸磷酸化提高胰岛素敏感性, 调节胰岛素信号转导。胰岛素是机体内一种重要的内分泌激素, 它与受体结合后经过一系列的信号转导来调节基因表达, 作用于主要靶器官肝脏、肌肉和脂肪组织, 参与体内多种物质的代谢调节[8]。IR是指胰岛素维持正常血糖的能力下降, 其产生的生物学效应低于正常水平, 或组织对胰岛素的反应性下降[8]。胰岛素抵抗并非单一因素致病, 遗传、环境和行为因素均起重要作用[10]。其中受体水平胰岛素抵抗发生环节现在认为可发生于胰岛素与受体结合前, 或受体及受体后[5]。
该研究通过动物模型治疗研究表明, 乌蕨通过改善胰岛素抵抗而有效治疗2型糖尿病, 使胰岛素信号分子IRS-1和IRS-2表达降低, 从而降低2型糖尿病肥胖患者血糖水平, 表明乌蕨可调节胰岛素敏感性。结果提示乌蕨具有良好控制2型糖尿病发展的作用, 具有广阔的应用前景。
摘要：目的 探讨乌蕨对2型糖尿病小鼠降血糖作用。方法 通过4周高脂饮食结合腹腔注射链脲菌素 (STZ) (35 mg/kg) , 建立2型糖尿病小鼠模型。模型小鼠同时口服乌蕨4周, 对照组小鼠正常饮食, 腹腔未注射STZ。然后利用半定量RT-PCR、生化检测等方法进行相关分析。结果 与对照组相比, 胰岛素抵抗组小鼠胰岛素水平降低。与胰岛素抵抗组比较, 乌蕨组胰岛素水平增加。胰岛素抵抗组中胰岛素信号分子IRS-1和IRS-2表达降低。相比较, 胰岛素抵抗组中FAS表达增高, 而乌蕨组FAS表达降低, PPAR-α表达增高。结论 乌蕨可改善2型糖尿病引起的胰岛素抵抗。
关键词：2型糖尿病,乌蕨,胰岛素抵抗,机制
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