蓝刺头水提物对实验性Ⅰ型糖尿病小鼠降血糖作用及其机理研究

【摘要】糖尿病是继肿瘤和心血管疾病之后第三大影响人类健康的疾病,其发病人数呈逐年上升的趋势。因此,寻找使用方便、疗效确切的血糖控制药物,对糖尿病及其并发症的治疗显得十分重要。蓝刺头具有多种药理活性,民间有利用蓝刺头进行糖尿病辅助治疗的传统,但国内外均未见相关研究报道,本文以Ⅰ型糖尿病小鼠模型为研究对象对蓝刺头水提物(WET)的降血糖作用进行观察,进而确定了蓝刺头水提物中降血糖的有效成分,并对其降血糖的分子机理进行了相关研究,以便为新型降血糖药物的开发提供参考依据。1.在按照85mg/kg体重剂量尾静脉注射1%的四氧嘧啶溶液成功构建Ⅰ型糖尿病小鼠模型的基础上,对WET的降血糖作用进行了观察。结果发现,WET能够显著地降低糖尿病小鼠的空腹血糖,改善口服糖耐量,升高肝糖原和血清胰岛素含量,对糖尿病小鼠的体重和胰高血糖素影响不显著；而对健康小鼠的空腹血糖、口服糖耐量、肝糖原、血清胰岛素、体重和胰高血糖素含量均不产生影响。确定WET对Ⅰ型糖尿病小鼠具有降血糖作用,对健康小鼠血糖不产生影响。2.为确定WET中降血糖的有效成分,首先对WET中可能含有的降血糖物质进行了鉴定,结果显示WET中确定含有多糖类成分,并采用水提醇沉法获得蓝刺头粗多糖(ETCP)。对比ETCP及其剩余成分(ETX)的降血糖效果后发现ETCP能够显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖。采用木瓜蛋白酶法去除ETCP中的蛋白质,并对其工艺参数进行优化,在反应时间为2.6h,体系pH为6.0,反应温度为64℃的条件下多糖保留率为98.12%,蛋白清除率为56.57%。将脱蛋白后的蓝刺头多糖(ETP)使用DEAE-52柱层析进行分离纯化,采用不同浓度NaCl溶液进行洗脱分级得到一种中性多糖ETPA和两种酸性多糖ETPB、ETPC。将三种多糖分别经SephadexG200柱层析,采用蒸馏水进行洗脱分级,确定ETPA含有两种不同分子量的多糖ETPA1、ETPA2、ETPB和ETPC各为分子量均一的多糖。对ETPA、ETPB、ETPC的降血糖效果进行比较后发现IETPB能够显著的降低Ⅰ型糖尿病小鼠的空腹血糖,确定WET中降血糖的主要成分为ETPB。3.对灌胃ETPB后Ⅰ型糖尿病小鼠的空腹血糖、体重、口服糖耐量、肝糖原、血清胰岛素和胰高血糖素含量进行了测定,并利用实时荧光定量PCR的方法对小鼠胰腺中PDX-1、IRS-2、Fas、caspase-3、GK、GLUT2及肝脏中GK、G-6-P基因的相对表达量进行了研究,分析ETPB对Ⅰ型糖尿病小鼠降血糖作用的分子机制。结果发现ETPB能够降低糖尿病小鼠的空腹血糖,增加体重,改善口服糖耐量,增加肝糖原和血清胰岛素含量,对胰高血糖素无影响。实时荧光定量PCR对各基因的测定结果显示,ETPB能够上调胰腺中PDX-1、IRS-2、Fas、caspase-3、GK、GLUT2基因及肝脏中GK基因的表达,对肝脏中G-6-P基因表达无影响。综合分析ETPB降血糖的分子机理为ETPB通过上调胰腺PDX-1和IRS-2基因的表达,增加胰岛β细胞的再生,下调胰腺中凋亡相关因子Fas,caspase-3基因的表达抑制胰岛β细胞的凋亡,促进胰岛β细胞中GK、GLUTT2基因的表达增加血清胰岛素的含量,同时促进肝脏中GK基因的表达提高肝脏糖代谢能力,相关实验研究也证明了这一结论。全文研究表明,WET具有较好的降血糖作用,其中ETPB为其降血糖作用的主要成分,其可能机制包括促进胰岛β细胞的再生、抑制胰岛β细胞的凋亡、促进胰岛素的分泌、提高肝脏糖代谢能力。但ETPB的结构有待进一步的明确,同时其降血糖作用机理需进行更深入的研究,为蓝刺头作为降血糖药物的开发提供更充足的数据。
【作者】杨斌；
【导师】杨英；
【作者基本信息】内蒙古农业大学，临床兽医学，2014，博士
【关键词】蓝刺头水提物；Ⅰ型糖尿病；多糖分级纯化；胰岛β细胞；胰岛素；肝糖原；

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