桑皮粉添食对STZ诱导的糖尿病小鼠的预防和治疗作用

发布时间：2017-11-26 13:25

  本文关键词：桑皮粉添食对STZ诱导的糖尿病小鼠的预防和治疗作用

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【摘要】：本实验以桑树(湖桑32)一年生枝条韧皮部(简称桑枝皮)为原料,经晒干、粗粉碎、细粉碎和超细粉碎,得到大小约为100~150μm的桑皮超细粉末,简称桑皮粉,进而研究桑皮粉添食对小鼠糖尿病的预防及治疗作用。为了研究桑皮粉添食对正常饮食条件下小鼠糖尿病的预防作用,将ICR雄性小鼠(18-22 g)随机分为5组:正常对照组、模型组和2.5%、5%、10%桑皮粉添食组。正常对照组和模型组喂食普通小鼠饲料,而三个样品组喂食含不同剂量桑皮粉的普通饲料,喂养2周后,除正常对照组外,对其余小鼠进行一次性尾静脉注射100 mg/kg.BW链脲佐菌素(streptozotocin,简称STZ),在注射3天和7天后,分别禁食12 h,测小鼠血糖值,取血,处死,取肝脏和胰脏,称重。实验结果发现,桑皮粉添食能够有效抑制实验小鼠的体重下降,控制血糖升高,提高实验小鼠的抗氧化能力,并且对血脂有一定的调节保护作用。模型组小鼠糖尿病发生率达75%左右,而2.5%和5%桑皮粉实验组分别下降到66.7%和12.5%。而10%桑皮粉高剂量口服组几乎没有出现STZ诱导的糖尿病小鼠。实验还表明,桑皮粉添食还能够抑制模型小鼠中由STZ引起的胰腺损伤,保护β细胞的结构和功能,并且防止PI3K,PDK1,AKT和FoxO1等胰岛素相关基因的下调,保护PI3K/AKT信号通路的正常表达。结果表明,口服桑皮粉饲料预防STZ诱导小鼠糖尿病的发生具有剂量效应,其中口服10%桑皮粉的最高剂量组几乎能够完全预防小鼠糖尿病的发生。为了探讨桑皮粉在高脂高糖饮食条件下对STZ诱导小鼠糖尿病发生的预防效果,我们在上述实验的基础上又进行了以下动物试验。ICR雄性小鼠(18-22 g)适应1周后同样随机分为5组:正常组(普通饲料)、高脂高糖饲料对照组、高脂高糖和STZ联合诱导的模型组以及含10%和15%桑皮粉的高脂高糖和STZ联合诱导的实验组。连续喂养三周后,禁食12小时,除正常对照组和高脂高糖对照组外,对其余三组小鼠进行一次性尾静脉注射STZ(100 mg/kg.BW),注射后小鼠继续按照原来的饲料喂养2周。实验结果表明,在高脂高糖饮食条件下小鼠的空腹血糖值与普通饲料组并无二样;但当高脂高糖饮食与注射stz进行联合处理后,这些模型小鼠的空腹血糖值很高,其2型糖尿病(t2dm)发病率远高于上述单独stz诱导的发病率(75%),几乎达到100%。当饲料中加入桑皮粉后,高脂高糖-stz联合处理的二种样品组实验小鼠其糖尿病发生率都明显下降。15%桑皮粉高剂量处理组的糖尿病发生率仅为45.45%。实验结果还同样表明,高脂高糖饲料中加入桑皮粉后同样能够有效控制小鼠的体重,抑制stz诱导后小鼠空腹血糖的升高,以及提高实验小鼠的抗氧化能力,并且对血脂有一定的调节作用。组织病理观察表明,桑皮粉的加入还能够抑制由stz引起的胰腺损伤,保护β细胞的结构和功能。从基因及蛋白表达情况来看,桑皮粉的加入能够有效抑制pi3k/akt信号通路中相关基因表达的下调,保护信号通路中相关蛋白的正常表达。因此,这些结果充分说明,在高脂高糖饮食中,桑皮粉的加入能够在一定程度上抵制高脂高糖的不利影响,保持小鼠体内糖代谢和脂代谢的平衡,降低高脂高糖和stz对胰岛细胞引起的损伤,从而有效降低或避免小鼠糖尿病的发生。以上二个实验已充分证实桑皮粉的添食能够在一定程度上预防stz-诱导的或与高脂高糖联合诱导的小鼠糖尿病的发生,为了进一步探究桑皮粉添食对糖尿病小鼠的治疗是否也具有显著的作用,本文又进行了第三次动物实验:icr雄性小鼠(12-14g)适应3天后,随机抽取15只作为正常对照组用普通饲料喂养。其余小鼠喂养高脂高糖饲料4周,然后进行一次性尾静脉注射stz(100mg/kg.bw),注射后一周,禁食10h后测其空腹血糖值,与上述二个实验一样以血糖值≥11.1mmol/l的小鼠作为诱导成功的糖尿病模型。将造模成功的小鼠随机分为4组(每组15只):模型组和三个分别含5%、10%和20%桑皮粉的添食组。用各自饲料喂养4周。实验结果表明,高脂高糖饲料和stz联合诱导的糖尿病小鼠(模型组)的体重下降严重,其空腹血糖值一直处于高位(~≥20mmol/l),4周后高达25.22mmol/l,且血清胰岛素水平异常升高。添食5%、10%和20%桑皮粉后这些糖尿病小鼠的体重下降均有减缓、空腹血糖值明显下降以及胰岛素抵抗明显改善,且均呈现剂量效应。其中20%桑皮粉高剂量组的空腹血糖值降低幅度最大,血糖值降到14.77mmol/l明显低于模型组;其胰岛素水平降到16mu/l,几乎接近正常组值,明显消除了糖尿病小鼠体内的胰岛素抵抗。糖尿病小鼠体内dna氧化损伤程度严重,食用桑皮粉还能够显著降低8-羟基脱氧鸟苷(8-ohdg)水平,提高糖尿病小鼠的抗氧化能力,并且对血脂有良好的调节作用。桑皮粉添食能显著降低小鼠血清中高水平的谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT),同时呈现剂量效应;胰腺组织切片和免疫组化观察表明,桑皮粉添食对小鼠因高脂高糖和STZ联合处理引起的胰腺损伤也有明显地修复作用。在蛋白表达水平方面,桑皮粉添食能够明显提高糖尿病小鼠肝脏和胰腺内关键代谢酶PI3K、G6Pase、NFκB、Insulin、Bax等的表达水平,促进胰岛素正常分泌,改善糖脂代谢水平。综上所述,桑皮粉添食可以显著降低由STZ诱导的小鼠糖尿病的发生率;STZ诱导配合高脂高糖饲料饲养几乎可以全部导致小鼠糖尿病的发生,高剂量桑皮粉添食几乎可以完全抵消高脂高糖的不利影响;糖尿病小鼠食用桑皮粉1个月,可以显著降低空腹血糖水平,改善胰岛素抵抗,降低糖尿病小鼠肝脏和胰脏的损伤,并且保护相关代谢酶的正常表达。这些结果充分表明,桑皮超细粉末做为潜在的糖尿病及其迸发症的辅助治疗药物和健康食品具有重要的研究和开发价值。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.1

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本文编号：1229956