薯蓣皂苷对抗糖尿病心脑脂质沉积和HMG-CoA还原酶mRNA表达升高的实验研究

发布时间：2019-04-10 08:06

【摘要】：糖尿病是最为常见的慢性疾病之一。它是由糖类和脂质、蛋白质等能源物质的代谢障碍引起慢性血糖异常而导致的代谢疾病。此种代谢异常几乎影响全球4%的人口，到2025年这一数字将会提升至5.4%。在发达国家糖尿病导致了较大的社会经济负担，世界范围内每年约有12%的卫生经费用于糖尿病的预防和治疗。糖尿病引起的氧化应激反应导致了脂质过氧化并引起包括视网膜病变，糖尿病肾病和冠心病在内的组织损伤。在40%的糖尿病患者存在心血管疾病。糖尿病在世界范围内的广泛流行推动了对其新疗法和恰当治疗目标的寻找。胰岛素稳态的打破引起的代谢紊乱综合症引起血脂异常，是重要的心血管疾病危险因素。降血脂治疗能有效的降低发生心血管并发症的几率。虽然对糖尿病的研究已经取得重大进步，但是糖尿病及其并发症却只增不减。以植物提取物作为主要成分的药物治疗从上世纪初起成为糖尿病的主要疗法。许多科学家证实了这些药用植物的降血脂和抗氧化作用。抗氧化剂的应用标志着防治糖尿病心血管疾病新疗法的出现。多类膳食成分和天然抗氧化剂已经被用于降低血脂水平和动脉粥样硬化的风险。薯蓣皂苷(C27H42O3)，结构上类似于胆固醇和其他甾体化合物，其多种生物活性和药理学作用已经被确认。目前，薯蓣皂苷的抗菌，抗病毒，抗炎和降血糖作用已经被报道。糖尿病在心血管疾病(CVD)的发生发展中扮演重要角色。原因之一是糖尿病影响体内脂质代谢，引起内脏脂质的堆积并通过脂肪组织的代谢作用影响多种心血管疾病的发生和发展。虽然此前发表的临床前研究报道了薯蓣皂苷对链脲佐菌素介导的糖尿病大鼠升高的血糖水平有缓解作用，但是对其抗组织脂质沉积的作用还未见报道。在此次研究中，我们希望探求薯蓣皂苷的抗组织脂质沉积的作用。实验的目标是通过检测链脲佐菌素介导的高血脂糖尿病大鼠的心脑脂质水平，HMG-CoAmRNA表达水平并与格列齐特的有效性相比较，明确薯蓣皂苷的降脂和抗组织脂质沉积的作用.格列齐特是一种磺脲类衍生物，能抑制胰腺K-ATP通道，抗氧化，且发生严重低血糖反应率低，被广泛用于糖尿病的治疗。实验方法： 1.STZ糖尿病大鼠模型的建立 2.实验分组：空白对照组，糖尿病对照组，薯蓣皂苷治疗组和格列齐特治疗组。薯蓣皂苷治疗组的STZ诱导糖尿病大鼠通过胃管被口服给予薯蓣皂苷(40mg/kg b.w./rat)45日。格列齐特治疗组糖尿病大鼠被口服给予格列齐特(5mg/kg b.w./rat)45日。 3.体重和血糖水平被定期监测。实验结束后，处死大鼠并收集血样。 4.脂类的提取和各项成分测定。采用氯仿-甲醇混合物(2:1, v/v)从组织中提取脂类。测定脂类提取液中的胆固醇，甘油三酯，游离脂肪酸和磷脂含量。 5.肝脏HMG-CoA还原酶活性测定 6.mRNA表达分析 7.心脑组织切片HE染色观察。 8.统计分析。每组结果均以(Mean±SD)形式表达。每组结果均使用SPSS10.0软件进行统计评估。P0.05,0.01,0.001被认为差异具有显著性。实验结果： 1.血糖和血浆胰岛素水平:空白对照组血糖水平为7.2±1.95mmol/L,胰岛素水平20.73±3.67μU/ml；糖尿病对照组血糖水平22.82±6.82mmol/L，胰岛素水平9.42±4.89μU/ml；薯蓣皂苷治疗组血糖水平10.28±4.86mmol/L胰岛素水平18.78±5.39μU/ml；格列齐特治疗组血糖水平8.03±3.45mmol/L，胰岛素水平19.9±6.51μU/ml。相对于空白对照组，糖尿病对照组大鼠的血糖水平显著提高，胰岛素水平显著降低(P0.05)。但是，薯蓣皂苷和格列齐特治疗组大鼠的血糖水平和胰岛素水平恢复至接近正常的水平。 2.脑组织胆固醇，甘油三酯，磷脂和自由脂肪酸的水平:脑组织胆固醇在空白对照组为3.37±0.67mg/dl，糖尿病对照组8.42±2.15mg/dl，薯蓣皂苷治疗组5.07±2.27mg/dl，格列齐特治疗组5.37±1.3mg/dl；脑组织甘油三酯水平在四组分别为4.45±1.59mg/dl，9.82±3.26mg/dl，4.98±1.81mg/dl，4.55±2.05mg/dl；磷脂水平分别为9.63±2.55mg/dl，19.54±2.48mg/dl，10.69±2.83mg/dl，10.72±3.2mg/dl；游离脂肪酸分别为5.78±1.8mg/dl，10.8±1.24mg/dl，6.85±2.58mg/dl，6.94±1.76mg/dl。 3.心脏组织胆固醇，甘油三酯，磷脂和自由脂肪酸的水平:胆固醇水平在空白对照组为13.47±4.66mg/g tissue，，糖尿病组26.25±6.33mg/g tissue，薯蓣皂苷治疗组16.93±4.52mg/g tissue，格列齐特治疗组16.32±4.37mg/g tissue；心脏组织甘油三酯水平在四组分别为4.85±1.98mg/dl，11.46±2.39mg/dl，6.55±2.17mg/gtissue，6.44±2.32mg/g tissue；磷脂水平分别为25.35±5.45mg/g tissue，36.77±4.28mg/g tissue，27.68±6.1mg/g tissue，26.87±4.6mg/g tissue；游离脂肪酸分别为3.49±1.88mg/g tissue，10.9±3.72mg/g tissue，5.09±2.15mg/g tissue，5.69±3.13mg/gtissue。心脑脂类（胆固醇，甘油三酯，磷脂和自由脂肪酸）浓度在糖尿病大鼠显著升高而薯蓣皂苷治疗组和格列齐特奇特治疗组则降至接近正常大鼠水平。 4.薯蓣皂苷治疗对于HMG-CoA还原酶活性的影响：糖尿病大鼠的肝脏表现出显著的HMG-CoA还原酶活性升高(55.7%, P0.001)。薯蓣皂苷的使用显著降低糖尿病大鼠HMG-CoA还原酶的水平。薯蓣皂苷对HMG-CoA还原酶mRNA表达水平的抑制作用以real-time PCR测定，糖尿病对照组大鼠的HMG-CoA还原酶mRNA水平显著升高，薯蓣皂苷治疗组则降低。 5.薯蓣皂苷对心脏的影响：正常对照组大鼠心肌的正常结构未见显微改变。糖尿病对照组心脏切片则能观察到扩大的间质间隙和扭曲的闰盘。薯蓣皂苷和格列齐特的心肌保护作用则由恢复正常的间质间隙和闰盘证实。 6.薯蓣皂苷对脑的影响：在空白对照组大鼠能观察到正常的常染色质核，嗜碱性胞浆，轴突和正常的多极神经元树突。糖尿病组能观察到神经元坏死区域。薯蓣皂苷和格列齐特治疗组则观察到神经胶质细胞的正常异色核结构。结论： 1.糖尿病大鼠存在显著的心脑脂质沉积增加 2.薯蓣皂苷对糖尿病大鼠心脑脂质沉积有治疗作用 3.糖尿病大鼠肝脏HMG-CoA还原酶水平显著升高，薯蓣皂苷能够逆转这一变化。 4.薯蓣皂苷对心肌组织和脑组织在糖尿病中的组织学病变有保护作用。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R587.1

【参考文献】