论文部分内容阅读
目的:糖尿病主要分为I型和II型,其中II型糖尿病(T2D)是最为常见的类型,占糖尿病的90%以上,其主要特征为胰岛素抵抗,及胰腺β细胞功能障碍导致的持续性高血糖。目前对于糖尿病的治疗主要采用的是常规降糖药物治疗,同时减少高热量以及高糖食物的摄入,并且联合应用抑制餐后血糖升高的药物。为了更好的控制血糖,提升糖尿病病人生存质量,学者们正在找寻一种与蔗糖相比具有较低热值、较低血糖指数,并且还能降低餐后血糖的糖醇。肌醇异构体之一的肌肉肌醇与葡萄糖的结构相类似,几乎存在于各种食物中。肌肉肌醇与葡萄糖转运体活化和葡萄糖利用有关,并且还能改善绝经后代谢综合征病人葡萄糖代谢,缓解其胰岛素抵抗,并降低血脂。有文献报道,补充肌肉肌醇能调节与T2D发病密切相关的糖脂代谢。但目前尚未完全明确肌肉肌醇影响肌肉或肠道对葡萄糖的摄取及其机制。因此本研究拟通过离体和在体实验,通过构建II型糖尿病大鼠模型,观察肌肉肌醇对正常和糖尿病大鼠肌肉、肠道吸收葡萄糖的影响,阐明肌肉肌醇降糖、促进葡萄糖代谢机制;通过临床II型糖尿病病人应用肌肉肌醇辅助治疗,探讨肌肉肌醇对糖尿病病人糖代谢的影响及潜在机制。方法:糖尿病模型制备:造模前大鼠禁食12小时,腹腔注射35 mg/kg 1%的链脲佐霉素(STZ)溶液,饲养一周,第8天腹腔注射同等剂量链脲佐霉素(STZ)溶液。采取大鼠尾尖的血液来测量大鼠空腹血糖值,实验选取空腹血糖≥7.8 mmol/L,以及餐后血糖≥11.1 mmol/L的大鼠作为糖尿病模型进行后续研究。体外研究:1.葡萄糖吸收及摄取实验大鼠禁食过夜,腹腔麻醉,分离大鼠空肠、腓肠肌以及肝脏,用于葡萄糖吸收及摄取实验。将大鼠空肠、腓肠肌以及肝脏分别置于含有不同浓度肌肉肌醇的Kerb’s(Kb)液中,实验开始前和实验1-2 h后检测Kb液中葡萄糖浓度。2.肌肉肌醇对正常和糖尿病大鼠胃肠平滑肌条张力的影响18只正常大鼠随机分为3组(n=6):正常大鼠NS组、正常大鼠肌肉肌醇组、正常大鼠阿卡波糖组。18只糖尿病大鼠随机分为3组(n=6):糖尿病大鼠NS组、糖尿病大鼠肌肉肌醇组、糖尿病大鼠阿卡波糖组。大鼠禁食过夜,腹腔麻醉,分离大鼠胃肠用于观察肌肉肌醇对CCh促正常及糖尿病大鼠胃、肠平滑肌收缩作用的影响。分别在灌流槽中加入NS、肌肉肌醇以及阿卡波糖,使灌流肌槽中NS、肌肉肌醇以及阿卡波糖的终浓度分别达到9 g/L、1 g/L以及100 mg/L,孵育30分钟,再加入10μmol/L CCh,记录胃、肠平滑肌肌条收缩稳定后曲线基底部张力(g),计算肌肉肌醇以及阿卡波糖对CCh促肌条收缩效应的影响。在体研究:1.肌肉肌醇灌胃对正常和糖尿病大鼠血糖和肠葡萄糖吸收指数的影响将正常和糖尿病大鼠随机分为6组:(1)正常大鼠葡萄糖对照组;(2)正常大鼠肌肉肌醇组;(3)正常大鼠阿卡波糖组;(4)糖尿病大鼠葡萄糖对照组;(5)糖尿病大鼠肌肉肌醇组;(6)糖尿病大鼠阿卡波糖组。上述6组大鼠药物灌胃1 h后经七氟烷吸入麻醉,断头取血,葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法检测大鼠血浆中葡萄糖含量,同时分离十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠。各组织称重后取各肠段的内容物,检测葡萄糖浓度,计算肠段葡萄糖吸收率。2.肌肉肌醇灌胃对正常和糖尿病大鼠胃排空率和小肠推进率的影响将正常和糖尿病大鼠随机分为6组:(1)正常大鼠生理盐水(NS)组;(2)正常大鼠肌肉肌醇组;(3)正常大鼠阿卡波糖组;(4)糖尿病大鼠NS组;(5)糖尿病大鼠肌肉肌醇组;(6)糖尿病大鼠阿卡波糖组。上述6组大鼠药物(均含有0.05%的苯酚红)灌胃1 h后经七氟烷吸入麻醉,分离大鼠胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠,各组织称重后取各胃肠段的内容物,检测苯酚红浓度,计算胃排空率和小肠推进率。临床研究:将2016年10月-2017年10月在青岛大学附属医院就诊的200例II型糖尿病病人,随机分为药物组和对照组(n=100)。所有病人入院后持续监测血糖和体质量指数,采用生活治疗和药物治疗相结合方式治疗病人。实验组病人除了常规药物治疗外,每日早餐前半小时口服2 g肌肉肌醇,对照组病人同时口服2 g糊精。采用生物化学方法检测糖尿病病人空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2 h PG)、糖化血红蛋白(Hb AIC),采用ELISA方法检测血浆脂联素、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)含量。结果:1.体外研究显示,随着肌肉肌醇浓度的升高,正常大鼠空肠对葡萄糖的吸收显著减少,且呈显著剂量依赖关系(P<0.05~0.001),肌肉肌醇最大有效剂量为40 mmol/L。2.随着肌肉肌醇浓度的升高,正常大鼠腓肠肌以及肝脏对葡萄糖的摄取量显著增加,呈显著剂量依赖关系(P<0.05~0.001);若腓肠肌以及肝脏在有胰岛素环境下,肌肉肌醇促肌肉及肝脏摄取葡萄糖的效应显著增强(P<0.05~0.001)。3.在体研究发现,与正常大鼠比较,葡萄糖灌胃可使糖尿病大鼠餐后1 h血糖显著增加(P<0.05)。肌肉肌醇或阿卡波糖灌胃,正常大鼠餐后1 h血糖无显著改变(P>0.05),但能显著降低糖尿病大鼠餐后1 h血糖(P<0.05),且肌肉肌醇与阿卡波糖降低血糖效应无显著差异(P>0.05)。4.肌肉肌醇或阿卡波糖灌胃均可显著降低正常大鼠十二指肠以及空肠葡萄糖吸收指数(P<0.05);但在糖尿病大鼠,肌肉肌醇灌胃可使大空肠和盲肠葡萄糖吸收指数降低(P<0.05);阿卡波糖灌胃能显著降低糖尿病大鼠空肠和结肠段葡萄糖吸收指数(P<0.05)。与正常大鼠相比,肌肉肌醇或阿卡波糖降低糖尿病大鼠空肠葡萄糖吸收指数效应明显增强(P<0.05)。5.肌肉肌醇或阿卡波糖灌胃可使糖尿病大鼠胃排空率显著降低(P<0.05),但对正常大鼠无明显影响(P>0.05)。6.经肌肉肌醇或阿卡波糖孵育后,CCh促糖尿病大鼠胃部肌条收缩作用降低(P<0.05),但对CCh促正常大鼠胃部肌条收缩作用无明显影响(P>0.05)。7.糖尿病大鼠十二指肠、回肠段、盲肠以及结肠推进率均明显低于正常大鼠(P<0.05)。肌肉肌醇灌胃可显著促进正常大鼠或糖尿病大鼠空肠、回肠、盲肠、以及结肠的肠推进率(P<0.05);阿卡波糖灌胃仅能促进糖尿病大鼠十二指肠段、盲肠以及结肠推进率(P<0.05)。8.经肌肉肌醇孵育可显著增强CCh诱导的正常及糖尿病大鼠空肠、回肠肌条收缩效应(P<0.05)。与正常大鼠相比,CCh促糖尿病大鼠回肠肌条收缩效应显著减弱(P<0.05)。9.临床研究显示,糖尿病病人添加肌肉肌醇(药物组)辅助治疗,以空腹血糖为指标的治疗总有效率明显升高(P<0.05);对照组和药物组病人治疗后的空腹血糖均明显低于治疗前(P<0.05),且药物组病人空腹血糖下降幅度明显大于对照组(P<0.05)。10.肌肉肌醇辅助治疗的药物组病人,其餐后2 h对血糖治疗的总有效率明显增高(P<0.05);对照组和药物组病人餐后2 h血糖均明显低于治疗前(P<0.05),且药物组病人餐后2 h血糖下降幅度明显大于对照组(P<0.05)。11.对照组和添加肌肉肌醇的药物组病人治疗后的糖化血红蛋白(P<0.05)、血浆炎症性因子TNF-α(P<0.05)和IL-6(P<0.05)水平较治疗前均显著降低,而血浆脂联素较治疗前显著升高(P<0.05);且添加肌肉肌醇辅助治疗的药物组病人,这些指标降低(糖化血红蛋白,血浆炎症性因子TNF-α和IL-6)或升高(脂联素)的幅度明显大于未添加肌肉肌醇的对照组(P<0.05)。结论:1.肌肉肌醇具有降糖效应,可选择性地参与糖尿病大鼠餐后血糖调控;肌肉肌醇可通过抑制大鼠小肠葡萄糖吸收,增加肠蠕动,以缩短葡萄糖吸收时间,同时促进腓肠肌及肝脏对葡萄糖的摄取,进而降低血糖。肌肉肌醇对糖尿病大鼠空肠降糖吸收效应明显强于正常大鼠,这为肌肉肌醇临床糖尿病治疗提供较好的实验依据;2.临床肌肉肌醇联合治疗可降低糖尿病病人空腹血糖、餐后2 h血糖和糖化血红蛋白水平,增加血脂联素,降低血浆炎性因子表达。提示,肌肉肌醇可作为临床糖尿病病人降糖辅助治疗之一;结合他人研究推测,肌肉肌醇的降糖效应可能与β胰岛细胞保护效应有关。