不同多糖对2型糖尿病的影响及阿拉伯木聚糖的抗糖尿病机制

来源 :南昌大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yanhsy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
糖尿病及其并发症给人们带来了巨大的经济和生活负担,严重影响了人们的生活质量。多糖及其复合物是自然界含量丰富的天然大分子物质之一,研究表明多糖具有降血糖功能,但是不同多糖对糖尿病的影响尚不清楚。车前子阿拉伯木聚糖是一种高粘度且富含木糖和阿拉伯糖的一种多糖。我们前期实验也表明阿拉伯木聚糖能够显著减缓葡萄糖扩散,降低血脂,动脉粥样硬化指数和改善肠道菌群。本论文主要研究了不同多糖对2型糖尿病的影响,在此基础上进一步研究阿拉伯木聚糖的抗糖尿病机制。主要研究内容和结果如下:(1)比较了不同多糖对2型糖尿病的影响。采用高脂饮食结合链脲佐菌素诱导建立2型糖尿病大鼠模型,通过灌胃不同多糖(瓜尔胶,卡拉胶,苹果胶,木聚糖,阿拉伯半乳聚糖,黄原胶,葡甘聚糖,β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖)进行干预。研究表明不是所有多糖都具有降血糖效果。β-葡聚糖,阿拉伯半乳聚糖,瓜尔胶,苹果胶,葡甘聚糖和阿拉伯木聚糖干预显著降低了2型糖尿病大鼠的禁食血糖,而黄原胶,卡拉胶和木聚糖则没有表现出显著性改善。这些具有降血糖效果的多糖增加了糖尿病大鼠肠道有益菌的丰度(比如Anaeroplasma,Parabacteroides和一些产丁酸菌)以及丁酸的含量;降低了血清12α-羟基胆汁酸,酰基肉碱以及某些氨基酸(亮氨酸,苯丙氨酸,瓜氨酸,谷氨酸等)的含量,从而改善宿主代谢。此外,只有β-葡聚糖可通过改善Prevotella copri介导的支链氨基酸代谢缓解2型糖尿病。(2)研究了阿拉伯木聚糖对2型糖尿病大鼠生理状态的影响。阿拉伯木聚糖干预四周后显著改善了2型糖尿病相关的“三多一少”症状(多饮多食多尿,体重减少),降低了禁食血糖,血清胰岛素,总胆固醇,甘油三酯,游离脂肪酸以及丙二醛的含量,以及增加了高密度脂蛋白胆固醇水平和抗氧化酶的活性(CAT,SOD及T-AOC)。2型糖尿病大鼠表现出明显的肾脏和肾功能损伤,包括肾小球增大,系膜扩张,间质纤维化和肾小管萎缩,以及显著增加的血清肌酐,尿酸和尿素氮。阿拉伯木聚糖干预后改善了2型糖尿病引起的肾功能损伤。此外,糖尿病大鼠粪便中短链脂肪酸的浓度显著低于正常大鼠,阿拉伯木聚糖干预后能够有效增加2型糖尿病大鼠粪便短链脂肪酸的含量。(3)研究了阿拉伯木聚糖对2型糖尿病大鼠代谢的影响。基于UPLC-Triple-TOF/MS技术对血清进行高通量代谢组学和脂质组学分析,发现正常大鼠和糖尿病大鼠之间代谢表型出现明显变化。代谢组学研究表明2型糖尿病大鼠血清中支链氨基酸,12α-羟基胆汁酸,酮体以及一些短链和长链酰基肉碱含量显著增加,而溶血磷脂酰胆碱含量显著降低。脂质组学分析表明与2型糖尿病相关的血脂异常主要在于酰基肉碱,游离脂肪酸,二酰基甘油,三酰基甘油和胆固醇酯水平的升高以及一些不饱和磷脂酰胆碱(少于22个碳)含量的降低。通过代谢物富集分析和代谢通路拓扑分析发现2型糖尿病大鼠体内主要涉及氨基酸代谢(精氨酸和脯氨酸代谢;甘油磷脂代谢;丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢;酪氨酸代谢和支链氨基酸代谢),肉碱代谢和胆汁酸代谢紊乱。这些结果表明2型糖尿病中氨基酸和脂质代谢出现明显紊乱,促进了不完全氧化的脂质中间体的积累,最终导致胰岛素抵抗和葡萄糖内稳态降低。阿拉伯木聚糖干预后降低了 12α-羟基胆汁酸,肉碱和游离脂肪酸的含量,并且增加了溶血磷脂酰胆碱的水平。阿拉伯木聚糖可能通过调节胆汁酸和脂质代谢改善2型糖尿病相关的高胆固醇和高脂血症。(4)研究了阿拉伯木聚糖对2型糖尿病大鼠尿液代谢组的影响。与正常对照相比,糖尿病引起了大鼠尿液丙酮,葡萄糖,2-氧戊二酸和亮氨酸含量显著增加,以及肌酸,组氨酸,赖氨酸,L-色氨酸,马尿酸,L-半胱氨酸,犬尿氨酸和阿糖醇显著降低。这12种VIP值大于1的代谢物可能能够作为2型糖尿病检测过程中的生物标志物。阿拉伯木聚糖干预后显著改善了 21种尿液代谢物。这些代谢物主要包括氨基酸和有机酸,涉及三羧酸循环,脂质和酮体代谢,牛磺酸和次牛磺酸代谢,色氨酸以及支链氨基酸代谢。阿拉伯木聚糖干预一定程度上改善了2型糖尿病相关的糖,脂和氨基酸代谢紊乱。(5)研究了阿拉伯木聚糖对2型糖尿病大鼠肠道菌群的影响。基于16S rRNA高通量测序技术对大鼠结肠菌群进行分析,研究表明糖尿病未引起结肠菌群α多样性的变化,但是低剂量阿拉伯木聚糖(100 mg/kg)干预后显著增加了 2型糖尿病大鼠结肠菌群的α多样性。糖尿病引起了结肠菌群组成的改变,在门水平上引起了放线菌门,拟杆菌门和变形菌门丰度升高以及厚壁菌门丰度降低。阿拉伯木聚糖干预后显著降低了放线菌门和变形菌门的丰度。在属水平上糖尿病引起了埃希氏菌-志贺氏菌属,双歧杆菌属,克雷伯菌属,乳酸杆菌属,副萨特氏菌属,苏黎世杆菌属和脱硫弧菌属丰度显著上升,以及Lachnoclostridium,Lachnospiraceae NK4A1 36 和 Lachnospiraceae UCG-001 菌属丰度显著下降。阿拉伯木聚糖干预后降低了埃希氏菌-志贺氏菌,双歧杆菌,克雷伯菌,乳酸杆菌,副萨特氏菌和脱硫弧菌属的丰度,以及增加Lachnospiraceae UCG-001菌属的丰度。阿拉伯木聚糖干预能够缓解2型糖尿病引起的肠道菌群紊乱。综上所述,本文发现不是所有多糖都具有降血糖效果,多糖对2型糖尿病的降血糖作用与肠道菌群调节和丁酸的产生密切相关。阿拉伯木聚糖能够通过调节糖,脂和氨基酸代谢缓解2型糖尿病。
其他文献
一是放水养鱼。基层的党政领导,对企业要着眼长远,着眼后劲,不能算小帐,不能只顾眼前,更不能只盯着企业手头有多少钱,而应该给企业以发展的空间,鼓励企业多留些自有资金,使其
各行政公署,各省辖市人民政府,各县(市、区)人民政府,省政府各部门:《江西省参加中国’99昆明世界园艺博览会领导小组第二次会议纪要》已经省人民政府同意,现印发给你们,请遵
目的 :探讨对进行乳腺癌改良根治术的患者实施舒适护理的效果。方法 :对近年来在保定市妇幼保健院乳腺甲状腺外科进行乳腺癌改良根治术的120例乳腺癌患者的临床资料进行回顾性
这次参加中组部在厦门市举办的第十二期全国部分欠发达地区领导干部研讨班,考察了漳州市平和县西坑村、泉州市永春县美岭村、厦门市同安区马塘村三个颇具特色的示范点后,大大
公路建设的重点和难点在争取投入。几年来,我们积极克服建设资金不足的困难,坚持把交通公路建设作为重点工程,力求实事实办。一是加强领导。县里成立了以主管领导为组长的加
陈大夫:我今年66岁,在2004年11月份开始,右足跟痛,先后吃消炎止痛药、打钙针,时好时坏,影响我走路及晨练,大夫说是足垫炎,请问有无特效治疗方案及药物?
一、跳水运动员科学选材应把握的知识理论1、认识和掌握遗传及人体生长发育规律遗传与变异的理论已渗透到跳水运动员科学选材与训练中,逐步形成了“运动才能遗传学”,组成运
全球平均每450个儿童中就有一个是"1型糖尿病"患儿,而且,患病儿童的总数还在以每年6.5万人的速度增长.据报道,虽然糖尿病患儿每年都在增长,但是除了医生以外,很少有人会把糖
第一,产前突出信息服务。引导农民按照市场需求发展产业化是产前信息服务的核心内容。只有认真搞好产前的系列信息服务,才能避免千家万户盲目生产而形成的"价贱伤农"现象,因