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糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是由遗传和环境因素共同作用而引起的一种内分泌代谢紊乱综合症,在世界范围内已成为继心脑血管疾病和癌症之后危害人类健康的第三大疾病,其中85-95%为2型糖尿病。有研究表明,氧化应激是糖尿病发生发展的重要原因。氧化应激是指机体中活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)的产生与抗氧化防御系统的消除之间失衡,导致ROS和RNS产生过多,造成机体蛋白和核酸发生损伤。氧化应激不仅会干扰胰岛素信号传导,诱发胰岛素抵抗,同时还会损伤胰岛β细胞,导致胰岛素分泌减少和β细胞凋亡。因此,降低糖尿病机体中氧化应激水平是治疗糖尿病的一个重要途径。桑叶,除用作家蚕饲料外,还具有药食功能,自古以来就作为治疗消渴症的中药应用于临床。《本草纲目》中记载:桑叶“汁煎代茗,能止消渴”;“灸熟煎饮,代茶止渴”。多糖是桑叶中一种重要活性组分,现代药理学研究证明其有明显的降血糖作用。在前期研究中,我们从桑叶中提取到一种单一多糖组分MLP,并发现其具有改善糖代谢、改善胰岛素抵抗和促进胰岛素分泌的作用。另外还发现,桑叶多糖MLP也有明显的抗氧化作用,但其抗氧化作用机制并不明确。鉴于此,本研究从体内实验和体外实验两个方面深入探讨了桑叶多糖MLP对糖尿病大鼠胰岛β细胞氧化应激损伤的保护作用及其机制。主要研究结果如下:(1)桑叶多糖MLP对2型糖尿病大鼠氧化应激损伤的影响。采用桑叶多糖MLP干预治疗2型糖尿病大鼠,然后分别测定桑叶多糖MLP对糖尿病大鼠血浆和机体组织氧化应激标志物、组织形态和功能及机体组织中抗氧化酶的影响,探讨MLP对2型糖尿病大鼠氧化应激损伤的保护作用。结果表明,桑叶多糖MLP可有效降低糖尿病大鼠血浆和胰腺、肝脏及肌肉三个组织中8-OHd G和MDA含量,减轻糖尿病大鼠胰腺、肝脏及肌肉三个组织形态的损伤,促进胰岛素分泌,提高肝脏中糖原合成酶(GS)的活性以及促进肌肉细胞中GLUT4的转位。另外,桑叶多糖可显著提高糖尿病大鼠胰腺、肝脏和肌肉组织中抗氧化酶SOD、CAT和GPx的活性。此外研究结果还显示,桑叶多糖MLP对糖尿病大鼠胰腺氧化应激损伤的保护作用最为明显。(2)桑叶多糖对体外高糖培养INS-1细胞氧化应激损伤的保护作用。采用含桑叶多糖MLP的大鼠血清干预处理体外高糖培养的INS-1细胞,分别测定桑叶多糖MLP对高糖培养INS-1细胞中氧化应激标志物含量、细胞形态、抗氧化酶活性以及线粒体中氧化应激标志物含量和抗氧化酶活性的影响,探讨MLP对高糖培养INS-1细胞氧化应激损伤的保护作用。结果表明,桑叶多糖MLP可有效降低高糖培养INS-1细胞中8-OHd G和MDA含量,细胞形态明显改善,细胞中抗氧化酶SOD、CAT和GPx的活性明显升高。此外,INS-1细胞线粒体中8-OHd G和MDA含量也明显降低,抗氧化酶SOD、CAT和GPx的活性也显著升高。(3)桑叶多糖MLP对体外高糖培养INS-1细胞能量代谢的改善作用机制研究。采用免疫荧光组化法、western blots和RT-PCR技术检测桑叶多糖MLP对高糖培养INS-1细胞线粒体中能量代谢相关因子的影响。结果表明,桑叶多糖MLP可显著提高高糖培养INS-1细胞线粒体电子传递链ComplexⅠ-Ⅳ复合酶的活性,降低UCP-2的蛋白表达和m RNA表达,提高ATP的合成量。(4)桑叶多糖MLP对体外高糖培养INS-1细胞凋亡的抑制作用机制研究。采用流式细胞术、免疫荧光组化法、western blots和RT-PCR技术检测桑叶多糖MLP对高糖培养INS-1细胞凋亡的影响。结果表明,桑叶多糖MLP可明显提高高糖培养INS-1细胞线粒体膜电位,减少细胞色素C(Cyt-C)在胞浆中的表达,抑制细胞凋亡。(5)桑叶多糖MLP对体外高糖培养INS-1细胞胰岛素分泌的促进作用机制研究。采用免疫荧光组化法、western blots和RT-PCR技术检测桑叶多糖MLP对高糖培养INS-1细胞胰岛素分泌相关因子的影响。结果表明,桑叶多糖MLP可显著提高PDX-1在细胞核中的表达,促进Ca2+内流,进而提高胰岛素的合成和分泌。本研究系统地探讨了MLP对2型糖尿病大鼠胰岛β细胞氧化应激损伤的保护作用,并从组织、蛋白和基因等水平上深入探讨了其具体的保护作用机制,为进一步开发桑叶多糖MLP应用于2型糖尿病的防治提供了理论依据。