瓜蒌皮基于调节肠道微生物群对2型糖尿病小鼠的降血糖作用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daxian005
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本文以瓜蒌皮为原料,主要研究了瓜蒌皮的降血糖活性及其作用机理;瓜蒌皮对2型糖尿病小鼠肠道环境的影响;以及瓜蒌皮对2型糖尿小鼠肠道菌群的调节作用。具体研究内容及结果如下:1、研究了瓜蒌皮对2型糖尿病小鼠的降血糖功效,以及肠道菌群的改变对糖尿病小鼠血糖的影响。通过注射链脲佐菌素(STZ)诱导2型糖尿病小鼠模型,灌胃高中低剂量的瓜蒌皮悬浮液;从高剂量瓜蒌皮灌胃组小鼠粪便中分离肠道微生物群,制备成粪菌提取液,灌胃给糖尿病小鼠。通过分析小鼠的体重、空腹血糖、血脂水平、血清胰岛素、胰岛素抵抗指数、胰岛素敏感指数以及脏器指数研究瓜蒌皮的降血糖活性。研究表明,瓜蒌皮和粪菌提取液灌胃能抑制糖尿病小鼠体重的快速增长和器官肿大,降低糖尿病小鼠空腹血糖值,改善糖尿病小鼠的血脂水平,减弱糖尿病小鼠胰岛素抵抗能力,使糖尿病小鼠血清胰岛素水平、胰岛素抵抗指数降低以及胰岛素敏感指数升高。分析结果表明,瓜蒌皮可能通过改变糖尿病小鼠肠道微生物群而改善糖尿病小鼠的糖脂代谢,实现对2型糖尿病小鼠的降低血糖、改善胰岛素抵抗的作用。2、研究了瓜蒌皮和粪菌提取液对糖尿病小鼠肠道微生态的影响及其降血糖作用的分子机制。比较糖尿病小鼠灌胃前后粪便p H值,分析小鼠粪便氨质量分数、小鼠血清脂多糖结合蛋白水平、小鼠肝腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、沉默调节蛋白1(SIRT1)水平,用平板计数法比较糖尿病小鼠灌胃前后肠道双歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌和球形梭菌的数量变化,并通过RT-PCR分析瓜蒌皮和粪菌提取液降血糖作用的机理。结果表明,瓜蒌皮和粪菌提取液灌胃能改善糖尿病小鼠肠道环境,降低小鼠粪便p H值、粪便氨质量分数,提高糖尿病小鼠肠道有益菌双歧杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌的数量,并降低有害菌球形梭菌的数量;此外,还减弱了糖尿病小鼠血清脂多糖结合蛋白含量,提高糖尿病小鼠肝AMPK、SIRT1水平;RT-PCR分析结果表明,瓜蒌皮和粪菌提取液通过促进糖尿病小鼠肝脏葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)基因m RNA的表达,同时抑制钠-葡萄糖共转运载体1(SGLT1)、插头转录调节因子(FOXO1)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)基因m RNA的表达,进而调控糖尿病小鼠糖代谢,改善小鼠胰岛素抵抗。3、研究了瓜蒌皮和粪菌提取液对2型糖尿病小鼠肠道微生物群的调节作用。基于16Sr DNA高通量测序的方法,分析瓜蒌皮和粪菌提取液灌胃对糖尿病小鼠肠道微生物群多样性的影响,比较各组小鼠肠道菌群结构的差异,对各组小鼠肠道菌群进行OTU聚类分析、主成分分析、肠道细菌群落组分分析以及物种丰度聚类分析。结果表明,灌胃后的糖尿病小鼠OTU数目明显高于糖尿病模型对照小鼠,多样性也显著提高;主成分分析显示灌胃后的糖尿病小鼠肠道主成分更类似于正常小鼠;群落组分分析显示灌胃后的糖尿病小鼠肠道菌群结构发生明显改变,且经物种丰度聚类分析可知,灌胃后的糖尿病小鼠肠道菌群结构更接近正常小鼠。分析结果揭示,瓜蒌皮和粪菌提取液均调节了2型糖尿病小鼠肠道微生物群,证实瓜蒌皮对2型糖尿病小鼠的降血糖功效与其改变肠道微生物种群有关。
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