本文關鍵詞：桑皮粉添食對STZ誘導的糖尿病小鼠的預防和治療作用

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【摘要】：本實驗以桑樹(湖桑32)一年生枝條韌皮部(簡稱桑枝皮)為原料,經(jīng)曬干、粗粉碎、細粉碎和超細粉碎,得到大小約為100~150μm的桑皮超細粉末,簡稱桑皮粉,進而研究桑皮粉添食對小鼠糖尿病的預防及治療作用。為了研究桑皮粉添食對正常飲食條件下小鼠糖尿病的預防作用,將ICR雄性小鼠(18-22 g)隨機分為5組:正常對照組、模型組和2.5%、5%、10%桑皮粉添食組。正常對照組和模型組喂食普通小鼠飼料,而三個樣品組喂食含不同劑量桑皮粉的普通飼料,喂養(yǎng)2周后,除正常對照組外,對其余小鼠進行一次性尾靜脈注射100 mg/kg.BW鏈脲佐菌素(streptozotocin,簡稱STZ),在注射3天和7天后,分別禁食12 h,測小鼠血糖值,取血,處死,取肝臟和胰臟,稱重。實驗結果發(fā)現(xiàn),桑皮粉添食能夠有效抑制實驗小鼠的體重下降,控制血糖升高,提高實驗小鼠的抗氧化能力,并且對血脂有一定的調(diào)節(jié)保護作用。模型組小鼠糖尿病發(fā)生率達75%左右,而2.5%和5%桑皮粉實驗組分別下降到66.7%和12.5%。而10%桑皮粉高劑量口服組幾乎沒有出現(xiàn)STZ誘導的糖尿病小鼠。實驗還表明,桑皮粉添食還能夠抑制模型小鼠中由STZ引起的胰腺損傷,保護β細胞的結構和功能,并且防止PI3K,PDK1,AKT和FoxO1等胰島素相關基因的下調(diào),保護PI3K/AKT信號通路的正常表達。結果表明,口服桑皮粉飼料預防STZ誘導小鼠糖尿病的發(fā)生具有劑量效應,其中口服10%桑皮粉的最高劑量組幾乎能夠完全預防小鼠糖尿病的發(fā)生。為了探討桑皮粉在高脂高糖飲食條件下對STZ誘導小鼠糖尿病發(fā)生的預防效果,我們在上述實驗的基礎上又進行了以下動物試驗。ICR雄性小鼠(18-22 g)適應1周后同樣隨機分為5組:正常組(普通飼料)、高脂高糖飼料對照組、高脂高糖和STZ聯(lián)合誘導的模型組以及含10%和15%桑皮粉的高脂高糖和STZ聯(lián)合誘導的實驗組。連續(xù)喂養(yǎng)三周后,禁食12小時,除正常對照組和高脂高糖對照組外,對其余三組小鼠進行一次性尾靜脈注射STZ(100 mg/kg.BW),注射后小鼠繼續(xù)按照原來的飼料喂養(yǎng)2周。實驗結果表明,在高脂高糖飲食條件下小鼠的空腹血糖值與普通飼料組并無二樣;但當高脂高糖飲食與注射stz進行聯(lián)合處理后,這些模型小鼠的空腹血糖值很高,其2型糖尿病(t2dm)發(fā)病率遠高于上述單獨stz誘導的發(fā)病率(75%),幾乎達到100%。當飼料中加入桑皮粉后,高脂高糖-stz聯(lián)合處理的二種樣品組實驗小鼠其糖尿病發(fā)生率都明顯下降。15%桑皮粉高劑量處理組的糖尿病發(fā)生率僅為45.45%。實驗結果還同樣表明,高脂高糖飼料中加入桑皮粉后同樣能夠有效控制小鼠的體重,抑制stz誘導后小鼠空腹血糖的升高,以及提高實驗小鼠的抗氧化能力,并且對血脂有一定的調(diào)節(jié)作用。組織病理觀察表明,桑皮粉的加入還能夠抑制由stz引起的胰腺損傷,保護β細胞的結構和功能。從基因及蛋白表達情況來看,桑皮粉的加入能夠有效抑制pi3k/akt信號通路中相關基因表達的下調(diào),保護信號通路中相關蛋白的正常表達。因此,這些結果充分說明,在高脂高糖飲食中,桑皮粉的加入能夠在一定程度上抵制高脂高糖的不利影響,保持小鼠體內(nèi)糖代謝和脂代謝的平衡,降低高脂高糖和stz對胰島細胞引起的損傷,從而有效降低或避免小鼠糖尿病的發(fā)生。以上二個實驗已充分證實桑皮粉的添食能夠在一定程度上預防stz-誘導的或與高脂高糖聯(lián)合誘導的小鼠糖尿病的發(fā)生,為了進一步探究桑皮粉添食對糖尿病小鼠的治療是否也具有顯著的作用,本文又進行了第三次動物實驗:icr雄性小鼠(12-14g)適應3天后,隨機抽取15只作為正常對照組用普通飼料喂養(yǎng)。其余小鼠喂養(yǎng)高脂高糖飼料4周,然后進行一次性尾靜脈注射stz(100mg/kg.bw),注射后一周,禁食10h后測其空腹血糖值,與上述二個實驗一樣以血糖值≥11.1mmol/l的小鼠作為誘導成功的糖尿病模型。將造模成功的小鼠隨機分為4組(每組15只):模型組和三個分別含5%、10%和20%桑皮粉的添食組。用各自飼料喂養(yǎng)4周。實驗結果表明,高脂高糖飼料和stz聯(lián)合誘導的糖尿病小鼠(模型組)的體重下降嚴重,其空腹血糖值一直處于高位(~≥20mmol/l),4周后高達25.22mmol/l,且血清胰島素水平異常升高。添食5%、10%和20%桑皮粉后這些糖尿病小鼠的體重下降均有減緩、空腹血糖值明顯下降以及胰島素抵抗明顯改善,且均呈現(xiàn)劑量效應。其中20%桑皮粉高劑量組的空腹血糖值降低幅度最大,血糖值降到14.77mmol/l明顯低于模型組;其胰島素水平降到16mu/l,幾乎接近正常組值,明顯消除了糖尿病小鼠體內(nèi)的胰島素抵抗。糖尿病小鼠體內(nèi)dna氧化損傷程度嚴重,食用桑皮粉還能夠顯著降低8-羥基脫氧鳥苷(8-ohdg)水平,提高糖尿病小鼠的抗氧化能力,并且對血脂有良好的調(diào)節(jié)作用。桑皮粉添食能顯著降低小鼠血清中高水平的谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT),同時呈現(xiàn)劑量效應;胰腺組織切片和免疫組化觀察表明,桑皮粉添食對小鼠因高脂高糖和STZ聯(lián)合處理引起的胰腺損傷也有明顯地修復作用。在蛋白表達水平方面,桑皮粉添食能夠明顯提高糖尿病小鼠肝臟和胰腺內(nèi)關鍵代謝酶PI3K、G6Pase、NFκB、Insulin、Bax等的表達水平,促進胰島素正常分泌,改善糖脂代謝水平。綜上所述,桑皮粉添食可以顯著降低由STZ誘導的小鼠糖尿病的發(fā)生率;STZ誘導配合高脂高糖飼料飼養(yǎng)幾乎可以全部導致小鼠糖尿病的發(fā)生,高劑量桑皮粉添食幾乎可以完全抵消高脂高糖的不利影響;糖尿病小鼠食用桑皮粉1個月,可以顯著降低空腹血糖水平,改善胰島素抵抗,降低糖尿病小鼠肝臟和胰臟的損傷,并且保護相關代謝酶的正常表達。這些結果充分表明,桑皮超細粉末做為潛在的糖尿病及其迸發(fā)癥的輔助治療藥物和健康食品具有重要的研究和開發(fā)價值。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R587.1

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