【摘要】：2型糖尿病(T2DM)是一種由于胰島素抵抗(IR)導(dǎo)致糖代謝紊亂進(jìn)而引發(fā)以長期高血糖為主要癥狀的內(nèi)分泌疾病。研究表明,人體內(nèi)約80%由胰島素介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和利用是在骨骼肌完成的,因此,促進(jìn)骨骼肌細(xì)胞葡萄糖代謝能夠增強(qiáng)機(jī)體組織對胰島素的敏感性、緩解糖尿病并發(fā)癥。而且,在糖尿病狀態(tài)下,高血糖會促進(jìn)甘油二酯(DAG)的合成和積累,從而激活DAG-蛋白激酶C(PKC)通路,增加細(xì)胞外基質(zhì)如纖維連結(jié)蛋白(FN)的表達(dá),導(dǎo)致腎臟的纖維化。鑒于此,本文以殼寡糖胍(COSG)為研究對象,明晰其對T2DM大鼠骨骼肌細(xì)胞中糖代謝和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4)表達(dá)及其信號通路的影響,同時探究其對腎臟糖尿病并發(fā)癥及其DAG/PKC信號通路的作用。首先,本文分別以相對分子質(zhì)量為1500 Da和3000 Da的殼寡糖和雙氰胺為原料,通過化學(xué)法制備出了殼寡糖胍鹽酸鹽,分析研究了反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)時間、反應(yīng)pH值等因素對產(chǎn)物取代度的影響。通過紅外光譜分析和核磁分析確定產(chǎn)物基本結(jié)構(gòu)。其次,建立STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠模型,以甲福明和殼寡糖為對照物,研究COSG對T2DM大鼠空腹血糖(FBG)、空腹血清胰島素和肌糖原水平的影響;然后檢測其對大鼠骨骼肌和腎臟組織中磷酸化p38絲裂原活化蛋白激酶(Pp38MAPK)、磷酸化胰島素受體底物1(P-IRS1)、磷酸化蛋白激酶B(P-Akt)、GLUT4、DAG、PKC和生長轉(zhuǎn)化因子(TGF-β)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK),葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)含量的影響;進(jìn)而分析其發(fā)揮功效的關(guān)鍵信號通路。結(jié)果顯示:經(jīng)過COSG治療,T2DM大鼠體內(nèi)P-p8MAPK,G6P,PEPCK,DAG,PKC-β,TGF-β和FN的含量減少,P-IRS1,Akt,膜GLUT4,和肌糖原含量增加。分析其對信號因子水平的影響可知,在骨骼肌組織中,COSG通過抑制p38MAPK的活化提高IRS1酪氨酸位點的磷酸化和作用于Akt,使得Akt的磷酸化率增加;從而一方面可以提高GLUT4的轉(zhuǎn)膜比率,增加了骨骼肌細(xì)胞對葡萄糖的攝取,另一方面可以抑制PEPCK和G6P的表達(dá),提高外周胰島素敏感性,進(jìn)而抑制糖異生;最終促使骨骼肌組織中血糖含量降低。在腎臟組織中,COSG的治療使高血糖水平降低,進(jìn)而使得DAG含量下降,DAG/PKC信號通路的活性得到了抑制,從而使FN表達(dá)減少,腎臟中的糖尿病并發(fā)癥得到緩解。
【圖文】：

PI3K/Akt 通路是被逐步激活的。首先，受體酪氨酸激酶可以和配體相結(jié)合，然后，激活 PI3K 促使其磷酸化，同時作用于 PIP2，進(jìn)而生成 PIP3，PIP3 可以和 Akt 的 N 端的 PH 結(jié)構(gòu)區(qū)域結(jié)合一起固定于細(xì)胞膜上，最后，可以通過 PD途徑來催化的催化作用磷酸化絲氨酸 473 位點和蘇氨酸 308 位點，活化后的 A可以從細(xì)胞膜上被釋放出來，從而參與細(xì)胞的存活和凋亡、蛋白物質(zhì)和糖原的合成[31]。1.2.3.3 PI3K-Akt 信號通路與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)已經(jīng)有研究證實，由胰島素介導(dǎo)的 PI3K/AKT 通路可以在不同水平上來調(diào)控糖代謝：作用于富含 GLUT4 的囊泡，使其以泡吐的形式從細(xì)胞內(nèi)部轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜；調(diào)控糖原合成激酶 3(GSK3)的磷酸化來促進(jìn)糖原的合成；影響果糖激酶2(6-PF2-K)的磷酸化來誘導(dǎo)糖的酵解。因此，對 PI3K/Akt/GLUT4 這條信號通路的研究對于 2 型糖尿病的治療非常重要[32]。

圖 1-2 DAG/PKC 通路與糖尿病腎病高血糖的強(qiáng)化治療可以防止糖尿病腎病，包括微量白蛋白尿的發(fā)展，并能延緩慢性腎臟病進(jìn)展[55]。細(xì)胞外高濃度葡萄糖可以通過增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)誘導(dǎo)葡萄糖攝取的增加[56]。談到葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，它們在人體中已經(jīng)確認(rèn)有十三種，分為三類。最近，我們報道了 COSG 可以通過增加 GLUT4 在膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)提高胰島素抵抗的 L6 骨骼肌細(xì)胞的葡萄糖攝取能力[57]，這表明它在調(diào)節(jié)血糖，改善糖代謝方面起到有益的作用。除了 GLUT4，，在腎臟中具有高水平含量的 GLUT2 在葡萄糖的攝取方面也起到重要作用[58]。在糖尿病腎病大鼠中，GLUT2 的調(diào)制，據(jù)報道對細(xì)胞內(nèi)葡萄糖濃度有影響[59]。STZ 誘導(dǎo)的糖尿病據(jù)報道刺激 GLUT2 插入近端小管囊的基底膜中，從而增加葡萄糖攝取[60]。1.5 殼寡糖及其衍生物的研究進(jìn)展殼寡糖(Chitooligosaccharide, COS），也叫作幾丁寡糖，是將殼聚糖經(jīng)過物理
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R587.1;R318.08

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李靜;毛禮和;;殼寡糖在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與展望[J];安徽農(nóng)學(xué)通報;2019年05期

2 徐進(jìn)云;賈輝;楊俊玲;齊東來;;殼寡糖鐵(Ⅲ)配位產(chǎn)物的合成與表征[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2017年02期

3 汪連生;王巍;丁瑜;李偉;覃彩芹;;殼寡糖硫酸鹽對小鼠體內(nèi)鐵鋅銅鈣含量的影響[J];武漢工程大學(xué)學(xué)報;2011年10期

4 張亞東;穆曉麗;;殼寡糖的制備方法、生理功能以及應(yīng)用與趨勢[J];河南科技;2014年12期

5 穆曉麗;張亞東;;殼寡糖的制備方法,生理功能以及應(yīng)用趨勢[J];河南科技;2014年13期

6 韓艷萍;趙魯杭;吳海明;;殼寡糖激活巨噬細(xì)胞的機(jī)制[J];浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2006年03期

7 ;中國率先用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)殼寡糖[J];山東農(nóng)藥信息;2006年05期

8 杜昱光,張銘俊,張虎,白雪芳;海洋寡糖工程藥物——?dú)す烟侵苽浞蛛x新工藝及其抗癌活性研究[J];中國微生態(tài)學(xué)雜志;2001年01期

9 秦朋;徐小龍;張斌;管昶;周魯寧;;海洋生物新材料殼寡糖在動物領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J];糧食與飼料工業(yè);2018年02期

10 姚耀;;中國率先用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)殼寡糖[J];農(nóng)藥市場信息;2006年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳佳yN;陳啟明;范立強(qiáng);蔣麗華;陳列歡;趙黎明;;基于體外模型的殼寡糖的消化機(jī)制研究[A];中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會第十五屆年會論文摘要集[C];2018年

2 張小利;張賓;呂丹丹;房傳棟;謝楓才;鄧尚貴;;基于分子模擬的殼寡糖-金屬配合物的結(jié)合模式分析[A];中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會第十五屆年會論文摘要集[C];2018年

3 黃海南;張翠;潘繼紅;;殼寡糖抑瘤和促凋亡實驗報告[A];山東省藥學(xué)會2006年生化與生物技術(shù)藥物學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

4 喬瑩;白雪芳;杜昱光;;從文獻(xiàn)分析看殼寡糖研究的發(fā)展[A];2008年全國糖生物學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要[C];2008年

5 陳萍;陳啟明;秦臻;趙夢瑤;趙黎明;;不同聚合度殼寡糖體外吸收機(jī)制研究[A];中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會第十五屆年會論文摘要集[C];2018年

6 石磊;韓麗華;劉文祥;劉曉梅;譚巖;;殼寡糖的純化及質(zhì)譜表征[A];2005年全國有機(jī)質(zhì)譜學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

7 朱加虹;陳建國;鄭連英;;殼寡糖生物農(nóng)藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與評價方法探討[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（下）[C];2006年

8 楊華;盧瑞;;殼寡糖及其衍生物與稀土離子配位研究[A];中國化學(xué)會第八屆全國配位化學(xué)會議論文集-論文[C];2017年

9 徐俊光;杜昱光;韓秀文;;殼寡糖對辣椒疫霉β-1,3-葡聚糖水解酶的抑制[A];第三屆全國綠色環(huán)保農(nóng)藥新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會暨第二屆全國生物農(nóng)藥研討會論文集[C];2004年

10 李克成;邢榮娥;劉松;秦玉坤;李鵬程;;不同聚合度分布全脫乙酰殼寡糖的制備研究[A];中國海洋湖沼學(xué)會第十次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 劉雯雯;殼寡糖獲保健博覽會科技進(jìn)步獎[N];科技日報;2009年

2 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所天然產(chǎn)物與糖工程課題組（1805） 杜昱光;殼寡糖與人類健康[N];保健時報;2008年

3 林立欣;中國丹麥合作研發(fā)殼寡糖產(chǎn)品[N];中國化工報;2007年

4 ;科技和風(fēng)險投資讓殼寡糖先行[N];科技日報;2002年

5 潤青 本報記者 李黎;中科院殼寡糖營養(yǎng)液孕育好米[N];中國食品安全報;2014年

6 趙沿長;殼寡糖可調(diào)整腸道菌群失調(diào)[N];保健時報;2009年

7 于潔 副主任醫(yī)師;殼寡糖讓腸道變得健康[N];保健時報;2009年

8 記者 姚耀;我率先用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)殼寡糖[N];中國化工報;2005年

9 記者 姚耀;中國率先用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)殼寡糖[N];農(nóng)資導(dǎo)報;2006年

10 記者 于益江 通訊員 史學(xué)豐;我殼寡糖生物技術(shù)取得突破[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊院平;抗炎天然產(chǎn)物殼寡糖對炎性腸病保護(hù)作用的實驗研究[D];武漢大學(xué);2015年

2 范兆乾;含磷、硫、氟殼寡糖衍生物的制備及殺線蟲活性研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2018年

3 張小倩;基于多組學(xué)研究單一聚合度殼寡糖對小麥的代謝調(diào)控機(jī)制[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2018年

4 趙小明;殼寡糖誘導(dǎo)植物抗病性及其誘抗機(jī)理的初步研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2006年

5 鞠傳霞;殼寡糖抗2型糖尿病的作用及機(jī)制[D];青島大學(xué);2011年

6 李克成;單一聚合度和特定N-乙�；瘹す烟堑姆蛛x及抗氧化活性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2013年

7 羅福文;殼寡糖經(jīng)腸道吸收效率以及與肝癌細(xì)胞結(jié)合特點和抗腫瘤機(jī)制[D];大連醫(yī)科大學(xué);2009年

8 任群翔;氨基葡萄糖/殼寡糖稀土配合物的合成、表征及抗氧化性能研究[D];東北大學(xué);2009年

9 馬琳;殼寡糖復(fù)合其他保鮮劑對杏果貯藏品質(zhì)的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 蔣茂榮;殼寡糖促外周神經(jīng)損傷修復(fù)及作用機(jī)制初探[D];蘇州大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張金豫;不同原料殼寡糖的制備及抑菌活性研究[D];天津科技大學(xué);2018年

2 張海;殼寡糖胍對2型糖尿病大鼠中糖代謝相關(guān)信號因子活性的影響[D];天津大學(xué);2018年

3 仲偉偉;殼寡糖的分離純化及穩(wěn)定性研究[D];江南大學(xué);2018年

4 李婧茹;殼寡糖與無環(huán)萜烯醇類化合物的O-烷基化衍生物的制備、表征及抑菌活性研究[D];江南大學(xué);2018年

5 遲曉楓;日糧殼寡糖對肉雞免疫相關(guān)血液學(xué)指標(biāo)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

6 董琦;餌料中添加殼寡糖對刺參免疫及產(chǎn)品品質(zhì)的影響[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

7 黨國旗;殼寡糖對仔豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)利用率及免疫能力的影響研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

8 劉海平;殼寡糖對潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的治療作用研究[D];青島大學(xué);2018年

9 張麗;殼寡糖對肉仔雞生長發(fā)育影響作用的研究[D];遼寧師范大學(xué);2005年

10 朱婉萍;殼寡糖抗腫瘤免疫效應(yīng)研究[D];浙江大學(xué);2003年

本文編號：2688441