【摘要】：隨著生活方式的轉(zhuǎn)變,2型糖尿病的發(fā)病率越來(lái)越高,已成為嚴(yán)重威脅人類健康的重大慢性疾病。尋求安全、有效、價(jià)格低廉、副作用小的降糖藥物以及新型制劑是糖尿病藥物研發(fā)的迫切任務(wù)。近年來(lái),腸道菌群在糖尿病發(fā)病及進(jìn)程中的重要作用已被充分證實(shí),且有望成為治療2型糖尿病的新靶點(diǎn)。甘露寡糖(MOS)是一種新型的益生元,能夠調(diào)節(jié)腸道菌群并改善腸道內(nèi)環(huán)境。這種調(diào)控作用是否有助于糖尿病患者的血糖改善,是否對(duì)降糖藥物的作用產(chǎn)生影響,目前尚未深入開(kāi)展。本實(shí)驗(yàn)考察了MOS與一線降糖藥物二甲雙胍(MF)聯(lián)用的降糖效果,進(jìn)而從腸道微生物的角度對(duì)其降糖機(jī)制進(jìn)行了分析。主要研究工作及結(jié)果如下:(1)MOS與MF聯(lián)用對(duì)2型糖尿病模型小鼠降糖作用評(píng)價(jià)。對(duì)C57BL/6J小鼠采用高脂飼料、鏈脲佐菌素聯(lián)合誘導(dǎo)的方法建立2型糖尿病模型。給藥五周后,MOS單獨(dú)給藥(8 g/kg、4 g/kg、2 g/kg)有降低空腹血糖(FBG)、改善口服糖耐量(OGTT)、降低糖化血紅蛋白(HbA1c)及胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)的趨勢(shì),且呈劑量依賴性關(guān)系;聯(lián)合給藥(MF+MOS)設(shè)置了四個(gè)不同劑量組,分別為MFH(200 mg/kg)+MOSH(8g/kg)、MFH(200 mg/kg)+MOSM(4 g/kg)、MFL(75 mg/kg)+MOSH(8 g/kg)、MFL(75 mg/kg)+MOSM(4 g/kg),發(fā)現(xiàn)可有效降低FBG、改善OGTT、降低HbA1c和HOMA-IR,其效果均優(yōu)于MOS或MF單獨(dú)給藥。MF+MOS聯(lián)合用藥后,還有助于胰島細(xì)胞的恢復(fù),減少肝組織空泡化現(xiàn)象,增加回腸組織杯狀細(xì)胞的數(shù)量,減輕腸組織炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)癥狀。(2)MOS與MF聯(lián)用對(duì)胰島素信號(hào)通路的影響。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),MF+MOS能夠顯著上調(diào)并激活骨骼肌組織IR/IRS-1/PI3K/AKT信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白磷酸化水平,上調(diào)Glut4的基因和蛋白表達(dá)水平,說(shuō)明MF+MOS可通過(guò)增強(qiáng)骨骼肌組織對(duì)胰島素的敏感性,促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的利用,達(dá)到顯著降糖的效果,且效果優(yōu)于MF單治療。(3)MOS與MF聯(lián)用對(duì)腸道菌群的影響。提取各組別小鼠糞便的腸道微生物基因組,通過(guò)16S rRNA擴(kuò)增子測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),糖尿病模型小鼠的腸道菌群在多樣性及豐度指標(biāo)上與正常小鼠存在顯著差異,而經(jīng)過(guò)MF+MOS給藥后,模型小鼠的菌群多樣性及豐度得到有效增加。聚類分析發(fā)現(xiàn),MF+MOS聯(lián)合給藥對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)能力比MF單治療更為顯著。其中,在門(mén)分類水平上,MF+MOS給藥組的疣微菌門(mén)(Verrucomicrobia)豐度顯著增加;在屬水平結(jié)構(gòu)中,MF+MOS聯(lián)合給藥組的Bifidobacterium、Akkermansia、Allobaculum、Sutterella、Anaerotruncus、Anaerostipes得到富集;此外,在最小分類單元OTU水平上,MF+MOS聯(lián)合給藥后逆轉(zhuǎn)了16個(gè)OTU,而MF單治療僅逆轉(zhuǎn)了6個(gè)差異OTU,且MF+MOS聯(lián)合給藥組逆轉(zhuǎn)的OTU與生化指標(biāo)的相關(guān)性更為密切。在基因功能預(yù)測(cè)分析中,MF+MOS聯(lián)合給藥能夠使腸道菌群的甲烷代謝以及糖酵解/糖異生途徑回復(fù)正常水平。綜上所述,MF+MOS聯(lián)合給藥具有顯著優(yōu)于單獨(dú)給藥的降糖效果,這與腸道菌群的整體結(jié)構(gòu)與組成,以及關(guān)鍵OTU豐度等的改變存在密切關(guān)聯(lián)。
【圖文】：

圖 1-1 2 型糖尿病的典型致病因素[12]Fig.1-1 Typical pathogenic features of hyperglycaemia in type 2 diabetes[12]發(fā)病主要分子機(jī)制況下，胰島素與細(xì)胞表面的胰島素受體（Insulin receptor，IR）結(jié)合酸化，激活受體酪氨酸激酶；胰島素受體底物（IRS，包括 IRS-1/2/3/4而發(fā)生酪氨酸磷酸化并與磷脂酰肌醇 3 激酶（PI3K）的 p85 調(diào)節(jié)亞基結(jié)K 的 p110 催化亞基被招募至細(xì)胞膜，從而使磷脂酰肌醇 4，5 二磷酸（酰肌醇三磷酸（PIP3）[13]。PIP3 又分別與磷酸肌醇依賴性蛋白激酶 1（P蛋白激酶 B（PKB，，又稱 AKT）結(jié)合，分別使 PDK1 蘇氨酸 308 位點(diǎn)氨酸 473 位點(diǎn)磷酸化，激活 AKT，并使下游靶蛋白（如：糖原合成酶 GTP 酶激活蛋白）磷酸化，最終使葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體 4（GLUT4）易位至糖轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)[13]（圖 1-2）。而當(dāng)發(fā)生 T2D 時(shí)，胰島素分泌不足， IR/IRS/PI3K/AKT 表達(dá)下調(diào)，最終導(dǎo)致葡萄糖的吸收減少，血液葡萄

圖 1-2 胰島素信號(hào)通路[15]Fig.1-2 The insulin signaling pathway[15].2D 治療現(xiàn)狀及未來(lái)方向去 50 年，人類發(fā)現(xiàn)了肥胖和糖尿病的眾多風(fēng)險(xiǎn)因素，并針對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)因降糖方案以及研究不同靶點(diǎn)的降糖藥物。根據(jù)藥物作用機(jī)理的不同，可分其類似物、磺酰脲類、二甲雙胍類、SGLT-2 抑制劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑、、苯丙氨酸衍生物、噻唑烷二酮類、GLP-1 受體激動(dòng)劑等[1]。然而，很多定的副作用。比如：磺酰脲類容易出現(xiàn)低血糖、體重增加、心血管疾病預(yù)噻唑烷二酮類藥物容易出現(xiàn)心力衰竭、骨折等風(fēng)險(xiǎn)[18, 19]；SGLT-2 抑制劑酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)[20]，另外在女性患者中容易出現(xiàn)尿道或生殖道感染[21]；胰島出現(xiàn)低血糖，體重增加，而且皮下注射操作不便，患者容易抵觸[22, 23]；就甲雙胍，也存在維生素 B12 缺乏的特點(diǎn)[24]，另外伴有中度或重度的腎病病甲雙胍[25, 26]。因此，開(kāi)發(fā)新型、有效、安全、價(jià)格低廉的藥物成為目前研
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R96

【參考文獻(xiàn)】

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