基于代謝組學(xué)研究蜂膠和葡萄籽有效成分對糖尿病的作用機(jī)制.pdf

1、糖尿?。―M）是由于胰島素缺乏或功能缺失引起的多功能慢性代謝紊亂疾病，主要癥狀以高血糖為特征，會引發(fā)多種嚴(yán)重的并發(fā)癥，已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類的健康疾病之一。
　　代謝組學(xué)是一門全面、系統(tǒng)研究生物體受到遺傳修飾和外界刺激下隨時間變化規(guī)律產(chǎn)生的所有代謝物變化應(yīng)答的新興學(xué)科。作為嶄新的方法學(xué)，代謝組學(xué)具有高通量、高靈敏度及強(qiáng)特異性等優(yōu)勢，通過研究疾病以及服藥后機(jī)體內(nèi)源性代謝物的變化，來全面探索機(jī)體代謝途徑，進(jìn)而闡述疾病的發(fā)病機(jī)理和藥物的作

2、用機(jī)制，從而為DM的診斷開辟了新的途徑。
　　本研究擬采用高脂高糖喂養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)，構(gòu)建糖尿病大鼠模型，蜂膠有效成分咖啡酸苯乙酯（CAPE）及葡萄籽有效成分原花青素（PC）作為保護(hù)藥物，通過生理生化指標(biāo)及組織形態(tài)學(xué)進(jìn)行模型驗(yàn)證。利用代謝組學(xué)分析技術(shù)超高效液相-飛行時間質(zhì)譜（UPLC-Q-TOF/MS），對正常對照組、糖尿病模型組及不同藥物保護(hù)組的血清進(jìn)行了代謝物譜的分析，采用多元統(tǒng)計分析及模式識別尋找出誘發(fā)糖尿病的

3、潛在生物標(biāo)記物。同時，探討了糖尿病大鼠的發(fā)病機(jī)制及保護(hù)藥物的保護(hù)機(jī)制，為糖尿病的臨床診斷及藥物的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
　?。?）DM大鼠模型的建立及模型驗(yàn)證
　　SD雄性大鼠喂養(yǎng)高脂高糖飼料六周后，小劑量（30mg/kg）注射STZ誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型。經(jīng)生理生化指標(biāo)及各主要臟器形態(tài)學(xué)分析模型構(gòu)建成功。生理指標(biāo)結(jié)果表明符合糖尿病“三多一少”的典型特征，生化指標(biāo)結(jié)果檢測表明血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)及低密度脂

4、蛋白(LDL-C)較對照組相比，糖尿病模型組顯著升高（P<0.01,P<0.001,P<0.001），高密度脂蛋白(HDL-C)較對照組，DM模型組明顯下降（P<0.001），說明高脂高糖飼料聯(lián)合STZ構(gòu)建糖尿病大鼠造成了損傷，給予CAPE及PC保護(hù)后，其損傷得到了明顯的改善，說明CAPE及PC對糖尿病具有一定的保護(hù)作用。
　?。?）糖尿病模型大鼠給藥前后血清代謝物譜的UPLC-Q-TOF/MS分析
　　采用UPLC-Q-T

5、OF/MS對對照組、DM模型組及CAPE和PC保護(hù)組血清進(jìn)行檢測，通過主成分分析法對對照組、DM模型組及保護(hù)組血清代謝物譜進(jìn)行分類并尋找與DM發(fā)生有關(guān)的生物標(biāo)記物。結(jié)果表示，各組大鼠血清樣品實(shí)現(xiàn)完全分離，同時DM模型組大鼠不對稱二甲基精氨酸、精胺、LPA（18:1）、PI（18:1/16:0）和LysoPC(18:2))較對照組明顯增加，在給予CAPE及PC干預(yù)后，結(jié)果顯示體內(nèi)上述代謝物的含量有所下降。不對稱二甲基精氨酸及磷脂類代謝物的

6、變化均有可能與氧化應(yīng)激有關(guān)，同時溶血性磷脂變化也與元素、生化指標(biāo)的改變有關(guān)，而給予保護(hù)藥保護(hù)后代謝物發(fā)生了相應(yīng)的變化，體現(xiàn)了CAPE與PC對糖尿病均具有保護(hù)作用。
　?。?）糖尿病大鼠發(fā)病機(jī)理的研究
　　對各組大鼠組織氧化指標(biāo)(蛋白羰基化(PCO)、丙二醛(MDA))、炎癥因子(一氧化氮(NO))及抗氧化體系(超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、過氧化氫酶(CAT))進(jìn)行檢測，結(jié)果表示DM模型組各組織氧化指標(biāo)MDA

7、、NO、PCO含量顯著高于對照組(P<0.05)，抗氧化酶SOD、GSH、CAT活性明顯低于對照組(P<0.05)，給予CAPE和PC治療后氧化指標(biāo)的上升得到抑制，抗氧化酶活性出現(xiàn)上升。說明糖尿病能夠增加各臟器的氧化應(yīng)激，誘導(dǎo)氧化損傷，而保護(hù)藥能夠減少氧化損傷，起到保護(hù)作用。同時對其各組織、血清、尿液中的元素進(jìn)行含量檢測，結(jié)果顯示DM模型組各組織與血清中Zn2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+的含量顯著減少，Cu2+的含量顯著增加，經(jīng)CA

8、PE與PC保護(hù)后大鼠體內(nèi)Zn2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+元素的含量相對的上升，Cu2+含量相對下降；同時糖尿病組大鼠尿液中Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+的含量顯著增加，經(jīng)保護(hù)藥保護(hù)后的大鼠尿液元素的含量有相對的下降。結(jié)果顯示糖尿病的發(fā)生，一方面可能與其體內(nèi)損傷ROS有關(guān)，另一方面與其體內(nèi)元素變化有關(guān)。CAPE及PC對糖尿病的保護(hù)作用一方面與結(jié)構(gòu)特征有關(guān)，另一方面可作為多種信號通路的激動劑，因此本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步闡明糖