番茄紅素對(duì)實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠糖脂代謝和血清CRP、TNF-α的影響.pdf

1、研究目的： 本研究通過(guò)給實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠補(bǔ)充不同劑量的番茄紅素，研究番茄紅素在T2DM發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中所起的作用，并從炎癥因子的角度來(lái)探討番茄紅素作用的可能機(jī)制。 研究方法： 1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組設(shè)計(jì) 1.1造模階段：本次實(shí)驗(yàn)以70只SPF級(jí)180-220克雄性SD大鼠作為研究對(duì)象，按體重隨機(jī)分為兩個(gè)組：60只作為高脂組喂以高脂飼料(脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物供熱比分別為39.7％、14％、46.3％)，

2、其余10只作為普通對(duì)照組普通飼料(脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物供熱比分別為11.3％、25.1％、63.5％)喂養(yǎng)。4周后，斷尾采血，留樣檢測(cè)，高脂喂養(yǎng)組中隨機(jī)選取50只大鼠給予一次性腹腔注射1％STZ溶液(25 mg/kg)，其余10只高脂對(duì)照組和10只普通對(duì)照組作為對(duì)照注射等體積的檸檬酸緩沖液。STZ造模7天后，再次斷尾采血，測(cè)定空腹血糖和胰島素水平，并做OGTT實(shí)驗(yàn)。達(dá)到2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)(空腹血糖≥7.0mmol/L，2h血糖≥11

3、.0mmol/L)的模型組大鼠納入后續(xù)實(shí)驗(yàn)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的棄去不用。 1.2干預(yù)階段：將造模成功的糖尿病大鼠按血糖值隨機(jī)分為四組：糖尿病模型對(duì)照組，番茄紅素高劑量組20mg/(kg.d)、中劑量組10mg/(kg.d)、低劑量組5mg/(kg.d)。加上高脂對(duì)照組共五組實(shí)驗(yàn)對(duì)象，均喂飼高脂飼料。給不同干預(yù)灌胃，每日一次。所有實(shí)驗(yàn)大鼠2只一籠飼養(yǎng)，自由攝食飲水，每周稱(chēng)體重，并記錄進(jìn)食量。 干預(yù)10周后，對(duì)所有大鼠做如下處理：

4、經(jīng)大鼠股動(dòng)脈采血，脫頸椎處死大鼠，收集血清，樣品室溫靜置1h后，2000rfm4℃離心15分鐘，取上清-40℃保存待測(cè)。分離胰腺、肝臟、腎臟、脾臟、心臟和附睪脂肪墊，稱(chēng)重，-80℃保存。 2.檢測(cè)指標(biāo)及方法 2.1血糖測(cè)定采用葡萄糖氧化酶法2.2血清和肝臟總膽固醇和甘油三酯水平用酶法測(cè)定；低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇水平用直接法測(cè)定。 2.3血清胰島素、Ox-LDL、CRP和NF-α水平的測(cè)定采用ELI

5、SA法。 2.4大鼠肝臟中番茄紅素濃度測(cè)定：高效液相色譜法(HPLC)2.5肝臟光鏡標(biāo)本的制備：石蠟切片，HE染色法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1.2型糖尿病大鼠模型的建立 1.1 高脂飼料誘導(dǎo)胰島素抵抗階段高脂飼料喂養(yǎng)28天，各組大鼠日平均進(jìn)食量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。高脂組大鼠體重增長(zhǎng)較普通飼料組快，從第3周開(kāi)始組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。高脂組血清TC、TG、LDL-C水平高于普通飼料對(duì)照組(P<0.05)

6、，但HDL-C、空腹血糖水平差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。高脂組血清胰島素水平、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)高于普通飼料對(duì)照組(P<0.05)?？诜咸烟悄土吭囼?yàn)中，高脂組血糖在30min、60min和120min也高于普通飼料對(duì)照組，血糖曲線(xiàn)下面積(AUC)亦高于普通飼料對(duì)照組(P<0.05)。 1.2 STZ造模階段給予高脂組中50只大鼠注射STZ造模。造模過(guò)程中有3只大鼠死亡，7天后檢測(cè)血糖胰島素和糖耐量試驗(yàn)，5

7、只大鼠未達(dá)到糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)(空腹血糖≥7.0mmol/L，2h血糖≥11.0 mmol/L)，余下42只大鼠成為糖尿病模型。 1.2.1 一般情況給予STZ前后，各組進(jìn)食量沒(méi)有差異。STZ注射后，模型組大鼠體重的增長(zhǎng)比普通飼料對(duì)照組和高脂對(duì)照組均較慢，注射7天后，模型對(duì)照組大鼠體重與高脂對(duì)照組差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 1.2.2血糖、胰島素、HOMA-IR指數(shù)和OGTT試驗(yàn)注射STZ7日后，模型組空腹血糖水平高于

8、普通飼料對(duì)照組和高脂對(duì)照組(P<0.01)，胰島素水平與普通飼料對(duì)照組無(wú)顯著性差異，但低于高脂對(duì)照組。HOMA-IR指數(shù)水平高于其余兩組(P<0.05)。OGTT試驗(yàn)可以看出，DM組血糖在0min、30min、60min和120min均高于NC組和HFF組，血糖曲線(xiàn)下面積(AUC)亦高于其余兩對(duì)照組(P<0.01)。 2.番茄紅素干預(yù)對(duì)2型糖尿病大鼠的影響 2.1不同實(shí)驗(yàn)組大鼠的一般情況各組大鼠日平均進(jìn)食量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意

9、義。高脂對(duì)照組小鼠體重增長(zhǎng)最快，其次為番茄紅素高劑量組，中劑量組和低劑量組，模型對(duì)照組增長(zhǎng)最慢。干預(yù)結(jié)束時(shí)，各組間體重差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 2.2不同實(shí)驗(yàn)組大鼠臟器指數(shù)各實(shí)驗(yàn)組大鼠的心臟、肝臟、脾臟、胰腺指數(shù)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。模型對(duì)照組腎臟指數(shù)高于其他各組(P<0.05)，而其他各組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組脂肪指數(shù)有差異，表現(xiàn)為高脂對(duì)照組>中劑量組和高劑量組>低劑量組>模型對(duì)照組。 2.3大鼠肝臟組織中番

10、茄紅素的水平高脂對(duì)照組和模型對(duì)照組肝臟組織中未檢出番茄紅素。3個(gè)干預(yù)組肝臟番茄紅素水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表現(xiàn)為高劑量組>中劑量組>低劑量組。 2.4番茄紅素對(duì)大鼠血糖和胰島素水平的影響干預(yù)期間高脂對(duì)照組血糖基本穩(wěn)定，模型對(duì)照組一直穩(wěn)定在較高水平(FEG>11.0mmol/L)，略有增長(zhǎng)，低劑量組血糖基本穩(wěn)定，中高劑量組隨時(shí)間的變化血糖逐步降低但始終高于高脂對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，模型對(duì)照組>低劑量組>中劑量組和高劑量

11、組>高脂對(duì)照組。干預(yù)結(jié)束時(shí)模型對(duì)照組胰島素明顯低于高脂飼料組和各干預(yù)組(P<0.05)，其余各組間差異沒(méi)有顯著性。胰島素抵抗指數(shù)中高劑量組比模型對(duì)照組和低劑量組低(P<0.05)，但仍然高于高脂對(duì)照組(P<0.05)。 2.5番茄紅素對(duì)大鼠血脂、肝脂的影響干預(yù)組血清TG、TC、LDL水平低于模型對(duì)照組和高脂對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。血清HDL-C在各組間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，但其絕對(duì)值依然是干預(yù)組較模型

12、對(duì)照組為高。肝臟TG、TC干預(yù)組低于模型對(duì)照組，各干預(yù)組間也有差異(P<0.05)。 2.6番茄紅素對(duì)大鼠氧化型低密度脂蛋白(Ox-LDL)的影響與高脂對(duì)照組比較，DM組大鼠體內(nèi)Ox-LDL水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。與DM組比較，高、中、低三個(gè)劑量組Ox-LDL水平均降低(p<0.05)。高劑量組的Ox-LDL水平明顯低于低劑量組和中劑量組。 2.7番茄紅素對(duì)大鼠血清炎癥因子的影響3個(gè)干預(yù)組的TNF

13、-α和CRP水平與模型對(duì)照組相比差異均有顯著性，均低于模型對(duì)照組(P<0.05)。TNF-α在干預(yù)組間的差異表現(xiàn)為高劑量組低于中、低劑量組，中劑量和低劑量組間差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CRP水平在3個(gè)干預(yù)組間差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 2.8肝臟組織的形態(tài)學(xué)觀察模型對(duì)照組大鼠為典型的脂肪變性，番茄紅素各劑量組肝細(xì)胞也存在一定的脂肪變性，但遠(yuǎn)好于模型組。 2.9相關(guān)分析 2.9.1血清TNF-α、CRP、Ox-LDL與血脂的關(guān)

14、系血清TNF-α水平與血清TC水平呈正相關(guān)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.309，P<0.05)。血清CRP的水平與血清TC、TG的水平呈正相關(guān)(r=0.510，r=0.216)，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與血清HDL-C水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.271，P<0.05)。血清Ox-LDL水平與血清TC、LDL-C水平呈正相關(guān)(r=0.314，r=0.551)，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 2.9.2血清TNF-α、CRP、Ox-

15、LDL與血糖、胰島素、HOMA-IR的關(guān)系血清TNF-α水平、血清CRP水平與HOMA-IR指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.417；r=0.449，P<0.01)。血清TNF-α水平、血清CRP水平與血糖、胰島素水平呈正相關(guān)趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。血清Ox-LDL水平與血糖、胰島素水平和HOMA-IR指數(shù)程正相關(guān)趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 結(jié)論： 1.采用高脂飼料喂養(yǎng)4周加25mg/kg