二甲雙胍聯(lián)合S-烯丙基巰基半胱氨酸通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的研究

劉 余 王旭萍 杜馥曼 卞丙鳳 段濱紅

黑龍江省醫(yī)院內(nèi)分泌科，黑龍江省哈爾濱市 150036

作為2型糖尿病發(fā)病的重要基礎(chǔ)，近幾年，學(xué)術(shù)界關(guān)于胰島素抵抗(Insulin resistance，IR)的研究也越來越深入。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[1]：細胞的自噬作用對改善胰島素抵抗，降低糖尿病患者的血糖水平具有積極作用。自噬是體內(nèi)的溶酶體對細胞內(nèi)的物質(zhì)成分進行降解的過程，當(dāng)機體的內(nèi)外界環(huán)境壓力發(fā)生變化時，細胞通過自噬而對其進行調(diào)節(jié)反應(yīng)[2]。自噬與胰島素抵抗作用的關(guān)系主要體現(xiàn)在自噬通過對細胞的一種自我保護作用，不僅可以有效調(diào)節(jié)機體內(nèi)的胰島β細胞的數(shù)量，同時還對胰島素的分泌起到一定的促進作用。本研究通過二甲雙胍聯(lián)合SAMC對 2 型糖尿病胰島素抵抗小鼠的治療，探討二甲雙胍聯(lián)合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠肝臟胰島素抵抗的實驗效果，為SAMC在臨床上對于糖尿病患者的應(yīng)用提供一定的實驗基礎(chǔ)。

1 對象和方法

1.1 研究對象 C57BL/6J小鼠40只，雄性，均由黑龍江省實驗動物中心提供，體重160～210g，平均體重(195.5±19.8)g。通過高糖高脂飼料喂養(yǎng)，建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。其中標(biāo)準(zhǔn)飼料由河北保定天風(fēng)動物飼料公司提供，其中在每100g標(biāo)準(zhǔn)飼料中加入豬油20g、雞蛋30g、食用糖30g、面粉20g、配制成高糖高脂飼料。

1.2 研究方法 隨機選取40只C57BL/6J小鼠，通過高飼喂養(yǎng)后分別體內(nèi)注射小劑量鏈脲佐菌素(STZ)，建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。而后隨機分為四組，分別為對照組、二甲雙胍組、SAMC組、二甲雙胍聯(lián)合SAMC組，通過四種不同的處理方式。二甲雙胍用去離子水配制成100g/L 水溶液。其中對照組，每次僅給予生理鹽水灌胃；二甲雙胍組，按照二甲雙胍0.5mmol/L的劑量灌胃；SAMC組，按照SAMC 100mg/kg 灌注小鼠；二甲雙胍聯(lián)合SAMC組，按照二甲雙胍0.5mmol/L和SAMC 100mg/kg 灌注小鼠。4周后，利用生化檢測分析四組小鼠胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及腫瘤壞死因子等指標(biāo)的變化情況。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)通過SPSS20.0軟件包進行統(tǒng)計分析。采用多樣本方差分析，兩兩比較四組C57BL/6J小鼠各項指標(biāo)的差異性，設(shè)定P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 糖尿病小鼠胰島素抵抗模型情況 通過高糖高脂飼料喂養(yǎng)，成功建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。40只C57BL/6J小鼠建模后血糖(20.13±9.21)mmol/L、胰高血糖素(476.84±69.76)mg、胰島素(159.32±11.25)U水平明顯高于選取的空白健康對照組血糖(8.43±1.35)mmol/L、胰高血糖素(206.78±32.18)mg、胰島素(61.52±7.61)U水平，上述兩組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.2 不同處理方式對糖尿病小鼠各項生化指標(biāo)影響 四種不同處理方式治療4周后，二甲雙胍聯(lián)合SAMC組小鼠的胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素及腫瘤壞死因子等多種生化指標(biāo)水平明顯低于其他三組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而對照組、二甲雙胍組及SAMC組三組C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。見表1。

表1 不同處理方式對糖尿病小鼠各項生化指標(biāo)影響

3 討論

關(guān)于糖尿病的發(fā)病機理，國內(nèi)外學(xué)者普遍認為與機體的炎癥反應(yīng)、胰島素抵抗、胰島β細胞的數(shù)量減少、細胞自噬能力降低等多種因素有關(guān)[3]。周琪等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[4]：SAMC主要的生理作用為抑制炎癥因子、抑制腫瘤細胞生長、減少氧自由基生成以及抗氧化等功能。SAMC在體外主要是通過成熟的大蒜進行提取。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[5]：SAMC還能夠有效減輕小鼠脂肪肝的嚴重程度，抑制脂肪肝的發(fā)展速度。SAMC不僅具有上述多種功能，同時，由于該物質(zhì)能較好地被機體消化系統(tǒng)吸收，并且沒有任何毒副作用，因此，近幾年SAMC在臨床中的應(yīng)用也越來越頻繁。閆金銀等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[6]，SAMC對于糖尿病患者也有較好的降血糖作用，而具體的作用機理目前還沒有完全明確，可能與SAMC能改善糖尿病患者的胰島素抵抗，增強機體的胰腺功能具有一定的關(guān)系。因此，本研究通過對糖尿病小鼠進行建模和基礎(chǔ)實驗，探討SAMC在降低糖尿病小鼠血糖水平的主要作用機理，并分析二甲雙胍聯(lián)合SAMC對糖尿病小鼠胰島素抵抗作用以及血糖、腫瘤壞死因子等生化指標(biāo)的影響程度。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：二甲雙胍聯(lián)合SAMC組小鼠的胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及腫瘤壞死因子等多種生化指標(biāo)水平明顯低于其他三組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而對照組、二甲雙胍組以及SAMC組三組C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。上述結(jié)果表明二甲雙胍聯(lián)合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的狀態(tài)，對降低糖尿病小鼠的血糖具有顯著療效。而單純使用二甲雙胍或者單純使用SAMC對降低糖尿病小鼠的血糖以及改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)作用不明顯。該結(jié)論與學(xué)者徐娜研究結(jié)果基本相符[7]，分析其原因，可能是與二甲雙胍可以抑制肝、腎等臟器組織的過度糖異生，加快體內(nèi)葡萄糖的無氧代謝過程、降低糖尿病小鼠的血糖有關(guān)。同時，二甲雙胍還可以通過提高體內(nèi)胰島素的敏感性，從而加快脂肪組織和骨骼肌對外周葡萄糖的攝取和利用，最終起到降糖和改善胰島素抵抗的功能。但是，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[8]，對于糖尿病患者，單獨使用二甲雙胍并不能達到最佳的降低血糖的理想狀態(tài)，除去該藥物會引起較為常見的胃腸道等不良反應(yīng)外，還會引起患者體內(nèi)的乳酸增多，由于體內(nèi)的乳酸長時間大量聚集，最終會導(dǎo)致機體出現(xiàn)乳酸中毒的風(fēng)險。而SAMC屬于一種水溶性有機硫大蒜提取物，研究表明該物質(zhì)能有效抑制機體炎癥反應(yīng)，增強機體細胞的自噬功能，有助于體內(nèi)乳酸的代謝分解，并且通過體內(nèi)的溶酶體作用，對細胞內(nèi)的物質(zhì)成分進行降解，最終達到對胰島素抵抗的抑制作用。同時，通過二甲雙胍與SAMC的聯(lián)合用藥，還可以有效調(diào)節(jié)機體內(nèi)胰島β細胞的數(shù)量，提高胰島β細胞的生理功能，對胰島素的分泌起到一定的促進作用。

綜上所述，可知二甲雙胍聯(lián)合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的狀態(tài)，對降低糖尿病小鼠的血糖具有顯著療效。但是，由于本研究選取的小鼠樣本數(shù)量有限，可能會存在有選擇性偏倚，以及在實驗和統(tǒng)計分析的過程中存在誤差的發(fā)生，所以，關(guān)于該結(jié)論還需要大樣本和多中心做進一步的研究去驗證和探討。