薯蕷粥對2型糖尿病大鼠腸道通透性的影響

洪雪珮，龐書勤，葛 莉，戴燕鈴，林心君，李 霞，吳異蘭，王冠明，張佳惠

（福建中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院，福建福州 350122）

2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）是一種慢性疾病，胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）是T2DM的發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵問題[1-2]。伴隨著檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，諸多研究不斷揭示T2DM的發(fā)生發(fā)展與腸道菌群密切相關(guān)：腸道是體內(nèi)的儲菌庫，T2DM伴發(fā)腸道菌群紊亂，具體表現(xiàn)為有害菌增多，益生菌減少，這將引發(fā)腸黏膜炎性反應(yīng)，破壞腸道屏障結(jié)構(gòu)和功能，使腸道通透性增加，腸道內(nèi)大量的有害菌、毒素經(jīng)被破壞的腸道屏障進(jìn)入全身各組織，大量激活全身促炎因子釋放（如TNF-α、IL-6等），誘發(fā)或加重機(jī)體的炎癥反應(yīng)，這些被大量釋放的促炎因子能夠破壞胰島β細(xì)胞、干擾胰島素的信號傳導(dǎo)，加重胰島素抵抗[3-6]。國內(nèi)外研究顯示，益生菌及其發(fā)酵合成的短鏈脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFAs）具有降低腸道炎性反應(yīng)、修復(fù)腸上皮屏障的作用，能夠增加腸上皮細(xì)胞緊密連接蛋白的表達(dá)，修復(fù)受損的腸道屏障[7-8]。薯蕷粥出自張錫純的著作《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》，是一味經(jīng)典的中醫(yī)食療方，課題組前期研究發(fā)現(xiàn)：薯蕷粥能夠促進(jìn)T2DM患者腸道內(nèi)雙歧桿菌生長，促進(jìn)T2DM大鼠腸道內(nèi)阿克曼氏菌、梭菌等益生菌的生長，改善腸道菌群紊亂、增加SCFAs含量[9-10]，由此推測薯蕷粥在調(diào)節(jié)T2DM大鼠腸道菌群、增加SCFAs的基礎(chǔ)上，可望減輕T2DM大鼠腸道炎癥反應(yīng)，增加腸上皮緊密連接蛋白的表達(dá)，降低腸道通透性，下調(diào)全身炎癥反應(yīng)，改善胰島素抵抗、降低血糖。本研究建立T2DM大鼠模型，通過觀察各組大鼠相關(guān)指標(biāo)變化，探討薯蕷粥對T2DM大鼠腸道通透性的影響，以期對薯蕷粥的再續(xù)性研究及推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

35只SPF級雄性Wistar大鼠（8周齡） 上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限責(zé)任公司，動物許可證號：SCXK（滬）2012-0011，體重（180±10）g，在某大學(xué)動物中心清潔級動物房內(nèi)飼養(yǎng)（倫理批號：2019-33）；高脂飼料閩侯實(shí)驗(yàn)動物貿(mào)易有限公司（中國福州）；生鐵棍山藥 福州市閩侯縣上街致誠醫(yī)藥商店；二甲雙胍片

格華止，0.85g/片，國藥準(zhǔn)字：H20023371；鏈脲佐菌素（STZ） Sigma公司；血糖試紙 福州貝爾曼生物科技有限公司；大鼠胰島素（INS）、連蛋白酶聯(lián)免疫分析試劑盒 酶聯(lián)生物科技有限公司；大鼠白介素-6、腫瘤壞死因子-α、內(nèi)毒素酶聯(lián)免疫分析試劑盒南京建成生物科技有限公司；濃縮型正常山羊血清、熒光（DyLight 488）標(biāo)記羊抗兔IgG、即用型SABCPOD（兔IgG）試劑盒、大鼠白介素-6抗體、腫瘤壞死因子-α抗體、內(nèi)源性過氧化物酶阻斷劑、EDTA抗原修復(fù)液（10×）、抗體稀釋液、PBS漂洗液 武漢博士德生物科技有限公司。

Contour TS拜安康血糖儀 德國拜耳公司；ELX808型酶聯(lián)免疫檢測儀 美國BIO-TEK公司；BX51顯微鏡 日本奧林巴斯株式會社；TGL-16B型臺式高速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 灌胃溶液的制備 薯蕷粥：實(shí)驗(yàn)所需山藥在指定商家購買，每日制作薯蕷粥。山藥去皮后稱重125 g，切片、入勻漿機(jī)，加水50 mL打成糊，250 mL涼水調(diào)入，中火加熱至煮沸，維持30 s后再文火加熱30 s，中火30 s-文火30 s連煮3次，過程中不中斷地輕輕攪拌，最后成粥狀，濃度為0.5 g/mL，冷卻至37 ℃使用。根據(jù)體表面積計(jì)算方法[11]得出：每只大鼠的灌胃量是20 mL/kg·d。本實(shí)驗(yàn)用的T2DM大鼠體重為250～300 g，計(jì)算出灌胃劑量為5～6 mL。課題組前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每只大鼠每次灌胃5 mL時(shí)大鼠不易死亡[10]，因此每只大鼠每日灌胃5 mL薯蕷粥，其中的山藥含量為5 mL/d×0.5 g/mL=2.5 g/d。二甲雙胍水溶液：依據(jù)文獻(xiàn)[11]換算得出，每只大鼠每日需100 mg/kg二甲雙胍，根據(jù)大鼠體重計(jì)算出每日所需的二甲雙胍藥量，將所需二甲雙胍藥物研磨成粉，融入5 mL生理鹽水，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2.2 造模 將35只雄性Wistar大鼠稱重、編號，使用隨機(jī)數(shù)字表發(fā)隨機(jī)分為空白組（8只），造模組（27只）。造模組以高脂飼料喂養(yǎng)6周，參照施紅團(tuán)隊(duì)的高脂高糖飼料聯(lián)合腹部小劑量注射1% STZ溶液法進(jìn)行T2DM大鼠造模[12]。空白組大鼠以普通飼料喂養(yǎng)6周，造模日在腹腔注射等容積的檸檬酸鈉緩沖液。造模72 h后經(jīng)尾靜脈采血測量空腹血糖（Fasting blood glucose，F(xiàn)BG），以FBG＞11.1 mmol/L判斷造模情況。本次27只大鼠進(jìn)行造模，成功23只，成模率為85%。

1.2.3 分組與干預(yù) 本次造模共成模23只大鼠，使用隨機(jī)數(shù)字表法進(jìn)行分組如下：模型組8只，薯蕷粥組7只，二甲雙胍組8只。干預(yù)方法：空白組和模型組每日以5 mL生理鹽水灌胃，薯蕷粥組大鼠每日以5 mL薯蕷粥灌胃，二甲雙胍組每日以5 mL二甲雙胍溶液灌胃。所有大鼠在灌胃期間正常飲水，喂養(yǎng)普通飼料，共干預(yù)6周。

1.2.4 指標(biāo)檢測 干預(yù)期間每周檢測空腹血糖，干預(yù)結(jié)束后，所有大鼠使用2%戊巴比妥鈉腹腔麻醉注射，抽取腹主動脈血2 mL，取1 cm的結(jié)腸組織兩份，將每份結(jié)腸組織份用4℃磷酸鹽緩沖液冰上漂洗3遍，再用無菌濾紙吸干，放入15 mL 4%多聚甲醛溶液的EP管內(nèi)固定，后進(jìn)行石蠟包埋。選取指標(biāo)及對應(yīng)檢測方法如下：

1.2.4.1 結(jié)腸組織病理學(xué)變化 用HE染色法觀察結(jié)腸組織病理學(xué)變化。將石蠟組織塊切片、烘烤30 min（60 ℃），放入二甲苯溶液中脫蠟，再將切片依次放入濃度呈梯度下降的酒精、蒸餾水中。切片經(jīng)梯度下降的酒精-蒸餾水洗滌后，移入蘇木精溶液中浸泡，然后在用蒸餾水中洗去殘余的染色液。用1%的鹽酸酒精分色30 s，隨后在蒸餾水中放置約5 min洗凈。將染色后的切片依次放入濃度呈梯度升高的酒精及二甲苯溶液中，取出后滴樹膠、封片，待切片干燥后在電子顯微鏡下觀測結(jié)腸組織的病理表現(xiàn)并拍照記錄[13]。

1.2.4.2 結(jié)腸TNF-α、IL-6蛋白表達(dá) 使用免疫組織化學(xué)法監(jiān)測結(jié)腸TNF-α、IL-6蛋白表達(dá)。將包埋好的蠟塊送至福州沃森生物科技有限公司進(jìn)行檢查。結(jié)果觀察方法[14]：a.在透射電鏡下直接觀察切片情況，TNF-α與IL-6均染色在細(xì)胞質(zhì)，陽性染色為黃褐色，黃褐色面積越多、顏色越深說明該蛋白的表達(dá)越高；b.使用Image J軟件計(jì)算樣本的強(qiáng)染色、中度染色、弱染色、陰性染色的面積（%），使用組織化學(xué)評分（histochemistry score，H-Score）進(jìn)行計(jì)算：HScore評分=1×弱染色面積（%）+2×中度染色（%）+3×強(qiáng)染色（%），評分越高說明該蛋白的表達(dá)量越高。

1.2.4.3 結(jié)腸組織Occludin、ZO-1蛋白表達(dá) 使用免疫熒光組織化學(xué)法監(jiān)測結(jié)腸Occludin、ZO-1蛋白表達(dá)，將包埋好的蠟塊送至福州沃森生物科技有限公司進(jìn)行檢查。結(jié)果觀察方法[14]：a.在共聚焦顯微鏡下觀察切片情況，Occludin與ZO-1的陽性染色為熒光綠色，熒光綠色面積越多、顏色越深，說明該蛋白的表達(dá)越高；b.使用Image J軟件計(jì)算樣本的平均熒光強(qiáng)度，熒光強(qiáng)度越高，說明該蛋白的表達(dá)量越高。

1.2.4.4 血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6、FINS取血后立即使用冰凍離心機(jī)離心（12000 r/m），取上清液冰凍保存（-80 ℃），使用ELISA法監(jiān)測上述指標(biāo)，操作步驟嚴(yán)格按照ELISA試劑盒上的說明進(jìn)行。根據(jù)FINS和FBG計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)（HOMAIR）：胰島素抵抗指數(shù)=（空腹血糖×空腹胰島素）/22.5。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料符合正態(tài)分布時(shí)采用單因素方差分析，否則用秩和檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 大鼠一般情況

本研究共納入8只空白組大鼠，23只T2DM大鼠，納入的大鼠皆完成灌胃干預(yù)和樣本采集，無大鼠死亡。成模的T2DM大鼠出現(xiàn)倦怠、活動少、多飲、多食、多尿、糞便變稀等情況，模型組大鼠的FBG極顯著高于空白組（P＜0.001），體重顯著低于空白組（P＜0.05），見表1。空白組大鼠精神狀態(tài)好，活動多，反應(yīng)靈活，毛發(fā)整潔，光澤度好；進(jìn)食、飲水量均正常，一般情況明顯優(yōu)于T2DM大鼠。本實(shí)驗(yàn)中的T2DM大鼠空腹血糖明顯升高，體重減輕，還伴有糖尿病典型的“三多一少”癥狀，說明本實(shí)驗(yàn)制造的T2DM大鼠模型符合T2DM的特點(diǎn)。

表1 造模后大鼠血糖、體重比較（±s）Table 1 Comparison of FBG and body weight of rats after modeling (±s)

表1 造模后大鼠血糖、體重比較（±s）Table 1 Comparison of FBG and body weight of rats after modeling (±s)

注：*：與空白組相比，P＜0.05；#：與空白組相比，P＜0.001。

?

2.2 各組大鼠腸道通透性改變

2.2.1 各組大鼠結(jié)腸組織HE染色情況 由圖1可知，空白組大鼠的結(jié)腸黏膜組織未見明顯異常損傷，腸絨毛排列整齊，連接完整；模型組大鼠可觀察到腸絨毛斷裂不全且間隔稀疏，同時(shí)伴有中性粒細(xì)胞滲出，說明T2DM大鼠結(jié)腸組織受損，可能存在炎癥反應(yīng)，與其他研究結(jié)果一致[13]；本研究還發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，薯蕷粥組、二甲雙胍組大鼠的腸絨毛排列較為整齊，完整性較好，中性粒細(xì)胞滲出減少，說明薯蕷粥、二甲雙胍均能在一定程度上緩解T2DM大鼠結(jié)腸組織的損傷情況。并且，薯蕷粥組、二甲雙胍組的HE染色切片在肉眼觀察下沒有明顯差異。HE監(jiān)測只能提供結(jié)腸組織的大略受損情況，可進(jìn)一步進(jìn)行更詳盡的檢測以明確不同干預(yù)手段對T2DM大鼠腸道通透性的影響。

圖1 各組大鼠結(jié)腸組織HE染色結(jié)果（100×）Fig.1 HE staining results of colon tissue of rats in each group (100×)

2.2.2 各組大鼠結(jié)腸TNF-α、IL-6的免疫組化結(jié)果分析 圖2中，模型組與空白組相比，TNF-α、IL-6蛋白染色的陽性區(qū)域多，且顏色較深；薯蕷粥干預(yù)后能減少TNF-α、IL-6蛋白的陽性染色區(qū)域，降低陽性染色的深度，二甲雙胍組與薯蕷粥組相比差異不明顯。分析不同組大鼠的H-Score評分發(fā)現(xiàn)：與空白組相比，模型組大鼠的TNF-α、IL-6表達(dá)水平升高（P＜0.01）；與模型組相比，薯蕷粥組大鼠的TNF-α、IL-6表達(dá)水平降低（P＜0.01），而薯蕷粥組、二甲雙胍組之間沒有顯著差異（P＞0.05），見表2。

圖2 各組大鼠結(jié)腸組織TNF-α、IL-6免疫組化染色結(jié)果（100×）Fig.2 Immunohistochemical staining results of TNF-α, IL-6 in colon tissue of rats in each group (100×)

表2 各組大鼠結(jié)腸組織TNF-α、IL-6的H-Score得分比較（±s）Table 2 Comparison of H-score scores of TNF-α and IL-6 in colonic tissue of rats in each group (±s)

表2 各組大鼠結(jié)腸組織TNF-α、IL-6的H-Score得分比較（±s）Table 2 Comparison of H-score scores of TNF-α and IL-6 in colonic tissue of rats in each group (±s)

注：*：與空白組相比，模型組P＜0.01；#：與模型組相比，樣品組P＜0.01；表3、表6同。

?

本研究發(fā)現(xiàn)：T2DM模型組大鼠的結(jié)腸TNF-α、IL-6蛋白含量明顯升高，提示T2DM大鼠結(jié)腸組織促炎因子升高，存在炎癥反應(yīng)，與其他研究結(jié)果一致[15-16]；高脂飲食誘導(dǎo)的T2DM大鼠出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)，產(chǎn)生內(nèi)毒素[15]，低水平的內(nèi)毒素雖然無法引起明顯的腸道感染，但能夠促進(jìn)炎癥因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β等）分泌，造成T2DM大鼠腸道炎癥水平升高[4,17]；本研究中，薯蕷粥能顯著降低T2DM大鼠結(jié)腸的TNF-α、IL-6蛋白表達(dá)（P＜0.01），說明薯蕷粥能夠有效下調(diào)T2DM大鼠腸道炎癥反應(yīng)。有研究指出，SCFAs是細(xì)菌的代謝產(chǎn)物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸，丁酸能夠下調(diào)高脂飼料喂養(yǎng)的載脂蛋白E基因敲除小鼠結(jié)腸組織中炎癥因子IL-1β水平，說明丁酸能夠下調(diào)腸道炎癥反應(yīng)[18]。課題組前期研究中已經(jīng)證實(shí)薯蕷粥能夠增加T2DM大鼠SCFAs的含量[10]。因此，推測薯蕷粥可能通過增加T2DM腸道內(nèi)SCFAs的表達(dá)，下調(diào)結(jié)腸促炎因子表達(dá)，降低腸道炎癥。

2.2.3 各組大鼠結(jié)腸ZO-1、Occludin免疫熒光組織化學(xué)法結(jié)果分析 ZO-1、Occludin定位于細(xì)胞膜，陽性物質(zhì)染色均為熒光綠色，藍(lán)色熒光為細(xì)胞核DAPI染色；Merge是DAPI染色與目標(biāo)蛋白陽性染色的結(jié)合（ZO-1染色結(jié)果見圖3；Occludin染色結(jié)果見圖4）。圖3、圖4中可見：模型組大鼠的Occludin、ZO-1蛋白的熒光染色強(qiáng)度低于空白組，陽性染色面積少于空白組，且皆分布零星，存在多處斷裂，連續(xù)性和完整性較差。與模型組相比，薯蕷粥組大鼠結(jié)腸的Occludin、ZO-1蛋白熒光染色強(qiáng)度更高，陽性染色面積更多，Occludin、ZO-1蛋白分布的連續(xù)性和完整性較模型組有所改善。利用Image J軟件計(jì)算平均熒光強(qiáng)度并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：模型組大鼠Occludin、ZO-1蛋白的平均熒光強(qiáng)度較空白組顯著下降（P＜0.01）；薯蕷粥組、模型組大鼠Occludin、ZO-1蛋白的平均熒光強(qiáng)度均高于模型組（P＜0.01），薯蕷粥組與二甲雙胍組之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表3。

表3 各組大鼠結(jié)腸ZO-1、Occludin平均熒光強(qiáng)度值比較（±s）Table 3 Comparison of the average fluorescence intensity of ZO-1 and Occludin in colon of rats in each group (±s)

表3 各組大鼠結(jié)腸ZO-1、Occludin平均熒光強(qiáng)度值比較（±s）Table 3 Comparison of the average fluorescence intensity of ZO-1 and Occludin in colon of rats in each group (±s)

?

圖3 各組大鼠ZO-1蛋白比較（100×）Fig.3 Comparison of ZO-1 of rats in each group during intervention (100×)

圖4 各組大鼠Occludin蛋白比較（100×）Fig.4 Comparison of Occludin of rats in each group during intervention (100×)

本研究發(fā)現(xiàn)，與空白組相比，模型組大鼠結(jié)腸組織ZO-1、Occludin蛋白表達(dá)均明顯下降，提示T2DM大鼠腸組織受損，腸道緊密連接蛋白含量減少，腸道通透性增加，與其他研究結(jié)果一致[19]；有研究認(rèn)為，T2DM大鼠存在腸道炎癥反應(yīng)，將導(dǎo)致炎癥因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β等）分泌增多，這些炎癥因子會破壞腸道緊密連接蛋白的表達(dá)和分布，增加腸道通透性[17]，本研究中T2DM大鼠結(jié)腸組織的炎癥水平升高，腸道緊密連接蛋白表達(dá)下降，可以佐證這一觀點(diǎn)。本研究還發(fā)現(xiàn)，薯蕷粥能顯著提高T2DM大鼠結(jié)腸組織Occludin、ZO-1蛋白表達(dá)（P＜0.01），結(jié)合2.2.2可知：薯蕷粥能夠有效下調(diào)T2DM大鼠腸道炎癥反應(yīng)，保護(hù)T2DM大鼠的腸道屏障，降低腸道通透性。研究表明[20]：山藥多糖CYP-1能夠抑制結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸NF/κB炎癥信號通路的激活，減輕腸道炎癥，進(jìn)而增加緊密連接蛋白的基因表達(dá)，表明山藥中的有效成分能夠通過降低腸道炎癥反應(yīng)，降低腸道通透性，與本研究結(jié)果相符；研究表明，腸上皮細(xì)胞通過接收腸道微生物或入侵病原體的信號，來調(diào)節(jié)腸黏膜屏障和免疫細(xì)胞，適應(yīng)腸道環(huán)境變化，能夠向腸上皮細(xì)胞傳遞信號的腸道微生物主要有細(xì)菌、和細(xì)菌的代謝產(chǎn)物[21]。SCFAs是細(xì)菌的代謝產(chǎn)物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸，目前已被證實(shí)SCFAs在維持腸道屏障的完整性中發(fā)揮重要作用：丁酸能夠下調(diào)高脂飼料喂養(yǎng)的載脂蛋白E基因敲除小鼠結(jié)腸組織中炎癥因子IL-1β水平，增加緊密連接蛋白Occludin 、ZO-1的表達(dá)，說明丁酸能夠調(diào)節(jié)腸道炎癥反應(yīng)，降低腸道通透性[18,22]。課題組前期研究中已經(jīng)證實(shí)薯蕷粥能夠增加T2DM大鼠SCFAs的含量[10]。因此，推測薯蕷粥可能通過增加SCFAs，下調(diào)結(jié)腸促炎因子表達(dá)，降低腸道炎癥，保護(hù)腸道黏膜屏障，降低腸道通透性。

2.2.4 各組大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6水平比較 與空白組相比，模型組大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6含量均升高（P＜0.05）；與模型組相比，薯蕷粥組大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6含量均下降（P＜0.05），薯蕷粥組IL-6的含量低于二甲雙胍組（P＜0.05），見表4。當(dāng)腸道通透性升高時(shí)，Zonulin經(jīng)腸組織進(jìn)入血液，血液中的Zonulin水平可在一定程度上反映腸道損傷情況[23-24]。LPS是炎癥刺激物，在腸道通透性升高時(shí)，能夠通過損傷的腸道進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，誘導(dǎo)全身促炎因子釋放，引起血液中TNF-α、IL-1β、IL-6含量上升，誘發(fā)全身低度炎癥反應(yīng)[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，與空白組相比，模型組大鼠的血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6表達(dá)均升高（P＜0.05），說明在伴隨著腸道通透性增加，T2DM大鼠腸道中Zonulin、LPS被釋放入血，引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生全身低度炎癥反應(yīng)[24]。機(jī)體在健康情況下，腸道屏障可以阻擋致病因素進(jìn)入血液循環(huán)和其他器官，是機(jī)體抵抗病原微生物、各種毒素的第一道防線，而緊密連接蛋白是腸黏膜結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一旦發(fā)生變異、減少，都會導(dǎo)致腸道的屏障功能被破壞，腸道通透性增加，各種毒素、細(xì)菌、病原體將會跨越屏障，進(jìn)入體循環(huán)，引發(fā)相應(yīng)的疾病反應(yīng)[25]。

表4 各組大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6比較（±s）Table 4 Comparison of serum Zonulin, LPS, TNF-α、IL-6 of rats in each group during intervention (±s)

表4 各組大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6比較（±s）Table 4 Comparison of serum Zonulin, LPS, TNF-α、IL-6 of rats in each group during intervention (±s)

注：兩兩比較中，*：與空白組相比，P＜0.05；#：與模型組相比，P＜0.05。△：與薯蕷粥組相比，P＜0.05。

?

本研究中發(fā)現(xiàn)，薯蕷粥能夠下調(diào)T2DM大鼠血清Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6的表水平，并且薯蕷粥降低T2DM大鼠血清IL-6表達(dá)水平的效果優(yōu)于二甲雙胍組（P＜0.05），說明薯蕷粥能夠降低T2DM大鼠的腸道通透性，緩解機(jī)體炎癥水平。薯蕷粥對T2DM大鼠的抗炎作用可能與以下原因有關(guān)：a.山藥中的有效成分具有緩解機(jī)體炎癥水平的作用：薯蕷皂苷是山藥的有效活性成分，它能夠降低T2DM大鼠血清TNF-α、IL-6水平[26-27]；b.薯蕷粥通過調(diào)節(jié)腸道微生物，發(fā)揮降低腸道通透性、緩解炎癥反應(yīng)的作用：薯蕷粥能夠增加T2DM大鼠的SCFAs含量，上調(diào)腸道內(nèi)AKK菌的相對豐度[10]，SCFAs在多項(xiàng)研究中皆證明它具備調(diào)節(jié)腸道免疫功能，抑制炎癥反應(yīng)，從而降低腸道通透性，減低循環(huán)內(nèi)毒素，緩解機(jī)體炎癥反應(yīng)[28-29]；AKK菌能夠改善高脂誘導(dǎo)的肥胖大鼠腸道屏障功能受損的情況，減輕代謝性內(nèi)毒素血癥，從而減輕由高脂飲食誘導(dǎo)的全身炎癥反應(yīng)[30]。

2.3 各組大鼠FINS、HOMA-IR比較

與空白組相比，模型組大鼠FINS、HOMA-IR升高（P＜0.05）；與模型組相比，薯蕷粥組的FINS、HOMA-IR降低（P＜0.01）；薯蕷粥組和二甲雙胍組相比，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表5。

表5 各組大鼠FINS、HOMA-IR比較Table 5 5Comparison of FINS、HOMA-IR of rats in each group during intervention

本研究中，T2DM模型大鼠的FINS、HOMAIR水平顯著升高（P＜0.05），經(jīng)薯蕷粥干預(yù)后，F(xiàn)INS、HOMA-IR顯著下降（P＜0.01），說明薯蕷粥能夠有效降低T2DM大鼠的胰島素分泌水平，緩解胰島素抵抗。有研究表明，炎癥因子能夠參與胰島素信號通路并干擾其信號傳導(dǎo)，造成胰島素抵抗[31-32]：TNF-α、IL-6都是促炎細(xì)胞因子，濃度升高時(shí)將加速破壞胰島細(xì)胞，同時(shí)還會抑制胰島素受體底物正常的酪氨酸磷酸化，減少胰島素受體與胰島素受體底物的結(jié)合阻礙胰島素信號傳導(dǎo)，導(dǎo)致胰島素抵抗[32]；本研究中，薯蕷粥可能通過以下渠道下調(diào)T2DM大鼠體內(nèi)的炎癥水平，緩解IR：a.增加益生菌：薯蕷粥在前期研究基礎(chǔ)中被證實(shí)能夠增加T2DM患者的腸道內(nèi)雙歧桿菌含量[9]，有研究顯示，雙歧桿菌是益生菌，向T2DM患者補(bǔ)充雙歧桿菌、乳桿菌能夠下調(diào)患者血液中的LPS、TNF-α、IL-6的含量，降低胰島素和胰島素抵抗指數(shù)，緩解胰島素抵抗[33]；b.增加SCFAs：課題組前期研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)薯蕷粥能夠通過改善T2DM大鼠腸道菌群，增加SCFAs，進(jìn)而降低IR水平[10]。

2.4 各組大鼠FBG水平比較

干預(yù)過程中，模型組大鼠空腹血糖始終高于11.1 mmol/L，與空白組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。干預(yù)的第4周、第5周和干預(yù)后，模型組大鼠的FBG明顯低于薯蕷粥組和二甲雙胍組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；在干預(yù)期間直至干預(yù)結(jié)束，薯蕷粥組、二甲雙胍組的FBG相比，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，見表6）。重復(fù)測量方差分析顯示，各組大鼠FBG變化存在時(shí)間效應(yīng)（F=2.818，P=0.022）、分組效應(yīng)（F=41.269，P=0.000），即不同的干預(yù)方法和干預(yù)時(shí)間將影響T2DM大鼠的FBG。

表6 各組大鼠干預(yù)期間FBG比較（±s，mmol/L）Table 6 Comparison of FBG of rats in each group during intervention (±s, mmol/L)

表6 各組大鼠干預(yù)期間FBG比較（±s，mmol/L）Table 6 Comparison of FBG of rats in each group during intervention (±s, mmol/L)

?

本研究發(fā)現(xiàn)，T2DM模型大鼠FBG明顯升高，經(jīng)薯蕷粥干預(yù)后出現(xiàn)顯著下降（P＜0.01），薯蕷粥和二甲雙胍的降糖效果沒有顯著差異（P＞0.05）；說明T2DM大鼠血糖升高，經(jīng)薯蕷粥灌胃后得到明顯改善。薯蕷粥僅由一味生懷山藥構(gòu)成，山藥及其有效成分具有降糖作用：山藥多糖能夠改善高脂飲食配合STZ誘導(dǎo)的T2DM大鼠的糖脂代謝，降低血糖水平[34]；薯蕷皂苷能減輕糖尿病腎病大鼠的腎損傷，減低血糖水平[35]。IR是T2DM的典型標(biāo)志，機(jī)體對胰島素的利用、清除能力下降將導(dǎo)致血糖升高，而持續(xù)的高胰島素、高血糖水平會進(jìn)一步加重IR，緩解IR水平將有助于降低血糖水平，改善T2DM疾病預(yù)后[36]。綜上所述，可以得出：薯蕷粥能夠通過調(diào)節(jié)T2DM大鼠SCFAs的含量，降低腸道炎癥，維護(hù)腸道屏障功能，降低腸道通透性，進(jìn)而減輕全身炎癥反應(yīng)，達(dá)到緩解IR，降低血糖的效果。

3 結(jié)論

本研究制造了T2DM大鼠模型，并進(jìn)行為期6周的灌胃實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)：薯蕷粥能夠下調(diào)T2DM大鼠結(jié)腸TNF-α、IL-6的表達(dá)水平，緩解腸道炎癥水平，促進(jìn)結(jié)腸緊密連接蛋白Occludin、ZO-1的表達(dá)水平提高，減輕腸道損傷，維護(hù)腸道屏障功能，降低腸道通透性，進(jìn)而下調(diào)血清中Zonulin、LPS、TNF-α、IL-6的表達(dá)水平，降低血清空腹胰島素含量、胰島素抵抗指數(shù)、空腹血糖。即薯蕷粥能夠通過減輕T2DM大鼠腸道炎癥水平，促進(jìn)腸道通透性下降，進(jìn)而下調(diào)全身炎癥水平，緩解胰島素抵抗，改善血糖。