陳 超,譚書明,王 畫,楊 笙,代曉桐
(貴州大學釀酒與食品工程學院,貴州省農畜產品貯藏與加工重點實驗室,貴州 貴陽 550025)
2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus,T2DM)是一類由于攝入過多高糖高脂食品、缺乏運動導致的胰島素抵抗和胰島B細胞功能缺陷的代謝性疾病。據國際糖尿病聯盟報道,自2015年以來全球患糖尿病的人數已達到4.25億,預測到2045年將達到7億,其中我國患者已達1.1億,居世界首位。目前一些降血糖藥物可能引起不同的副作用,如二甲雙胍、瑞格列奈會造成惡心、嘔吐,阿卡波糖會造成胃疼等,從植物中提取天然降血糖活性成分代替人工合成同類物質,可提高安全性,降低副作用。
刺梨(Tratt)廣泛分布于西南地區,其中以貴州為主,是一種薔薇科野生植物。刺梨中含有豐富的黃酮和多糖。黃酮、多糖具有抗氧化、降血糖、降血脂等功能活性;孔曉妮等研究發現翻白草總黃酮能通過磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase,PI3K/Akt)途徑改善T2DM小鼠糖脂代謝紊亂和胰島素抵抗;楊玉玲等研究發現洋甘菊總黃酮能降低T2DM小鼠血糖水平、促進胰島素分泌、改善糖耐量異常;王生亞等研究發現青稞多糖能改善T2DM小鼠氧化應激、修復胰腺組織損傷;郎茜等研究發現杜仲葉多糖能改善T2DM大鼠胰島素分泌不足、氧化應激并降低高血糖因子(Caspase-3、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK))在肝臟中表達。本課題組前期研究發現刺梨原汁對改善糖脂代謝紊亂的效果良好,但刺梨中的活性成分對糖脂代謝影響的研究鮮有涉及,故本研究進一步探討刺梨干粉(Tratt,RRT)、刺梨總多糖提取物(Tratt olysaccharide extraction,RPS)、刺梨總黃酮提取物(Tratt flavonoid extraction,RF)對T2DM小鼠糖脂代謝的影響。
60 只體質量為(20±2)g的健康雄性昆明小鼠由長沙市天勤生物技術有限公司提供,生產許可證號:SCXK(湘)2019-0014。小鼠飼養在通風良好、室溫(23±2)℃、相對濕度45%~65%、12 h/12 h明暗交換的環境中,自由攝食飲水。
刺梨品種為‘貴農5號’,采摘于2020年9月上旬、貯存于-80 ℃環境,實驗所用刺梨均為同一型號、同一批次,購自于貴州宏財聚農投資有限公司。
鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ) 美國Sigma公司;鹽酸二甲雙胍(純度97%) 上海麥克林生化科技有限公司;纖維素酶(活力>400 U/mg) 北京恒遠博泰生物科技有限公司;總蛋白定量測試盒、甘油三酯(triacylglycerol,TG)測定試劑盒、總膽固醇(total cholesterol,TC)測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)測定試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)測定試劑盒、丙二醛(malondialdehyde,MDA)測定試劑盒、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)測定試劑盒、過氧化氫酶(catalase,CAT)測定試劑盒 南京建成生物科技有限公司;肝糖原測定試劑盒、葡萄糖激酶(glucokinase,GK)酶聯免疫試劑盒、過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(peroxisome proliferators-activated receptor-γ,PPAR-γ)酶聯免疫試劑盒 上海僑杜生物科技有限公司。
SpectraMax190連續波長多功能酶標儀 美國Molecular Devices公司;H1-16KR高速冷凍離心機 湖南可成儀器設備有限公司;DY89-II電動玻璃勻漿機 寧波新芝生物科技股份有限公司;YD-202組織切片機 浙江金華益迪醫療設備廠;LGJ-10真空冷凍干燥機 北京松源華興科技發展有限公司;UV9000S紫外分光光度計上海元析儀器有限公司;RE-52AA旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠;研磨儀 德國Janke & Kunkel公司;恒流泵 蘇州辰傲電子科技有限公司。
1.3.1 RRT、RPS、RF的制備
RRT:稱取適量刺梨真空凍干72 h,高速研磨成干粉待用。
RPS:參考文獻[5,20-23]的方法,取適量RRT按照料液比1∶15溶于超純水,按RRT質量加入0.25%纖維素酶反應1 h后放入超聲設備,功率300 W、溫度50 ℃提取40 min,抽濾得澄清濾液,旋轉蒸發干后加入無水乙醇,醇沉液置于4 ℃冰箱靜置12 h后,4 ℃、8 000 r/min離心10 min,保留沉淀,沉淀加入超純水配成6 mg/mL溶液;預處理D101大孔樹脂后,稱取適量大孔樹脂裝柱,將粗多糖水溶液按1.5 mL/min流速進樣,加入超純水洗滌至洗滌液無色為吸附完畢,加入體積分數70%乙醇溶液按照1.5 mL/min洗脫并收集洗脫液,經旋轉蒸發、凍干得RPS待用。多糖標準曲線參考葉潤等的方法繪制,標準曲線方程為=0.252 5+0.014 9(=0.997 1),經標準曲線方程計算得RPS中多糖質量分數為71%。
RF:參考文獻[25-29]的方法,取適量RRT按照料液比1∶13溶于體積分數70%乙醇溶液中,按RRT質量加入0.25%纖維素酶反應1 h后放入超聲設備,功率300 W、溫度50 ℃提取40 min,抽濾得澄清濾液,濾液旋轉蒸發凍干得黃酮粗提物;預處理AB-8大孔樹脂,將適量大孔樹脂填充到層析柱中,黃酮粗提物按照2.5 mg/mL溶于超純水并微波5 min保證充分溶解,抽濾,濾液按1.5 mL/min流速進樣,加入超純水洗滌直至洗滌液透明無色為吸附完畢,將體積分數70%乙醇溶液按1.5 mL/min流速進樣洗脫并收集洗脫液,旋轉蒸發凍干得RF待用。黃酮標準曲線繪制參考周藝等的方法。經過測定,蘆丁標準曲線方程為=0.183 7+0.005(=0.999 1),經標準曲線方程計算得RF中黃酮質量分數為51%。
1.3.2 動物分組與處理
動物實驗經貴州大學動物實驗倫理委員會批準(編號:EAE-GZU-2020-P010),符合動物實驗倫理。基礎飼料適應性飼喂1 周后,根據小鼠體質量隨機分為空白組(=8)和高脂高糖組(=52),空白組喂普通飼料,高脂高糖組采用表1配方喂養4 周后,除空白組外,其余各組12 h禁食不禁水后注射50 mg/kgSTZ,每3 d注射1 次,注射3 次造模結束,造模期間自由飲食飲水,造模10 d后,禁食12 h剪尾采血,測定空腹血糖值(fasting blood glucose,FBG),高于11.1 mmol/L視為造模成功。造模成功后的小鼠分為5 組(=8),分別為模型組、陽性組(灌胃200 mg/kg鹽酸二甲雙胍)、RRT組(灌胃400 mg/kgRRT)、RPS組(灌胃200 mg/kgRPS)、RF組(灌胃200 mg/kgRF)。將鹽酸二甲雙胍、RRT、RPS、RF按照純度換算成凈質量,分別溶于生理鹽水配制灌胃溶液,根據小鼠體質量調整灌胃劑量,每日同時間灌胃,模型組與空白組灌胃等量生理鹽水。空白組給予基礎飼料,其他組給予高脂高糖飼料。實驗期間小鼠自由飲食飲水,每周記錄進食量、飲水量和體質量,干預周期28 d。

表1 高脂高糖飼料配方Table 1 Formulation of high-fat and high-sugar diet
第29天,小鼠禁食不禁水12 h,摘眼球取血于離心管中,3 500 r/min、4 ℃離心15 min,吸取上層血清置入新離心管中轉入-80 ℃冰箱中待測。小鼠脫頸處死,迅速解剖去除肝臟、腎臟、脾、白色脂肪及棕色脂肪并準確稱質量;白色脂肪位于腹膜內、腸系膜上、附睪周圍及皮下,呈白色。棕色脂肪位于肩胛下、主動脈周圍、縱膈及頸部組織,為暗紅色小顆粒。用生理鹽水洗去肝臟污血并將其等切分為6 份,5 份錫紙包裹放入液氮并迅速轉入-80 ℃冰箱待測,1 份裝入固定液中用于病理學觀察。
1.3.3 指標測定
1.3.3.1 FBG的測定
分別在灌胃結束后的第0、7、14、21、28天,禁食不禁水6 h,剪尾采血,并使用血糖儀測定空腹FBG。
1.3.3.2 口服糖耐量測定
灌胃28 d后禁食不禁水12 h,6 組小鼠均按照2.00 g/kg劑量灌胃葡萄糖溶液,剪尾取血測量0、0.5、1 h和2 h時的血糖濃度。血糖曲線下面積(area under curve,AUC)根據公式(1)計算。

式中:、、和是灌胃葡萄糖溶液后0、0.5、1 h和2 h的血糖濃度/(mmol/L)。
1.3.3.3 臟器指數的測定
臟器指數根據公式(2)計算。

式中:為小鼠臟器質量/g;為小鼠體質量/g。
1.3.3.4 理化指標測定
血清中的TC、TG、LDL-C、HDL-C及肝臟中的MDA、CAT、SOD、肝糖原、GK、PPAR-γ水平測定均按照試劑盒說明書進行。
1.3.3.5 肝臟組織切片分析
解剖摘取各組小鼠肝臟,經質量分數4%多聚甲醛溶液固定,固定狀態良好后,進行修剪、脫水、包埋、切片、染色、封片制作切片,蘇木精-伊紅(hematoxylineosin,HE)染色,光學顯微鏡下放大200 倍觀察肝臟組織結構,按表2五級分法進行肝臟病變程度分析,分數越高代表病變程度越高。

表2 肝臟病理觀察評分標準Table 2 Scoring criteria for liver pathological observation
使用SPSS 22.0軟件進行數據統計與分析,結果以平均值±標準差表示,組間分析比較用單因素方差分析,并采用Duncan法進行組間兩兩比較,<0.05表示差異顯著。
由表3可知,干預28 d后,空白組與模型組體質量差異顯著(<0.05),說明T2DM導致小鼠體質量下降。經陽性藥物和樣品干預后,陽性組體質量與第0天接近,維持穩定,與模型組差異顯著(<0.05);RRT組、RPS組體質量下降趨勢相比模型組有所減緩,RF組小鼠在第28天時體質量顯著高于模型組(<0.05)。結果表明,RRT、RPS、RF均能改善T2DM小鼠體質量下降現象,效果依次為RF>陽性藥物>RPS>RRT。

表3 各組小鼠實驗28 d期間內初體質量、末體質量及體質量變化(n=8)Table 3 Initial and final body mass of mice from each group and changes in body mass of mice over the 28-day experimental period (n = 8)
由圖1可知,空白組進食量、飲水量均在正常范圍;與空白組比,模型組進食量、飲水量顯著增加82.6%和196.6%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組比,陽性組進食量、飲水量分別顯著下降30.9%和44.7%(<0.05),RRT組、RPS組、RF組進食量分別顯著下降10.2%、20.7%、25.8%,飲水量分別顯著下降11.3%、24.2%、42.5%(<0.05)。結果說明RRT、RPS、RF均可顯著改善T2DM小鼠多飲多食現象(<0.05),陽性藥物、RPS和RF改善進食量效果相近,陽性藥物和RF改善飲水量效果相近,總體效果依次為陽性藥物>RF>RPS>RRT。

圖1 各組小鼠進食量(A)和飲水量(B)的變化(n=8)Fig. 1 Changes in food (A) and water (B) intake of mice in each group (n = 8)
由表4可知,模型組肝臟指數顯著高于空白組(<0.05),經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組肝臟指數顯著下降19.5%(<0.05),RRT組、RPS組、RF組肝臟指數分別顯著下降15.0%、15.1%、22.0%(<0.05),說明RRT、RPS、RF均能降低肝臟指數。糖尿病腎病是糖尿病中常見的微血管并發癥,腎臟指數對評價糖尿病具有一定參考價值。與空白組比,模型組腎臟指數顯著上升(<0.05),經陽性藥物和樣品干預后,與模型組比,陽性藥物組、RRT組、RPS組、RF組腎臟指數明顯下降,其中RRT組、RF組與模型組差異顯著(<0.05)。與空白組比,模型組脾臟指數顯著上升(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組比,陽性組、RRT組脾臟指數明顯下降,RPS組、RF組脾臟指數顯著下降(<0.05)。結果表明,RRT、RPS、RF能夠抑制機體臟器增大;這與Gao Yue等研究糙米酚類物質對T2DM小鼠肝臟指數影響和陸敏濤等研究花椒麻素對T2DM小鼠臟器指數影響的結果相一致。

表4 各組小鼠臟器指數(n=8)Table 4 Organ indices of mice in each group (n = 8)
由表5可知,與空白組比,模型組血清TC、TG、LDL-C水平顯著升高(<0.05),HDL-C水平顯著下降(<0.05),說明T2DM導致小鼠血脂代謝紊亂。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組TC、TG、LDL-C水平分別顯著下降39.8%、28.5%、41.1%(<0.05),HDL-C水平顯著增加49.7%(<0.05);RRT組、RPS組、RF組TC水平分別顯著下降17.0%、21.4%、33.4%(<0.05);RRT組、RPS組TG水平分別下降21.2%、11.9%,RF組TG水平顯著下降46.4%(<0.05);RRT組LDL-C水平下降14.3%,RPS組、RF組LDL-C水平分別顯著下降26.8%、33.9%(<0.05);RRT組、RPS組、RF組HDL-C水平分別顯著上升25.9%、51.7%、56.5%(<0.05)。結果表明,RRT、RPS、RF均能改善T2DM小鼠血脂代謝紊亂、維持血脂水平穩定,RF總體效果與陽性藥物相近。

表5 各組小鼠血清相關指標變化(n=8)Table 5 Changes in serum lipid indices of mice in each group (n = 8)
由圖2A可知,與空白組相比,模型組小鼠PPAR-γ含量顯著增加86.3%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組比,陽性組PPAR-γ含量顯著降低31.5%(<0.05),RRT組降低12%,RPS組、RF組分別顯著降低17.2%和33%(<0.05)。
由圖2B可知,與空白組相比,模型組小鼠白色脂肪質量顯著增加28%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組比,陽性組白色脂肪質量顯著下降40.3%(<0.05),RRT組、RPS組分別下降2.5%、18.3%,RF組顯著下降34.8%(<0.05)。與空白組比,模型組棕色脂肪質量顯著降低68.1%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組棕色脂肪質量顯著增加113.1%(<0.05),RRT組增加27.84%,RPS組、RF組分別顯著增加82.9%和144.3%(<0.05)。

圖2 各組小鼠肝臟PPAR-γ含量變化(A)和白色脂肪、棕色脂肪質量(B)(n=8)Fig. 2 Changes of PPAR-γ contents in the liver (A) and white fat and brown fat contents (B) of mice in each group (n = 8)
以上結果說明,T2DM小鼠肝臟中PPAR-γ含量增加,導致小鼠體內白色脂肪堆積;RRT、RPS、RF能抑制脂肪合成因子PPAR-γ在肝臟中的表達從而減少白色脂肪堆積,并增加棕色脂肪的質量,總體效果依次為RF>陽性藥物>RPS>RRT。這與管巧麗、史紀芳等研究發現活化AMPK可通過抑制PPAR-γ途徑調控3T3-L1脂肪細胞中脂滴蓄積以及Wang Lei等研究發現刺梨總多糖對白色脂肪堆積具有改善作用的結果相一致。
由圖3可知,空白組在干預期間FBG持續穩定,且在正常范圍(3.9~6.1 mmol/L);模型組第28天 FBG相比第0天增加23.64%,達到24.44 mmol/L。陽性組FBG前14 d緩慢增長后下降,第28天降到11.63 mmol/L,RRT組、RPS組FBG變化趨勢和陽性藥物組相似,第28天分別降到14.53 mmol/L和13.03 mmol/L;RF組FBG呈穩定下降趨勢,第28天降到11.13 mmol/L。結果表明,RRT、RPS、RF雖未能將FBG降到正常范圍,但相比模型組均明顯降低。這與安玉紅等研究發現刺梨果酒降低T2DM小鼠FBG的結果相一致。

圖3 各組小鼠28 d實驗期間空腹FBG變化(n=8)Fig. 3 Changes in fasting blood glucose levels of mice in each group during the 28-day experimental period (n = 8)
由圖4A可知,灌胃葡萄糖溶液后,空白組血糖濃度在0.5 h內短暫上升后迅速下降,2 h時已恢復至初始值。模型組血糖濃度持續升高,1 h后才緩慢下降,2 h時未恢復到初始值;陽性組血糖濃度變化趨勢與空白組相似,2 h時與初始值僅相差14.1%;RRT組血糖濃度變化趨勢與模型組相似,2 h時未恢復到初始值;RPS組、RF組血糖濃度變化趨勢均與陽性藥物組相似,2 h后血糖濃度與初始值相近。結果表明,陽性藥物、RPS、RF改善糖耐量效果相近,明顯優于RRT。
由圖4B可知,與空白組相比,模型組AUC顯著上升305.4%(<0.05);與模型組比,陽性組AUC顯著下降46.4%(<0.05),RRT組下降7.6%,與模型組差異不顯著(>0.05),RPS組、RF組AUC分別顯著下降39.9%和30.6%(<0.05),均與陽性藥物組差異不顯著(>0.05)。結果表明,改善糖耐量異常能力依次為陽性藥物>RPS>RF>RRT。


圖4 治療期間各組小鼠糖耐量(A)和AUC(B)的變化(n=8)Fig. 4 Glucose tolerance (A) and area under the blood glucose-time curve (AUC) (B) of mice in each group during experimental period (n = 8)
當機體內血糖水平過高時,GK能促進葡萄糖分解、肝糖原合成、調節血糖水平。由圖5A可知,與空白組相比,模型組GK活力顯著下降42.8%(<0.05),經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組GK活力顯著增加43.2%(<0.05),RRT組增加12.2%,RPS組、RF組分別顯著增加32.1%和47.1%(<0.05)。結果表明,RRT、RPS、RF均能上調肝臟GK活力,陽性藥物、RPS和RF效果均顯著優于RRT,RF效果最佳。這與劉丹奇等研究發現紅茶、枸杞、桑葉多糖能提高T2DM小鼠肝臟GK活力的結果相一致。
T2DM會造成小鼠糖異生增多、GK活力降低,導致肝糖原含量下降。由圖5B可知,相比空白組,模型組肝糖原含量顯著下降67.5%(<0.05),經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組肝糖原含量顯著增加159%(<0.05),RRT組、RPS組、RF組分別顯著增加30.2%、45.6%、135.4%(<0.05)。RF和陽性藥物效果相近,且顯著優于RRT、RPS。結果表明,RF、RPS、RRT均能改善糖尿病肝糖原含量減少現象,RF效果最佳。這與Liu Kang、Wang Yudan等的研究結果相一致。

圖5 各組小鼠肝臟GK活力(A)和肝糖原含量(B)的變化(n=8)Fig. 5 GK activity (A) and liver glycogen content in the liver (B) of mice in each group (n = 8)
T2DM會導致MDA、有毒過氧化物在肝臟中大量堆積和SOD活力降低,從而引發肝臟應激損傷和胰島B細胞損傷。由表6可知,與空白組相比,模型組MDA含量顯著增加82.4%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性組MDA含量顯著降低32.9%(<0.05);RRT組、RPS組、RF組分別顯著下降18.7%、17.1%、46.2%(<0.05)。RF效果優于陽性藥物且顯著優于RRT、RPS。

表6 RRT、RPS、RF對小鼠肝臟MDA、CAT、SOD水平的影響(n=8)Table 6 Effects of RRT, RPS, and RF on the levels of MDA, CAT, and SOD in the liver of mice (n = 8)
與空白組相比,模型組CAT活力顯著下降49.7%(<0.05)。經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性藥物組CAT活力顯著增加43.3%(<0.05),RRT組、RPS組、RF組CAT活力分別增加10.3%、33.4%、59.1%。RF效果優于陽性藥物、RPS且顯著優于RRT。
與空白組相比,模型組SOD活力顯著下降69.5%(<0.05),經陽性藥物和樣品干預后,與模型組相比,陽性藥物組SOD活力顯著增加103.6%(<0.05),RRT組、RPS組、RF組分別顯著增加37.4%、73.2%、132.7%(<0.05)。RF效果顯著高于陽性藥物、RRT、RPS(<0.05)。結果表明,RRT、RPS、RF均能抗氧化應激、修復肝臟細胞,RF效果最佳。這與董華強等研究發現多穗黃酮根皮苷能改善T2DM小鼠氧化應激的結果相一致。
由圖6和表7可知,空白組肝臟排列整齊,未發生脂肪變性、水腫和發炎。模型組肝細胞排列紊亂、高度水腫、胞體變大、胞質疏松、大量肝細胞脂肪變性、胞質中可見大小不一的圓形空泡,輕微發炎。經陽性藥物和樣品干預后,陽性組肝細胞排列尚整齊,肝細胞輕微空泡變性,胞體中度腫脹,未發炎;RRT組肝細胞排列尚整齊,胞質中可見大小不一的圓形空泡,大量肝細胞脂肪變性、中度水腫、未發炎;RPS組肝細胞排列尚整齊,中度水腫,肝細胞輕微脂肪變性,胞質中可見大小不一的圓形空泡,未發炎;RF組肝細胞排列尚整齊,少量細胞發生氣球樣變,胞體輕微腫脹,胞質空泡化,未發生脂肪變性和發炎。

圖6 小鼠肝臟病理學分析Fig. 6 Liver pathological analysis of mice

表7 各組小鼠肝臟病變程度(n=8)Table 7 Degree of liver lesions in each group of mice (n = 8)
本實驗采用高脂高糖飼料聯合STZ建立T2DM模型,探究RRT、RPS、RF對T2DM小鼠糖脂代謝紊亂的影響?!叭嘁簧佟睘樘悄虿〉湫桶Y狀。經樣品干預后,RRT組、RPS組、RF組“三多一少”現象均明顯改善,其中RF對體質量減輕、進食量增多、飲水量增多改善效果強于RRT、RPS。臟器指數對衡量機體健康尤為重要,它是機體內某臟器質量與機體總質量的比值,臟器指數過大或過小都會影響機體健康,RRT、RPS、RF均能改善肝臟指數、腎臟指數、脾臟指數增大現象。
T2DM患者通?;加胁煌潭鹊闹x紊亂,高血脂是引起胰島素分泌異?;蛞葝u素受體抵抗的原因之一,TC、TG、LDL-C含量升高,HDL-C含量減少是血脂升高、動脈粥樣硬化的主要原因。RRT對TC、HDL-C改善效果顯著(<0.05),RPS對TC、LDL-C、HDL-C改善效果顯著(<0.05),RF對TC、TG、LDL-C、HDL-C改善效果均顯著(<0.05);說明RF改善脂代謝紊亂能力優于RPS、RRT。PPAR-γ主要表達于脂肪組織和免疫系統,與機體免疫、脂肪細胞分化、胰島素抵抗均有關系;研究發現T2DM小鼠肝臟組織中PPAR-γ表達量均會增加,導致白色脂肪堆積和血脂水平升高。本研究結果表明,RRT、RPS、RF均對PPAR-γ表達有抑制作用,RF抑制效果優于陽性藥物,RRT、RPS抑制效果顯著低于陽性藥物(<0.05)。白色脂肪組織是機體內儲存過剩能量的重要場所,棕色脂肪在機體內負責分解白色脂肪并加快機體新陳代謝。RRT、RPS、RF均能通過抑制PPAR-γ的分化從而降低白色脂肪堆積、增加棕色脂肪含量,總體治療效果依次為RF>陽性藥物>RPS>RRT。
T2DM是一種慢性內分泌疾病,血糖水平升高是該疾病最主要的特征;發病后患者的血糖指標長期處于異常導致人體器官組織損傷,若不及時改善會導致各種并發癥。目前國際糖尿病診斷標準為正常人FBG在3.3~6.1 mmol/L之間,若大于11.1 mmol/L則視為血糖超標,故FBG是重要的檢測指標之一。結果顯示,第8天時RRT組、RPS組、RF組相比模型組FBG明顯下降,其中RF效果最佳。糖耐量是指機體對血糖的調節能力,當機體突然攝入大量葡萄糖時,機體快速分泌胰島素、合成肝糖原使體內血糖下降到正常水平。糖耐量異常是指機體口服大量葡萄糖后胰島B細胞無法迅速做出反應,口服糖2 h后血糖濃度依然未降到正常范圍。陽性藥物組、RRT組、RPS組、RF組相比模型組AUC分別下降46.4%、7.6%、39.9%、30.6%,干預效果依次為陽性藥物>RPS>RF>RRT。
GK是機體內調節血糖代謝的關鍵酶,主要在人體肝臟和胰腺中表達,可作為葡萄糖傳感器感知葡萄糖濃度的變化、促進葡萄糖分解和肝糖原合成、維持機體血糖平衡。T2DM患者肝臟GK活性降低、肝糖原含量減少、激素分泌異常導致血糖水平失衡,血糖升高,故激活GK能促使血糖含量減少、肝糖原含量增多。RRT、RPS、RF組相比模型組GK活力分別增加12.2%、32.1%、47.1%,肝糖原含量分別增加30.2%、45.6%、135.4%。RF效果均最佳,說明RF是刺梨激活GK、促進肝糖原合成的主要活性成分。
植物提取物在降血糖同時具有強抗氧化活性。MDA由生物體內自由基作用在脂質中發生過氧反應產生,具有細胞毒性從而導致胰島B細胞損傷。SOD能夠有效清除超氧陰離子自由基,減少肝臟細胞損傷。CAT是一種過氧化物分解酶,可將有毒過氧化物還原為無毒羥基化合物從而保護肝臟細胞。機體內源性抗氧化防御機制和DNA修復系統不堪重負時會導致胰島B細胞功能障礙,故減少氧化應激能改善糖代謝紊亂。陽性藥物、RRT、RPS、RF均能減少肝臟中MDA含量,RF效果最佳。陽性藥物、RPS和RF增加CAT活力效果相近且均顯著優于RRT,RF效果最佳。陽性藥物、RRT、RPS和RF對增加SOD活力效果均有顯著差異(<0.05),干預效果依次為RF>陽性藥物>RPS>RRT。肝臟病理觀察結果表明,陽性藥物、RRT、RPS、RF均能改善肝細胞排列紊亂、水腫、發炎現象,陽性藥物、RPS、RF對肝臟脂肪變性改善效果明顯優于RRT。
綜上,RRT、RPS、RF能通過降低進食量、飲水量、調節臟器指數、調節血糖血脂、抑制PPAR-γ分化、減少白色脂肪堆積、提高GK活力、增加肝糖原含量、修復肝臟氧化損傷、改善肝細胞水腫和脂肪變性等從而改善T2DM小鼠糖脂代謝紊亂。RPS、RF總體效果優于RRT,RF對糖脂代謝紊亂、氧化應激改善效果優于RPS,RPS對糖耐量異常改善效果優于RF。以上結果表明,RPS、RF可能作為有效改善T2DM的功能成分,下一步應繼續研究RPS、RF調節糖脂代謝紊亂的具體作用機制。