岩藻多糖对2型糖尿病的预防作用*

程绍远 张继国 刘 曼 韩 梅 岳 旺 鞠传霞

(1.青岛大学医学院，山东 青岛 266021；2.泰山医学院，山东 泰安 271016)

海带在沿海一带作为抗糖尿病药物有着悠久的民间用药史，但其抗糖尿病的天然活性成分并未明确。岩藻多糖(Fucoidan)是存在于海带中的一种水溶性高分子多糖，其主要成分是α-L-岩藻糖-4-硫酸酯，具有抗肿瘤、抗凝血、解重金属中毒和免疫调节等多种生物活性，本实验观察了岩藻多糖对2型糖尿病模型大鼠的预防作用。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1药品与试剂 岩藻多糖(日照洁晶集团)；链脲佐菌素(STZ)(华美生物工程公司)，临用前用pH=4.2～4.5的柠檬酸缓冲液配成1%的STZ注射液；血糖仪(美国强生公司)；胰岛素酶联免疫试剂盒(南京建成生物工程研究所)；高、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1.1.2实验动物 健康清洁级8周龄的雄性SD大鼠，体重160～190 g。由河南省实验动物中心提供，实验前置安静、避强光、洁净、室温20～25℃的环境中适应性饲养1周。

1.2方法

1.2.12型糖尿病动物模型的建立及动物处理

SD大鼠，随机取6只为正常对照组，其余为高脂高糖组，正常对照组以普通饲料喂养，高脂高糖组喂以高脂高糖饲料。高脂高热量饲料按配方(蔗糖∶猪油∶鸡蛋∶基础饲料= 20∶18∶3∶59)配制，基础饲料配方为：玉米粉36.5%，面粉35%，麦麸15%，豆粉10%，鱼肝油1%，骨粉1%，鱼粉1%，盐0.5%。5周后，高脂高糖组大鼠禁食(不禁水)16h，腹腔注射链脲佐菌素(STZ，30mg/kg)，建立2型糖尿病大鼠模型[1,2]，正常对照组腹腔注射等体积的0.1mol/L枸橼酸缓冲液。在造模期间，高脂高糖组大鼠分别灌胃给予二甲双胍(200mg/kg)、低剂量岩藻多糖 (200mg/kg)、中剂量岩藻多糖 (400mg/kg)、高剂量岩藻多糖 (600mg/kg)，模型组和正常实验组分别给予灌胃等量蒸馏水，连续给药5周。

1.2.2指标检测

5周后，空腹断尾取血，强生血糖仪测定空腹血糖值(FBG)。腹腔注射戊巴比妥钠(60 mg/kg)麻醉大鼠，腹主动脉取血，3500r/min离心5min，取血清，分装后-80℃冰箱保存。酶联免疫吸附法测定空腹血清胰岛素水平(FINS)，全自动血生化分析仪(Hitachi 747)检测血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、选择性沉淀法测定高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。胰岛素敏感性指数(ISI)的计算参照李光伟等方法[3]，ISI=ln(1/Flns×FBG)，为空腹血糖与胰岛素乘积的倒数。

1.3统计学处理

2 结 果

2.1岩藻多糖对2型糖尿病大鼠FBG、FINS和ISI的影响

由表 1 可知，模型组大鼠FBG大于11.1 mmol/ L，说明成功建立了2型糖尿病大鼠模型。模型组大鼠FBG和FINS水平高于正常组(P<0.05)。岩藻多糖高、中剂量组大鼠FBG和FINS水平均低于模型组，但仍高于二甲双胍组(P<0.05)。

模型组血清ISI低于正常组(P<0.05)，岩藻多糖高、中剂量组大鼠ISI高于模型组，但仍低于二甲双胍组(P<0.05)。

表1 岩藻多糖对2型糖尿病大鼠FBG、FINS和ISI的影响

*P<0.05 vs. 正常组；#P<0.05 vs. 模型组；▼P<0.05 vs. 二甲双胍组

2.2岩藻多糖对2型糖尿病大鼠血脂的影响

由表 2 可知，与正常对照组相比，模型组大鼠血清 TC、TG和LDL-C 水平升高(P<0.05)，HLD-C 水平降低(P<0.05)。岩藻多糖高、中、低剂量组和二甲双胍组可对抗2型糖尿病大鼠血脂代谢紊乱，使TC、TG、LDL-C水平下降，升高 HLD-C 水平(P<0.05)。

表2 岩藻多糖对2型糖尿病大鼠血脂的影响

注：*P<0.05 vs. 正常组；#P<0.05 vs. 模型组；▼P<0.05 vs. 二甲双胍组

3 讨 论

胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能缺陷是2型糖尿病的两大基本病理特征和发病基础。本实验以高脂高糖饮食，诱发出大鼠胰岛素抵抗，再以低剂量的STZ，破坏部分胰岛β细胞的功能，成功诱导出高血糖、高胰岛素血症、血脂异常等病理生理改变都类似于人类 2 型糖尿病的动物模型。

胰岛素抵抗是指全身性胰岛素感受性下降的一种状态，使正常浓度的胰岛素不能发挥其相应的效应，胰岛β细胞代偿性分泌更多胰岛素以维持机体正常代谢，导致高胰岛素血症。提高胰岛素敏感性是治疗2型糖尿病的一个重要目标。本研究发现岩藻多糖能降低2型糖尿病大鼠FBG和FINS水平，提高ISI，改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗。高血脂是肥胖相关2型糖尿病的另一个特点，长期高血脂可影响胰岛β细胞功能，并进一步损害葡萄糖内环境稳定，最终导致2型糖尿病发生[4,5]。岩藻多糖能降低2型糖尿病大鼠TC、TG、LDL-C浓度，升高HLD-C 水平，改善脂代谢紊乱，发挥保护胰岛β细胞的作用。

本研究发现海带中岩藻多糖对实验性 2 型糖尿病的发生有预防作用，说明岩藻多糖是海带中抗糖尿病的一种有效成分，为进一步开发海带及岩藻多糖新的药用价值提供依据。

[1] 杨架林，李果，刘优萍，等． 长期高脂饮食加小剂量链脲佐菌素建立人类普通2型糖尿病大鼠模型的研究[J]．中国实验动物学报，2003，11(3) ：138-141．

[2] Storlien LH, James DE, Burleigh KM, et al. Fat feeding causes widespread in vivo insulin resistance, decreased energy expenditure, and obesity in rats[J]. Am J Physiol. Endocrinol Metab, 1986, 25: E576-E583．

[3] Li GW, Pan XR, A new insulin-sensitivity index for the population-based study[J]. Zhonghua Nei Ke Za Zhi,1993, 32(10), 656-660 ．

[4] Unger RH, Orci L. Diseases of liporegulation: new perspective on obesity and related disorders[J]. Faseb J, 2001, 15(2):312-321．

[5] Wrede CE, Dickson LM, Lingohr MK, et al. Protein kinase BiAkt prevents fatty acid-induced apoptosis in pancreatic beta-cells (INS-1)[J]. J Biol Chem, 2002, 277(51):49676-84．