玉米油对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的作用研究
2014-09-18白艳香刘馨
白艳香,刘馨
(1.辽宁医学院,辽宁 锦州 121001;2.辽宁医学院 附属第一医院,辽宁 锦州 121001)
玉米油对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的作用研究
白艳香1,刘馨2△
(1.辽宁医学院,辽宁 锦州 121001;2.辽宁医学院 附属第一医院,辽宁 锦州 121001)
目的研究玉米油对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的血糖、血脂以及胰岛素的影响,并初步研究其作用机制。方法以高脂高糖饲料及小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠模型。将32只SD大鼠随机分为正常对照组,糖尿病模型组,玉米油(0.8 mg/kg)组,罗格列酮组(阳性对照组)。连续灌胃6周,测定空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)水平、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS),并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-estimated insulin resistance,HOMA-IR)。结果玉米油可升高糖尿病大鼠HDL的含量,降低FBG、TC、TG、LDH、FINS及 HOMA-IR(P<0.05)。结论玉米油对2型糖尿病大鼠有改善胰岛素抵抗、降低血糖血脂的作用。
玉米油;2型糖尿病;血糖;血脂;胰岛素抵抗
玉米油也被称为玉米胚芽油、粟米油,是一种高级食用油,其脂肪酸组成大部分属于不饱和脂肪酸,占80%以上,而在不饱和脂肪酸中亚油酸和亚麻油酸含量占50%以上[1-3]。国内外有很多研究报告指出,亚油酸能降胆固醇和低密度脂蛋白的含量。此外,玉米油含有较高的维生素E,具有良好的抗氧化作用。目前有研究表明:玉米油对大鼠血脂具有调节作用,其降血糖效果却不明显[4];李育红研究表明:玉米油联合格列本脲对2型糖尿病小鼠具有降糖降血的作用[5];陈翰卿[6]、温宪春[7]及Wenzhu Zhao[8]等人研究发现玉米须提取物可以改善2型糖尿病大鼠糖脂代谢。本研究旨在探讨玉米油对胰岛素抵抗的影响。
1 材料
玉米油为市售长寿花牌,山东三星玉米产业科技有限公司;链脲佐菌素(streptozotocin,STZ),美国Sigma公司,临用前以pH4.5、0.1 mol/L枸橼酸钠缓冲液配成1.25%的溶液;罗格列酮片(规格:4 mg/片,批号:20080702)贵州圣济堂制药有限公司;甘油三酯(trglyceride TG)试剂盒、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)试剂盒、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)试剂盒、总胆固醇(TC)试剂盒,南京建成生物工程研究所;胰岛素放射免疫分析试剂盒,北京北方生物技术研究所。
半自动生化分析仪,科大创新公司;ONE-TOUCH血糖仪,美国强生公司;MODULAR P 800全自动生化分析仪,美国罗氏公司;DNM-9602 G酶标分析仪,北京普朗新技术有限公司。
健康SD大鼠40只,雌雄各半,体重(200±20)g,购自辽宁医学院实验动物中心提供,合格证号:LY 20131022。
2 方法
2.1 造模 40只SD大鼠用普通饲料喂养1周后,称体重。按照随机原则抽取8只大鼠作为正常对照组(A组),普通饲料喂养,剩余的32只给以高糖、高脂饮食(常规饲料 66.5%,猪油10%,胆固醇2.5%,蔗糖20%,胆酸盐1.0%)。4周后,按30 mg/kg的剂量一次性尾静脉注射STZ溶液。正常对照组注射等体积的0.1 mmol/L枸橼酸钠溶液。1周后,通过尾静脉采血测定随机血糖,以随机血糖大于16.7 mmol/L为造模标准,血糖不达标的重复上述步骤,3次仍不达标的大鼠不参与本实验。取造2型糖尿病模型成功的24只大鼠参加下一步的实验。
2.2 分组给药 将造模成功后的24只大鼠随机分为B、C、D 3组,每组各8只。继续给以高糖、高脂饮食。B组为糖尿病模型组,每天用和C组及D组相同体积的生理盐水灌胃;C组为玉米油组,每天按0.8 mg/kg的玉米油灌胃;D组为罗格列酮组(阳性对照组),每天用30 mg/kg的罗格列酮灌胃。A组继续用普通饲料喂养。喂养6周后按照随机的原则,每组选取6只大鼠进行取血检测,每组大鼠均禁食12 h,但不禁水后,用血糖仪测空腹血糖;乙醚吸入麻醉后,通过颈动脉穿刺取血3 mL,检测各大鼠的血脂和胰岛素水平。
2.3 指标测定 空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)用强生ONE-TOUCH血糖仪测定;空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)测定采用放射免疫测定法;血清TG、TC、HDL-C、LDL-C测定均严格参照标准操作完成。最后计算出胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)[12],HOMA-IR=FBG(mmol/L)×FINS(IU/mL)/22.5。
2.4 统计学方法 正态计量数据以“均数±标准差(x±s)”表示,采用SPSS 17.0软件进行统计学分析,多组间比较采用单因素方差分析;以P<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 玉米油对2型糖尿病大鼠FBG的影响 A组大鼠精神状态良好,皮毛光泽,反应灵敏,体重维持稳定上升,未见死亡。B组大鼠,皮毛无光泽,精神不振,反应迟钝,饮食和饮水均增加,多尿,消瘦。C组,经玉米油治疗6周后,多饮多尿多食症状有所好转。D组大鼠经过抗糖尿病药物罗格列酮治疗后,各种症状都明显好转。与A组相比,B组大鼠FBG水平显著升高(P<0.01);C组FBG稍低于B组(P<0.05),而D组使FBG显著性降低(P<0.01),血糖几乎恢复正常值(见表1)。
表1 玉米油对2型糖尿病大鼠给药前后FBG的影响(n=6)Tab. 1 The impact of corn oil on FBG of type 2 diabetes rats before and after drug (n=6)
3.2 玉米油对2型糖尿病大鼠血脂的影响 B组大鼠与A组相比血清中TG、TC、LDL水平明显升高,具有显著性差异(P<0.01),HDL水平明显降低,具有显著性差异(P<0.01);与B组相比,C组TC、TG、LDL水平均有所降低(P<0.01),而HDL水平均有所升高(P<0.01),D组TC、TG、LDL水平明显降低,具有显著性差异(P<0.01),而HDL水平均有所升高(P<0.01);C组与D组各项检测指标改变幅度较小,无显著性差异(见表2)。
表2 各组大鼠血清中TG、TC、HDL、LDL的变化情况(n=6)Tab. 2 The changes of serum TG, TC, HDL and LDL of each group of rats(n=6)
3.3 玉米油对2型糖尿病大鼠空腹胰岛素的影响 与A组相比,B组FINS水平升高较明显(P<0.01),说明成功制造2型糖尿病胰岛素抵抗模型。连续灌胃给药6周后,与B组相比,C和D组FINS水平均有所降低,具有统计学意义(P<0.05,P<0.01,见表3)。
3.4 玉米油对2型糖尿病大鼠HOMA-IR的影响 B组大鼠与A组相比HOMA-IR升高显著(P<0.01),再一次说明成功制造2型糖尿病胰岛素抵抗模型;与B组相比,C和D组均使HOMA-IR降低(P<0.05,P<0.01),D组HOMA-IR与E组无显著性差异(见表3)。
表3 玉米油对2型糖尿病大鼠FINS和HOMA-IR的影响(n=6)Tab. 3 In fl uence of corn oil for the FINS and HOMA-IR of type 2 diabetes rats (n=6)
4 讨论
近二十年来,随着我国经济的发展,随着发病率的日趋增加,2型糖尿病已成为威胁我国居民生命和健康的重要疾病之一,现在已经演变为继心血管病和肿瘤之后,能够对人们身体健康造成威胁的第3位非传染性疾病[9],是亟待解决的重大公共卫生问题[10]。糖尿病的主要发病机制是胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺乏,两者均可引起脂类代谢紊乱[11]。2型糖尿病胰岛素抵抗的症状主要表现为有血糖升高,并伴随有脂质代谢异常,表现为血清中TG升高、高TC血症、LDL升高及HDL的降低[12]。胰岛素抵抗能够有效的使脂蛋白脂肪酶合成活性下降,引起TG的水解速率下降,进而使TG含量上升。HDL主要促进胆固醇的逆向转运,可以有效使外周组织及动脉血管壁中多余的胆固醇输送至肝脏,从肝脏清除,脂蛋白酯酶活性抑制后,HDL成熟过程受阻减慢,引起HDL含量的降低。
本研究发现,玉米油对2型糖尿病大鼠胰岛素具有一定的改善。据有关报道[13]:玉米油中不饱和脂肪酸含量为86%,不饱和脂肪酸中亚油酸含量为55%,油酸含量为30%,其中还包括维生素E、卵磷脂、维生素A、辅酶、植物甾醇等成分。维生素E具有抗氧化功效;亚油酸为人体所必需的脂肪酸,且人体不可自行合成,其具有降胆固醇、降低血压、改善动脉硬化的功效;植物甾醇可以有效抑制肠道吸收胆固醇,促进其代谢,同时抑制胆固醇的合成,起到降低胆固醇的功效。本研究结果显示:玉米油可以降低糖尿病胰岛素抵抗大鼠的FBG水平,其作用机制可能和玉米油内含有丰富的维生素C、维生素E和β-胡萝卜素等物质有关,这些天然抗氧化物质能够对抗体内的氧化应激过程,从而有助于调节血糖。此外有研究表明:维生素C和维生素E可降低ROS对胰岛细胞的损害,增加胰岛素的分泌,从而改善糖代谢异常。玉米油可降低TG、TC、LDL的水平,这和周先汉[14]及Martin Petersen[15]等人的研究结果一致,说明玉米油可显著降低2型糖尿病大鼠血甘油三酯和总胆固醇水平,改善脂质代谢紊乱。降低HOMA-IR,玉米油通过调节2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠糖脂代谢,从而改善胰岛素抵抗的作用,这为研究玉米油改善胰岛素抵抗的作用机制提供了重要的科学依据,其改善胰岛素抵抗作用的机制有待于进一步研究。
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The role of corn oil in type 2 diabetes rats with insulin resistance
BAI Yan-xiang1,LIU Xin2△
(1. Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China; 2. The First Affiliated Hospital of Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China)
ObjectiveTo study the role of corn oil in the change of serum glucose, serum lipids and insulin in type 2 diabetes rats with insulin resistance, and attempt to fi nd out its mechanism。MethodHigh fat and sugar diet plus low-dose streptozotocin (STZ) was given to establish type 2 diabetes rat with insulin resistance model, the rats of which were randomly divided into normal group, model group, corn oil (0.8 mg/kg) group, rosiglitazone group. After Ig 6 weeks, fasting blood glucose (FBG), total cholesterol(TC), triglyceride(TG), low density lipoprotein(LDL), high density lipoprotein (HDL), fasting insulin (FINS), and insulin resistance index (HOMA-IR) were detected。ResultsCorn oil can elevate the level of HDL in diabetic rat, lower the levels of FBG, TC, TG, LDL, FINS and HOMA-IR。ConclusionCorn oil can improve insulin resistance, and decrease the serum glucose and lipid of type 2 diabetic rats.
corn oil; type 2 diabetes; blood glucose; blood lipid; insulin resistance
R 73
A
1005-1678(2014)01-0059-03
白艳香,硕士在读,研究方向:临床检验诊断学,Email:yx_ bai@126.com;刘馨,通信作者,副教授,副主任检验师,硕士生导师,研究方向:临床检验诊断学,Email:lyy 66112@163.com。