亚麻籽油对肥胖2型糖尿病小鼠体质量、血糖、胃肠激素水平的影响

徐丹凤，谢华，陈敏，范青，白慧婧，孙建琴

(复旦大学附属华东医院，上海200040)

2型糖尿病是由遗传因素和环境因素共同作用引起的以糖代谢紊乱为主要表现的代谢综合征。研究发现，胃肠道激素通过影响胰岛素分泌、肝糖代谢和食物摄入调节糖代谢，某些胃肠激素异常可能参与2型糖尿病的发生，因此维持胃肠激素平衡成为治疗2型糖尿病的新途径[1]。葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(GIP)和瘦素是目前研究较多的两种胃肠激素。以往研究表明，n-3多不饱和脂肪酸具有增强胰岛功能和防治糖尿病的作用[2]，但摄入n-3多不饱和脂肪酸对胃肠激素分泌水平影响的相关研究较少。2018年2月～2019年3月，本研究以富含n-3多不饱和脂肪酸的亚麻籽油为研究对象，观察其对肥胖2型糖尿病小鼠体质量、血糖和胃肠激素分泌的影响，旨在为治疗2型糖尿病提供新思路。

1 材料与方法

1.1 实验动物与材料 SPF级雄性C57/BL小鼠30只，4周龄，购于上海斯莱克实验动物有限公司。所有小鼠分笼饲养，饲养环境温度25 ℃，相对湿度55%±5%，12 h灯光昼夜循环。实验操作符合科技部和复旦大学医学院实验管理委员会要求。血糖仪和血糖试纸购自美国强生公司。小鼠胰岛素、GIP、瘦素ELISA检测试剂盒及DPP-4抑制剂均购自Millipore公司。饲料购自Research Diet公司。

1.2 动物分组与干预方法 小鼠适应性饲养1周，随机分为对照组、模型组和实验组，每组10只，各组小鼠自由进食进水。对照组小鼠以普通饲料喂养。模型组和实验组小鼠第1～12周使用高脂饲料喂养建立肥胖2型糖尿病模型，第12周进行小鼠腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT)，血糖>16.7 mmol/L且体质量超出对照组20%以上判定为造模成功。第13周开始，模型组小鼠继续用高脂饲料喂养，实验组小鼠使用含亚麻籽油的高脂饲料(15 g亚麻籽油/100 g饲料)喂养。共干预24周。

1.3 体质量、体成分测量 每周称量并记录小鼠体质量。干预24周后，禁食12 h称取体质量，将小鼠放置在相应型号的透明塑料动物舱内，动物舱插入MesoQMR清醒小动物体成分分析仪，扫描得到小鼠的瘦组织和体脂肪含量。

1.4 血糖、胰岛素和胃肠激素水平检测 小鼠禁食12 h后尾静脉采血，使用强生稳豪型血糖试纸(葡萄糖氧化酶法)测量空腹血糖。以2%戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉，摘眼球取血0.6～0.8 mL，每毫升血液中加入10 μL的DPP-4抑制剂，采用EDTA抗凝。仔细摇匀后低温离心10 min，取上层血浆。采用ELISA法检测空腹血浆胰岛素、GIP和瘦素。

2 结果

2.1 各组小鼠体质量、体成分比较 实验第24周时，实验组、模型组的体质量、体脂肪重量高于对照组，瘦组织重量低于对照组(P均<0.05)；实验组体质量、体脂肪重量低于模型组，瘦组织重量高于模型组(P均<0.05)。见表1。

表1 实验第24周各组体小鼠体质量、体脂肪重量、瘦组织重量比较

注：与对照组相比，*P<0.05，**P<0.01；与模型组相比，#P<0.05，##P<0.01。

2.2 各组小鼠空腹血糖、血浆胰岛素和胃肠激素水平比较 模型组、实验组小鼠空腹血糖、胰岛素、瘦素水平均高于对照组，模型组空腹GIP水平高于对照组(P均<0.05)；实验组空腹血糖、胰岛素、GIP、瘦素水平均低于模型组(P均<0.05)。见表2。

表2 各组小鼠空腹血糖、胰岛素、GIP、瘦素水平比较

注：与对照组相比，*P<0.05，**P<0.01；与模型组相比，#P<0.05，##P<0.01。

3 讨论

近年来，越来越多的研究发现，胃肠激素失调可能是诱发2型糖尿病的重要因素[3,4]。胃肠激素包括抗胰岛素分泌肽与促胰岛素分泌肽，通过肠-胰轴作用于胰岛细胞，调节胰岛素分泌。肥胖诱导的胰岛素抵抗是2型糖尿病发病率上升的主要因素[5]。新的证据表明，长链n-3多不饱和脂肪酸水平与较低肥胖和胰岛素抵抗密切相关[6]。动物研究发现[7]，亚麻籽油能有效阻断脂肪组织巨噬细胞(ATMs)的代谢活化，从而改善脂肪组织胰岛素信号转导。长期高脂饮食喂养会引起脂肪组织缺氧，补充亚麻籽油能显著逆转这种损伤，并增加脂肪组织中n-3多不饱和脂肪酸的比例。因此，我们认为，补充亚麻籽油是有效延缓肥胖诱导胰岛素抵抗的关键。本研究结果显示，实验第24周时，实验组体质量、体脂肪重量及空腹血糖、胰岛素水平均低于模型组，瘦组织重量高于模型组。这表明补充亚麻籽油可以缓解肥胖2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗，控制血糖水平，减少体脂肪含量。

摄入食物后肠道会释放许多激素，以协调营养吸收、能量积累和葡萄糖稳态。GIP由十二指肠和近端空肠的K细胞合成释放，可快速作用于胰岛β细胞，刺激胰岛素分泌[8]。相比于碳水化合物，脂肪对GIP分泌的刺激作用更大[9]。GIP除了调控胰岛素分泌外，还能促进脂肪细胞成熟分化，在肥胖的发生发展中起着重要作用[10]。研究发现[11]，2型糖尿病患者GIP的分泌功能无缺陷，但是却存在严重的GIP抵抗。GIP功能的恢复有助于改善胰岛素分泌功能和葡萄糖耐量。因此，抑制GIP过度生成和释放成为预防及治疗糖尿病的策略之一。本研究中，实验组小鼠血浆GIP水平低于模型组，提示补充亚麻籽油有助于减轻GIP过度分泌的情况。相关研究表明，油脂介导的GIP分泌是通过两个主要的脂肪酸受体即GPR120、GPR40触发，对K细胞的数量或特征变化(如GIP的表达)没有影响[12]。通过GIP及其受体来改善胰岛功能或胰岛素敏感性有望成为2型糖尿病新的治疗手段。

在人类和啮齿类动物中，瘦素主要由白色脂肪组织分泌，具有改善胰岛素敏感性、降低血脂和减轻体质量的作用[13]。值得注意的是，当瘦素功能性受体OB-Rb下游信号转导有效性受损时，会出现瘦素抵抗[14]，即尽管存在高瘦素血症，瘦素仍无抗肥胖作用。这种情况在肥胖的2型糖尿病患者中很常见[15,16]。本研究结果与之相符，即模型组小鼠瘦素水平显著高于对照组。因此，改善瘦素抵抗可作为肥胖及其并发症的有效治疗策略。目前研究表明，恢复瘦素敏感性的可能机制包括：抑制瘦素受体负调节蛋白SOCS3和PTP1B表达、激活POMC神经元、增加瘦素受体表达和细胞表面定位、通过血脑屏障改善瘦素转运和降低内质网应激等[17]。本研究结果显示，实验组瘦素水平低于模型组，表明补充亚麻籽油有助于降低瘦素水平，改善瘦素抵抗。这为改良肥胖糖尿病患者的治疗方案提供了基础，但亚麻籽油对瘦素水平的调节机制有待进一步探讨。

综上所述，对肥胖2型糖尿病小鼠长期补充亚麻籽油可降低体质量及血糖水平，其机制可能与调节GIP、瘦素水平有关。