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维生素D3 干预改善db/db 小鼠糖代谢及氧化应激水平的作用

2023-12-30

工业微生物 2023年6期
关键词:抗氧化肝脏维生素

阴 雪

山东孔府制药有限公司,山东 济宁 273100

维生素D3是一种脂溶性维生素,也被称为胆钙化醇,是人体维持健康所必需的营养素之一,具有良好的调节氧化应激紊乱作用[1]。故本文以糖尿病模型小鼠经口灌胃维生素D3开展干预实验,旨在探讨维生素D3对db/db 小鼠糖代谢及氧化应激水平的作用。

1 材料与方法

1.1 试验动物及材料

SPF 级db/db 小鼠40 只,4 周龄,雄性,由斯贝福(北京)生物技术有限公司提供,试验前所有小鼠均适应性饲养5 d。

维生素D3粉(含量10 万IU/g,新昌新和成维生素有限公司),大豆油(嘉里粮油(天津)有限公司),乌拉坦(Sigma 公司),超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒(南京建成生物工程研究所),胰岛素Elisa 试剂盒(翌圣生物科技(上海)股份有限公司),其余试剂均为国产分析纯。

1.2 试验仪器

电子天平(上海良平仪器技术有限公司)、高速冷冻离心机(湖南凯达科学仪器有限公司)、匀浆机(上海欧河机械设备有限公司)、血糖仪(江苏鱼跃医疗设备股份有限公司)。

1.3 动物分组及给药

将40 只db/db 小鼠随机平均分为模型对照组、维生素D3 低、中、高剂量组(分别为0.1、0.2、0.4 mg/kg),每组10 只,分别给维生素D3各剂量组小鼠用不同浓度的维生素D3溶液(大豆油配制)进行灌胃,模型对照组小鼠用大豆油灌胃,每日灌胃1 次,连续灌胃8 周。试验期间,每隔一周在上午同一时间从各组小鼠尾部取血,测定其空腹血糖,(取血前禁食16 h)。试验期间,各组小鼠都饲以普通饲料,饮水自由。

1.4 方法

1.4.1 小鼠血清胰岛素及抗氧化指标的测定

试验结束后,将小鼠禁食24 h,按照5 nL/kg 的剂量腹腔注射20%乌拉坦溶液进行麻醉,摘眼球取血,置于离心管中保存。3 000 r/min 离心10 min,取出上清液,按照ELISA 试剂盒上的步骤测定血清胰岛素(Insulin,INS)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性[2]。

1.4.2 小鼠肝脏组织抗氧化指标的测定

另取部分肝脏组织,拭干表面水分,剪碎后加入9 倍量预冷过的生理盐水,研磨制成10%肝脏匀浆液,4 ℃条件下离心10 min(转速为3 000 r/min),取上清液,按照各试剂盒上的步骤测定肝脏丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)指标[3]。

1.5 统计学处理

试验数据使用SPSS 20.0 统计学软件进行处理分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间对照P<0.05,表明差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 维生素D3 对db/db 小鼠空腹血糖的影响

根据结果可知,试验期间模型对照组小鼠血糖呈现上升趋势;经维生素D3干预的小鼠血糖整体呈现下降趋势。从第4 周开始,与模型对照组相比,维生素D3各剂量组小鼠血糖均逐渐降低,其中高剂量组差异显著(P<0.05);第8 周时,高剂量组与模型对照组相比,血糖下降非常显著(P<0.01)。详见表1.

表1 维生素D3 对db/db 小鼠空腹血糖的影响

2.2 维生素D3 对db/db 小鼠血清胰岛素及氧化指标的影响

试验结束后,模型对照组小鼠的血清胰岛素含量远高于正常水平,符合db/db 小鼠高胰岛素特点[4]。经维生素D3干预治疗后,各剂量组小鼠的血清胰岛素、MDA 含量均有所下降,SOD 活性增强;与模型对照组相比,维生素D3低、中剂量组差异不明显,高剂量组差异显著,具有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 维生素D3 对db/db 小鼠血清胰岛素及氧化指标的影响

2.3 维生素D3 对db/db 小鼠肝脏抗氧化指标的影响

干预8 周后,各剂量组小鼠的肝脏SOD、GSH-Px 活性增强,MDA 含量减少;与模型对照组相比,维生素D3高剂量组变化显著,差异具有统计学意义(P<0.05)。详见表3。

表3 维生素D3 对db/db 小鼠肝脏抗氧化指标的影响

3 讨论

维生素D3是维生素D 的主要表现形态之一,主要来源于阳光照射、饮食和补充剂,具有良好的抗氧化能力。通过外源摄取或内源合成的维生素D3经肝脏25-羟化酶作用转化为25-羟基维生素D3,再经肾脏转化为活性更高的1,25-二羟基维生素D3后,通过与维生素D 受体结合发挥出生物学作用[5]。当前临床学研究已经发现[6],服用维生素D3能使体内血清及肝脏中的SOD、GSH-Px 活性增强,总抗氧化能力提高,MDA 含量降低[7],起到了缓解胰岛素抵抗、增强胰岛素敏感性、调节血糖的作用。

本试验通过连续8 周观测db/db 小鼠的动态,发现从第3 周开始,模型对照组小鼠空腹血糖值逐渐升高,到第8 周时血清胰岛素高达6.94 ng/mL,远超正常水平,与此前的研究报道内容基本一致。本试验结果表明,模型对照组小鼠的血清和肝脏中抗氧化酶活性较低,氧化产物含量增多。而经维生素D3干预后,从第3 周开始各剂量组小鼠的空腹血糖值均逐渐下降,血清胰岛素值降低,同时血清及肝脏中的过氧化产物MDA 含量减少、抗氧化酶SOD 与GSH-Px 的活性增强,且高剂量组与模型对照组相比存在显著差异(P<0.05),表明补充维生素D3可以缓解db/db 小鼠体内氧化应激反应,改善胰岛素抵抗,从而起到调节血糖的效果。

综上所述,一定量的维生素D3干预对于改善db/db 小鼠具有促进糖代谢作用,其作用可能与调节机体氧化应激水平有关。

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