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

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。