染料木黃酮聯(lián)合有氧運(yùn)動對2型糖尿病小鼠的降血糖作用探究

劉瀟怡，羅月焱，鐘小會，李詩，劉鑫新，劉坤

（1.川北醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系，四川南充 637100；2.川北醫(yī)學(xué)院預(yù)防醫(yī)學(xué)系，四川南充 637100）

據(jù)2019年國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）公布的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)，全球20～79歲成年人中診斷為糖尿病的人數(shù)已經(jīng)達(dá)到4.63億，其中，我國糖尿病患者高達(dá)1.16億，已成為全球糖尿病患病人數(shù)最多的國家[1]，其中大多數(shù)是胰島素抵抗引起的2型糖尿病[2]。糖代謝異常、胰島素抵抗（IR）均與糖尿?。―M）的發(fā)生發(fā)展、預(yù)后密切相關(guān)。

染料木黃酮（genistein，Gen）是天然的酪氨酸激酶，是大豆異黃酮的主要活性成分[3]，可以調(diào)節(jié)機(jī)體骨代謝和脂代謝，防止骨質(zhì)疏松、保護(hù)心腦血管，而且不增加腫瘤風(fēng)險(xiǎn)，是目前研究較多的一種植物雌激素[4-5]。胰島素抵抗和胰島B細(xì)胞功能缺陷是2型糖尿?。═2DM）發(fā)病的兩大機(jī)制，其中胰島素抵抗是T2DM發(fā)生的始動因素，與空腹血糖密切相關(guān)，是空腹血糖受損的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而胰島B細(xì)胞功能正常與否則是T2DM是否發(fā)生的決定因素[6-7]。隨著人們生活水平和健康意識的提高，對IR發(fā)生、發(fā)展的深入研究顯得尤為重要，發(fā)現(xiàn)新治療靶點(diǎn)，采取有效預(yù)防措施改善胰島素抵抗已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)課題。研究證實(shí)，長期規(guī)律性有氧運(yùn)動能夠提高機(jī)體對胰島素的敏感性，其具體分子生物學(xué)機(jī)制尚不完全清楚[8-11]。然而，Gen聯(lián)合有氧運(yùn)動對于DM的降血糖作用及相關(guān)機(jī)制，目前尚未見到研究報(bào)道。本研究初步探討了Gen聯(lián)合有氧運(yùn)動對2型糖尿病小鼠體重、空腹血糖的影響，為糖尿病的臨床治療提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。

一、材料與方法

（一）材料

鏈脲佐菌素，上海源葉生物科技有限公司；枸櫞酸鹽緩沖液，武漢博士德生物工程有限公司；Genistein染料木素，MCE（MedChemExpress）公司；血糖監(jiān)測儀，三諾生物傳感股份有限公司。

（二）動物

昆明種小白鼠，體質(zhì)量為18～20g，雌雄各半，由川北醫(yī)學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供。

（三）方法

1.構(gòu)建小鼠糖尿病模型

取健康昆明小鼠60只，適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，隨機(jī)選取10只小鼠作為空白組，喂養(yǎng)普通飼料。其余50只小鼠作為實(shí)驗(yàn)組，喂養(yǎng)高脂高糖飼料4周后，禁食不禁水8h，在腹腔注射STZ溶液50mg/kg（STZ粉末用pH4.5的檸檬酸緩沖溶液溶解），每日1次，連續(xù)注射5天?？瞻捉M小鼠每日注射等比例生理鹽水。1周后實(shí)驗(yàn)組小鼠禁食不禁水12h，尾靜脈采血測定血糖，血糖值大于11.1mmol/L被認(rèn)定為2型糖尿病小鼠及造模成功[12]。

2.分組及給藥

本次實(shí)驗(yàn)造模成功40只小鼠，將造模成功的40只2型糖尿病小鼠隨機(jī)平均分為B組（糖尿病小鼠組）、C組（有氧運(yùn)動的糖尿病小鼠組）、D組（Gen灌胃的糖尿病小鼠組）、E組（有氧運(yùn)動+Gen灌胃的糖尿病小鼠組）。A、B、C組小鼠每日灌胃生理鹽水200mg/kg，D、E組小鼠每日灌胃染料木黃酮200mg/kg。C、E組每日進(jìn)行40min的跑輪運(yùn)動。

3.指標(biāo)測定

記錄給藥前及給藥后4周的體重，并每周用血糖儀檢測小鼠禁食12h后空腹血糖值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。對所測得的數(shù)據(jù)需進(jìn)行正態(tài)及方差齊性檢驗(yàn)，A組和B組之間采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，B組、C組、D組、E組之間采用雙因素的方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

二、結(jié)果

（一）Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠體重的影響

A組小鼠與B組小鼠體重比較，在給藥后B組小鼠體重在各個(gè)時(shí)間段有不同程度的下降，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與 B組小鼠比較，C、D、E組小鼠的體重增加，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠體重的影響(±s，g)

表1 Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠體重的影響(±s，g)

組別 給藥前 1周 2周 3周 4周A組（n=10）30.5±2.2 32.9±3.5 35.1±2.9 37.7±2.7 39.6±3.2 B組（n=10）30.1±3.4 29.8±2.6 29.5±3.3 29.6±2.8 28.7±4.0 C組（n=10）30.2±3.3 30.9±2.8 31.9±3.5 32.4±3.5 33.0±3.7 D組（n=10）30.7±2.4 31.2±3.0 32.6±4.1 33.2±3.6 33.9±3.5 E組（n=10）30.8±2.6 31.7±3.6 32.8±2.8 33.4±3.3 34.4±3.9

（二）Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠血糖的影響

A組與B組比較，B組各時(shí)間點(diǎn)血糖值高于A組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與B組相比，C組、D組、E組每周血糖在不同程度上都有所降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。通過雙因素的方差分析可知，F(xiàn)值為58.383，染料木黃酮或有氧運(yùn)動均可降低小鼠的血糖水平，且有氧運(yùn)動聯(lián)合染料木黃酮對降低血糖有顯著的交互作用。見表2、表3。

表2 Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠血糖值的影響(±s，mmoI/L)

表2 Gen和（或）有氧運(yùn)動對小鼠血糖值的影響(±s，mmoI/L)

組別 給藥前 1周 2周 3周 4周A組（n=10）6.28±0.42 6.59±0.53 6.37±0.78 6.44±0.80 6.35±0.67 B組（n=10）18.87±1.23 18.51±0.98 18.75±1.43 18.32±1.21 18.06±1.34 C組（n=10）18.45±1.89 17.88±1.65 16.36±2.11 15.64±1.96 14.92±1.67 D組（n=10）18.73±2.10 17.17±2.13 15.79±1.90 14.82±1.43 14.05±1.89 E組（n=10）18.55±1.21 16.78±1.34 15.38±1.54 14.43±1.57 13.63±1.45

表3 各組小鼠血糖值的雙因素的方差分析

三、結(jié)論和討論

本實(shí)驗(yàn)顯示規(guī)律灌胃染料木黃酮或進(jìn)行有氧運(yùn)動能在一定程度上降低2型糖尿病小鼠的血糖值，而對正常小鼠的血糖水平無影響，并且能阻止2型糖尿病小鼠體重的下降，當(dāng)染料木黃酮聯(lián)合有氧運(yùn)動作用時(shí)，對2型糖尿病小鼠的降血糖效果較單純運(yùn)動或單純應(yīng)用染料木黃酮時(shí)更加明顯。再結(jié)合以往研究，染料木黃酮有改善糖脂代謝紊亂的作用[13]，并具有一定的自由基和羥自由基清除能力，表現(xiàn)出較好的抗氧化性[14]，起到降血糖、調(diào)節(jié)血脂等作用，推測染料木黃酮作為良好的抗氧化劑，能夠清除機(jī)體內(nèi)環(huán)境各種氧化反應(yīng)產(chǎn)生的有害化合物，保護(hù)β胰島細(xì)胞。而有氧運(yùn)動可降低2型糖尿病小鼠的血糖和胰島素水平，改善其胰腺和腎臟的功能[15]，本實(shí)驗(yàn)中兩者交叉作用，對2型糖尿病小鼠的降血糖效果更加明顯。因此，染料木黃酮聯(lián)合有氧運(yùn)動為2型糖尿病的治療提供了更好的臨床價(jià)值，為今后的深入研究奠定了一定基礎(chǔ)。