桑皮粉添食對(duì)STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的防治作用.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)以桑樹(shù)（湖桑32）一年生枝條韌皮部（簡(jiǎn)稱(chēng)桑枝皮）為原料，經(jīng)曬干、粗粉碎、細(xì)粉碎和超細(xì)粉碎，得到大小約為100～150μm的桑皮超細(xì)粉末，簡(jiǎn)稱(chēng)桑皮粉，進(jìn)而研究桑皮粉添食對(duì)小鼠糖尿病的預(yù)防及治療作用。
　　為了研究桑皮粉添食對(duì)正常飲食條件下小鼠糖尿病的預(yù)防作用，將ICR雄性小鼠（18-22 g）隨機(jī)分為5組：正常對(duì)照組、模型組和2.5％、5%、10％桑皮粉添食組。正常對(duì)照組和模型組喂食普通小鼠飼料，而三個(gè)樣品組喂食含不同劑量桑皮

2、粉的普通飼料，喂養(yǎng)2周后，除正常對(duì)照組外，對(duì)其余小鼠進(jìn)行一次性尾靜脈注射100 mg/kg.BW鏈脲佐菌素(streptozotocin，簡(jiǎn)稱(chēng)STZ)，在注射3天和7天后，分別禁食12 h，測(cè)小鼠血糖值，取血，處死，取肝臟和胰臟，稱(chēng)重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，桑皮粉添食能夠有效抑制實(shí)驗(yàn)小鼠的體重下降，控制血糖升高，提高實(shí)驗(yàn)小鼠的抗氧化能力，并且對(duì)血脂有一定的調(diào)節(jié)保護(hù)作用。模型組小鼠糖尿病發(fā)生率達(dá)75%左右，而2.5%和5%桑皮粉實(shí)驗(yàn)組分別下降到6

3、6.7%和12.5%。而10%桑皮粉高劑量口服組幾乎沒(méi)有出現(xiàn)STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠。實(shí)驗(yàn)還表明，桑皮粉添食還能夠抑制模型小鼠中由STZ引起的胰腺損傷，保護(hù)β細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，并且防止PI3K，PDK1，AKT和FoxO1等胰島素相關(guān)基因的下調(diào)，保護(hù)PI3K/AKT信號(hào)通路的正常表達(dá)。結(jié)果表明，口服桑皮粉飼料預(yù)防STZ誘導(dǎo)小鼠糖尿病的發(fā)生具有劑量效應(yīng)，其中口服10%桑皮粉的最高劑量組幾乎能夠完全預(yù)防小鼠糖尿病的發(fā)生。
　　為了探討桑

4、皮粉在高脂高糖飲食條件下對(duì) STZ誘導(dǎo)小鼠糖尿病發(fā)生的預(yù)防效果，我們?cè)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了以下動(dòng)物試驗(yàn)。ICR雄性小鼠（18-22 g）適應(yīng)1周后同樣隨機(jī)分為5組：正常組（普通飼料）、高脂高糖飼料對(duì)照組、高脂高糖和STZ聯(lián)合誘導(dǎo)的模型組以及含10%和15%桑皮粉的高脂高糖和STZ聯(lián)合誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)組。連續(xù)喂養(yǎng)三周后，禁食12小時(shí)，除正常對(duì)照組和高脂高糖對(duì)照組外，對(duì)其余三組小鼠進(jìn)行一次性尾靜脈注射STZ（100 mg/kg.BW)，注射后

5、小鼠繼續(xù)按照原來(lái)的飼料喂養(yǎng)2周。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在高脂高糖飲食條件下小鼠的空腹血糖值與普通飼料組并無(wú)二樣；但當(dāng)高脂高糖飲食與注射STZ進(jìn)行聯(lián)合處理后，這些模型小鼠的空腹血糖值很高，其2型糖尿?。═2DM）發(fā)病率遠(yuǎn)高于上述單獨(dú)STZ誘導(dǎo)的發(fā)病率（75%），幾乎達(dá)到100%。當(dāng)飼料中加入桑皮粉后，高脂高糖-STZ聯(lián)合處理的二種樣品組實(shí)驗(yàn)小鼠其糖尿病發(fā)生率都明顯下降。15%桑皮粉高劑量處理組的糖尿病發(fā)生率僅為45.45%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還同樣表明，高

6、脂高糖飼料中加入桑皮粉后同樣能夠有效控制小鼠的體重，抑制STZ誘導(dǎo)后小鼠空腹血糖的升高，以及提高實(shí)驗(yàn)小鼠的抗氧化能力，并且對(duì)血脂有一定的調(diào)節(jié)作用。組織病理觀察表明，桑皮粉的加入還能夠抑制由STZ引起的胰腺損傷，保護(hù)β細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。從基因及蛋白表達(dá)情況來(lái)看，桑皮粉的加入能夠有效抑制 PI3K/AKT信號(hào)通路中相關(guān)基因表達(dá)的下調(diào)，保護(hù)信號(hào)通路中相關(guān)蛋白的正常表達(dá)。因此，這些結(jié)果充分說(shuō)明，在高脂高糖飲食中，桑皮粉的加入能夠在一定程度上抵制

7、高脂高糖的不利影響，保持小鼠體內(nèi)糖代謝和脂代謝的平衡，降低高脂高糖和STZ對(duì)胰島細(xì)胞引起的損傷，從而有效降低或避免小鼠糖尿病的發(fā)生。
　　以上二個(gè)實(shí)驗(yàn)已充分證實(shí)桑皮粉的添食能夠在一定程度上預(yù)防 STZ-誘導(dǎo)的或與高脂高糖聯(lián)合誘導(dǎo)的小鼠糖尿病的發(fā)生，為了進(jìn)一步探究桑皮粉添食對(duì)糖尿病小鼠的治療是否也具有顯著的作用，本文又進(jìn)行了第三次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：ICR雄性小鼠（12-14 g）適應(yīng)3天后，隨機(jī)抽取15只作為正常對(duì)照組用普通飼料喂養(yǎng)。其余小

8、鼠喂養(yǎng)高脂高糖飼料4周，然后進(jìn)行一次性尾靜脈注射STZ（100 mg/kg.BW），注射后一周，禁食10 h后測(cè)其空腹血糖值，與上述二個(gè)實(shí)驗(yàn)一樣以血糖值≥11.1 mmol/L的小鼠作為誘導(dǎo)成功的糖尿病模型。將造模成功的小鼠隨機(jī)分為4組（每組15只）：模型組和三個(gè)分別含5%、10%和20%桑皮粉的添食組。用各自飼料喂養(yǎng)4周。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高脂高糖飼料和STZ聯(lián)合誘導(dǎo)的糖尿病小鼠（模型組）的體重下降嚴(yán)重，其空腹血糖值一直處于高位（~≥20

9、 mmol/L），4周后高達(dá)25.22 mmol/L，且血清胰島素水平異常升高。添食5%、10%和20%桑皮粉后這些糖尿病小鼠的體重下降均有減緩、空腹血糖值明顯下降以及胰島素抵抗明顯改善，且均呈現(xiàn)劑量效應(yīng)。其中20%桑皮粉高劑量組的空腹血糖值降低幅度最大，血糖值降到14.77mmol/L明顯低于模型組；其胰島素水平降到16 mU/L，幾乎接近正常組值，明顯消除了糖尿病小鼠體內(nèi)的胰島素抵抗。糖尿病小鼠體內(nèi)DNA氧化損傷程度嚴(yán)重，食用桑皮粉

10、還能夠顯著降低8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷（8-OHdG）水平，提高糖尿病小鼠的抗氧化能力，并且對(duì)血脂有良好的調(diào)節(jié)作用。桑皮粉添食能顯著降低小鼠血清中高水平的谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT），同時(shí)呈現(xiàn)劑量效應(yīng)；胰腺組織切片和免疫組化觀察表明，桑皮粉添食對(duì)小鼠因高脂高糖和STZ聯(lián)合處理引起的胰腺損傷也有明顯地修復(fù)作用。在蛋白表達(dá)水平方面，桑皮粉添食能夠明顯提高糖尿病小鼠肝臟和胰腺內(nèi)關(guān)鍵代謝酶PI3K、G6Pase、NFκB、Insulin、

11、Bax等的表達(dá)水平，促進(jìn)胰島素正常分泌，改善糖脂代謝水平。
　　綜上所述，桑皮粉添食可以顯著降低由STZ誘導(dǎo)的小鼠糖尿病的發(fā)生率；STZ誘導(dǎo)配合高脂高糖飼料飼養(yǎng)幾乎可以全部導(dǎo)致小鼠糖尿病的發(fā)生，高劑量桑皮粉添食幾乎可以完全抵消高脂高糖的不利影響；糖尿病小鼠食用桑皮粉1個(gè)月，可以顯著降低空腹血糖水平，改善胰島素抵抗，降低糖尿病小鼠肝臟和胰臟的損傷，并且保護(hù)相關(guān)代謝酶的正常表達(dá)。
　　這些結(jié)果充分表明，桑皮超細(xì)粉末做為潛在的糖尿