辅助降糖颗粒干预ZDF大鼠胰岛素抵抗及代谢组学机制研究

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本论文由综述、文献研究及实验研究三部分构成。综述由2型糖尿病胰岛素抵抗机制研究动态、中医药治疗糖尿病胰岛素抵抗、糖尿病胰岛素抵抗代谢组学研究进展构成。文献研究通过对5年来收录于中国三大主要中文数据库有关胰岛素抵抗的临床研究文献用药进行频数统计和聚类分析,探讨核心用药、药对、基础方等用药规律,进一步归纳总结胰岛素抵抗的病因病机。实验部分由辅助降糖颗粒对ZDF大鼠糖脂代谢及胰岛素抵抗的干预作用、辅助降糖颗粒对ZDF大鼠血清代谢组学的影响两部分构成。[目的]探讨辅助降糖颗粒联合二甲双胍以及单独使用对ZDF大鼠胰岛素抵抗的改善作用,并从小分子代谢物角度探讨疾病对机体的影响及药物作用机制,为进一步深入研究提供思路及基础。[方法]8周龄雄性ZDF大鼠诱导成模后随机分为模型组(M)、二甲双胍组(X)、辅助降糖颗粒组(Z)、联合组(辅助降糖颗粒+二甲双胍)(L)各12只,以及同系非糖尿病ZL组(N)大鼠12只作为正常对照组。记录大鼠一般情况、摄食量、体质量等变化,治疗12周后进行血糖、OGTT、糖化血清蛋白、血脂四项、空腹胰岛素等指标检测。同时各组随机抽取血清样本10个,进行GC-TOFMS检测。[结果]相对于N组,M组摄食量及体质量升高,差异有统计学意义(p<0.05);OGTT空腹及各时间点血糖均升高(P<0.05);OGTT曲线下面积(AUC)升高(P<0.05);Fins升高及ISI下降(P<0.05);糖化血清蛋白(GSP)升高(P<0.05);TC、TG、HDL、LDL升高(P<0.05)。与M组相比,X、Z、L三组摄食量减少具有统计学意义;M组大鼠体重逐渐增加,分别从8周、1 1周及12周开始X、Z及L组与M组差异持续有统计学意义(p<0.05);OGTT空腹时点Z组及L组血糖下降(P<0.05),30、60和120分钟时点L组血糖下降(P<0.05);AUC比较,X组及Z组具有下降趋势,但差异不具有统计学意义,而L组下降(P<0.05);X组、Z组的Fins差异无统计学意义,L组的Fins下降(P<0.05);X组及L组ISI升高(P<0.05);X组、Z组及L组的GSP下降(P<0.05);X组、Z组及L组的TC、HDL、LDL均降低(P<0.05),三组的TG有下降趋势,但差异不具有统计学意义。相对于X组,Z、L两组的摄食量及体质量组间差异均不明显;OGTT则只有L组120分钟时点血糖下降(P<0.05);X组、L组在AUC方面差异无统计学意义;L组Fins有下降趋势,但差异无统计学意义,ISI升高,差异具有统计学意义(P<0.05);X组、L组的GSP差异无统计学意义;L组的TC、HDL、LDL均降低(P<0.05),TG差异不具有统计学意义。代谢组学研究结果:由5组大鼠的PCA散点图可见,M组和N组样本各自集中,分离显著。X组、Z组及L组样本各自集中,尽管存在一定的交叉重叠,有明显分离趋势。依据代谢物与质谱检测峰的匹配度大于80%的标准,M组对N组差异代谢物显著下调的包括苏氨酸、甘氨酸、脯氨酸、棕榈油酸、棕榈酸、缬氨酸、肌醇、丙氨酸、氧代脯氨酸、氨基丙二酸、磷酸盐、花生四烯酸,显著上调的包括天冬氨酸、油酸;X组对M组差异代谢物未见显著下调,显著上调的包括甘油酸、棕榈酸、乙醇酸、2-羟基丁酸、2-羟基吡啶、磷酸盐、花生四烯酸;Z组对M组差异代谢物显著下调的包括天冬氨酸,显著上调的包括甘油酸、乙醇酸、羟胺、琥珀酸、花生四烯酸;L组对M组差异代谢物显著下调的包括天冬氨酸,显著上调的包括甘氨酸、脯氨酸、棕榈油酸、异亮氨酸、肌醇、丙氨酸、磷酸盐、亚油酸、羟胺、花生四烯酸;L组对X组差异代谢物未见显著下调,显著上调的包括羟胺和花生四烯酸;L组对Z组差异代谢物未见显著下调,显著上调的包括硬脂酸、甘氨酸、棕榈油酸、异亮氨酸、肌醇、丙氨酸、磷酸盐、油酸、花生四烯酸。[结论]辅助降糖颗粒可以降低ZDF大鼠的摄食量和体质量、空腹血糖、糖化血清蛋白及TC、LDL。联合组可以降低摄食量和体质量、OGTT当中0’、30’、60’、120,血糖、AUC、Fins、GSP、TC、LDL,并升高ISI。联合用药相比较于单独使用二甲双胍更加有利于降低120’血糖、TC、LDL及改善ISI。由此得出辅助降糖颗粒可以改善T2DM大鼠摄食量、体质量及糖脂代谢,联合组除了以上作用外同时改善胰岛素抵抗,相对于单独使用二甲双胍起到增效的作用。同时代谢组学提示辅助降糖颗粒联合二甲双胍或者单独使用的良好药效,可能是通过干预能量代谢、氧化应激、脂肪酸代谢、氨基酸代谢、糖代谢、脂代谢、嘧啶代谢以及胰岛素信号传导等途径来实现的。饱和脂肪酸可以加重胰岛素抵抗,二甲双胍具有增加饱和脂肪酸浓度的副反应,联合用药则可以避免这一不利影响。因此辅助降糖颗粒可以起到减轻副反应的作用。
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