有機硒鉻對高脂飲食加鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠的降血糖作用

馮潤荷　張淑坤　盛曉英　王鵬華

1　天津醫學高等專科學校，天津市　300222；　2　天津市南開醫院；　3　天津醫科大學代謝病醫院

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有機硒鉻對高脂飲食加鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠的降血糖作用

馮潤荷1張淑坤2盛曉英2王鵬華3

1天津醫學高等專科學校，天津市300222；2天津市南開醫院；3天津醫科大學代謝病醫院

糖尿病是一種由遺傳或后天胰島素分泌不足或胰島素抵抗所致的以糖代謝紊亂為主的慢性綜合性疾病。我國糖尿病的發病率呈逐年上升趨勢，已成為全球第一糖尿病大國[1]。探索微量元素有機硒、鉻用于防治糖尿病是當前醫學界的熱門課題之一。硒、鉻是人體必需的微量元素之一，硒與糖尿病、心血管疾病、腫瘤等疾病發生有關[2]。有機硒鉻全蛋粉(Organic selenium chromium whole egg powder，OSCWEP)是以富含有機硒、三價鉻及低膽固醇的新鮮雞蛋為原料，經現代科學工藝制得的雞蛋蛋粉。本實驗采用高脂飲食加鏈脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)誘導的小鼠糖尿病模型，觀察了OSCWEP對高脂飲食糖尿病小鼠體重、血糖、甘油三酯(TG)和總膽固醇(TC)的影響。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1實驗動物：36只昆明小鼠，雄性，3周齡，清潔級，體重8～11 g，由中國醫學科學院實驗動物研究所提供，生產許可證號為SCXK(京)2005-0013。

1.1.2實驗藥物及主要試劑：有機硒鉻全蛋白粉OSCWEP(2011-9生產)，其中硒含量0.8mg/100mg，鉻含量0.5mg/100mg，有機硒含量100%。由天津市硒艾格生物科技有限公司提供。STZ、檸檬酸、檸檬酸鈉為美國Sigma公司產品。小鼠標準飼料購自天津市華榮實驗動物科技有限公司。血清TG和TC測定試劑盒購自浙江東歐診斷產品有限公司。

1.1.3主要儀器：高速低溫離心機3K30為美國Sigma公司產品。超低溫保存箱DW-86L386為中國青島海爾醫用低溫科技有限公司產品。One Touch Basic血糖儀和試紙條為美國強生公司產品。紫外可見分光光度計U-2910為日本HITACHI產品。

1.2實驗方法

1.2.1高脂飼料和含OSCWEP高脂飼料的制作：按Luo等[3]配方制成普通飼料和高脂飼料，在高脂飼料基礎上制成含OSCWEP的高脂飼料，見表1。電磁爐低溫將豬油煮溶、過濾，加入混合均勻的其他組分，充分攪拌后捏成大小均勻的條狀，置80℃烤箱24h干燥備用。

表1　飼料配方(w/w)

1.2.2STZ溶液配制：用4℃無菌檸檬酸-檬酸鈉緩沖液(pH=4.3)配制1%的STZ溶液，冰浴避光冷藏，現用現配，20min內用完。

1.2.3模型制備和處理：36只雄性昆明小鼠3只/籠，室溫(22±3)℃，相對濕度60%±10%，每日光照12h，攝食、飲水自由。適應性喂養1周后，隨機分為3組，每組12只：對照(Control)組給予普通飼料喂養，高脂飲食糖尿病(HFD+STZ)組給予高脂飼料喂養，HFD+STZ+OSCWEP組給予含有OSCWEP的高脂飼料喂養。3周后，小鼠禁食不禁水12h，HFD+STZ小鼠和HFD+STZ+OSCWEP小鼠均給予STZ溶液按100mg/kg腹腔注射，Control組小鼠以同樣的劑量腹腔注射檸檬酸-檬酸鈉緩沖液。STZ注射后繼續用同樣的飼料喂養，每周禁食不禁水12h后測小鼠體重、尾靜脈取血用血糖儀檢測血糖。4周時斷頭取血，離心留血清-80℃保存備用。

1.2.4血清TG和TC的測定：參照試劑盒說明。

2結果

2.1體重和血糖的變化各組小鼠在不同時點體重和血糖變化見表2。HFD+STZ和HFD+STZ+OSCWEP組小鼠在STZ注射后各周體重均較Control組小鼠增加有統計學意義(P<0.05)。在STZ注射后3 周和4 周，HFD+STZ+OSCWEP組小鼠體重降低，較HFD+STZ組有統計學意義(P<0.05)。說明OSCWEP能降低HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的體重。HFD+STZ和HFD+STZ+OSCWEP組小鼠在STZ注射后各周血糖均較Control組小鼠增加有統計學意義(P<0.05)。在STZ注射3周和4周，HFD+STZ+OSCWEP組小鼠血糖降低，較HFD+STZ組有統計學意義(P<0.05)。說明OSCWEP能降低HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的血糖水平。

±s)

注：*與同時點Control組比較，P<0.05，▲與同時點HFD+STZ組比較，P<0.05。

2.2血清TG和TC含量的變化各組小鼠在STZ注射4 周后血清TG和TC含量變化見表3。HFD+STZ和HFD+STZ+OSCWEP組小鼠血清TG較Control組小鼠增加有統計學意義(P<0.05)，與HFD+STZ組小鼠相比，HFD+STZ+OSCWEP組小鼠血清TG降低有統計學意義(P<0.05)，說明OSCWEP能降低HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的血清TG水平。3組小鼠STZ注射4 周后血清TC含量無變化，說明OSCWEP對HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的血清TC水平無影響。

表33組小鼠STZ注射4 周后血清TG和

組別TGTCControl組1.14±0.13.96±0.49HFD+STZ組1.34±0.12*4.11±0.38HFD+STZ+OSCWEP組1.21±0.14*▲4.30±0.53

注：*與同時點Control組比較，P<0.05，▲與同時點HFD+STZ組比較，P<0.05。

3討論

實驗證明OSCWEP可降低HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的體重、血糖水平及血清TG水平。說明OSCWEP有明顯降低糖尿病小鼠血糖和血脂的作用。

臨床流行病學研究表明，胰島素抵抗通常是2型糖尿病的始動因素，貫穿2型糖尿病發生和發展的全過程[4]。胰島素抵抗發生后，只要胰腺能維持足夠高的胰島素分泌量來克服胰島素抵抗，那么糖耐量將保持正常或只輕度受損，而一旦胰島β細胞功能開始減低，糖耐量將迅速惡化，并發展成為糖尿病。本實驗先采用高脂飲食喂養3 周，造成小鼠外周組織對胰島素不敏感，誘發胰島素抵抗；然后再以STZ腹腔注射破壞小鼠部分胰島β細胞，誘發胰島素代償性分泌障礙，最終誘導出病理、生理改變都接近于人類2型糖尿病的動物模型[3]。STZ注射2周后檢測證實，80%小鼠血糖高于11.1mmol/L。

實驗研究表明，有機硒對四氧嘧啶致糖尿病小鼠有明顯的降血糖作用，并具有降低高血脂癥小鼠血清TC、LDL、TG含量的作用。OSCWEP是將富含有機硒、三價鉻的低膽固醇新鮮雞蛋打成蛋液，巴氏滅菌處理，再進行酶解反應，臭氧滅菌，噴霧干燥，制得富含有機硒、三價鉻的低膽固醇雞蛋蛋粉。本實驗觀察到在經過3周高脂飲食后，小鼠體重明顯增加；STZ注射后1周，小鼠體重繼續增加，血糖水平也開始升高；至STZ注射后2周，血糖高于11.1mmol/L，符合2型糖尿病診斷標準；STZ注射

后3周，高脂飲食小鼠血糖繼續升高至(18.1±2.3)mmol/L，而含OSCWEP高脂飲食的小鼠血糖水平開始下降至(13.9±4.3)mmol/L，體重也隨之減輕，說明OSCWEP能有效對抗高脂糖尿病小鼠的血糖和體重增加；同時筆者還檢測了STZ注射后4周小鼠血清TG和TC水平，發現OSCWEP能降低高脂糖尿病小鼠的血TG水平，這可能與OSCWEP中有機硒的作用有關[2]；本研究同時發現OSCWEP對小鼠TC沒有影響，這可能與動物種屬、飲食中以高脂肪為主有關。

最近有研究表明藥理劑量的硒具有降低鏈脲佐菌素誘發糖尿病小鼠血糖水平降低的作用，這種降糖作用可能與硒能抑制炎性細胞因子釋放有關[5]；硒作為一個胰島素樣分子，還通過內質網應激和胰島素信號蛋白途徑緩解糖尿病小鼠的癥狀[6]。三價鉻作為葡萄糖耐量因子(Glucose tolerance factor，簡稱GTF)的活性成分，能提高胰島素的活性，進一步調節人體葡萄糖、蛋白質和脂肪的代謝[7]。OSCWEP中有機硒含量為0.8mg/100mg，三價鉻含量為0.5mg/100mg，均在人體所需的藥理劑量范圍之內。本研究證實了OSCWEP對高血糖、高血脂和肥胖有防治作用，但其具體作用機制尚待進一步研究。

參考文獻

[1]Yang W,Lu J,Weng J,etal.Prevalence of diabetes among men and women in China〔J〕. N Engl J Med，2010，362(12):1090-1101.

[2]施桂芳, 張紅, 李紅娟. 微量元素硒與相關疾病的營養治療〔J〕.微量元素與健康的研究, 2001, 18(4):51.

[3]Luo J, Quan J, Tsai J,etal.Nongenetic mouse models of non-insulin-dependent diabetes mellitus〔J〕. Metabolism，1998，47(6):663-668.

[4]孫兆峰，王利，夏作理. 2型糖尿病動物模型研究概要〔J〕. 中國微循環,2008,12(3):187-189.

[5]Zeng J,Zhou J,Huang K.Effect of selenium on pancreatic proinflammatory cytokines in streptozotocin-induced diabetic mice〔J〕.J Nutr Biochem,2009,20(7):530-536.

[6]Hwang D,Seo S,Kim Y,etal.Selenium acts as an insulin-like molecule for the down-regulation of diabetic symptoms via endoplasmic reticulum stress and insulin signalling proteins in diabetes-induced non-obese diabetic mice〔J〕.J Biosci,2007,32(4):723-735.

[7]KIM DS，KIM TW，PARK IK，etal．Efects of chromium picolinate supplementation on insulin sensitivity，serunl lipids，and body weight in dexamethasone treated rats〔J〕．Metabolism，2002，51(5)：589-594．

(編輯雅文)

摘要目的：探討有機硒鉻對高脂飲食加鏈脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)誘導的糖尿病小鼠模型體重、血糖、甘油三酯(TG)和總膽固醇(TC)的影響。方法：36只雄性昆明小鼠，隨機分為3組：對照(Control)組、高脂飲食糖尿病(High fat diet in diabetes, HFD+STZ)組、高脂飲食糖尿病+有機硒鉻全蛋粉(Organic selenium chromium whole egg powder,OSCWEP) (HFD+STZ+OSCWEP)組。3周后測小鼠體重、血糖。4周時測定血清TG和TC。結果：OSCWEP能降低HFD+STZ誘導的糖尿病小鼠的體重、血糖和TG水平。結論：有機硒鉻有明顯降低糖尿病小鼠血糖和血脂的作用。

關鍵詞有機硒鉻化合物實驗性糖尿病模型高脂血癥

Organic Selenium Chromium to High Fat Diet Plus Chain with Urea, Diabetic Mice Induced by Bacteria Fall Blood Sugar Role

FENG Runhe*,ZHANG Shukun,SHENG Xiaoying,etal.*TianjinMedicalCollege，TianjinCity300222

ABSTRACTObjective:The purpose of the research is to explore the influence of the organic selenium chromium on weight,blood sugar,triglyceride model (TG) and total cholesterol (TC) of diabetic mice induced by high-fat diets and streptozotocin (STZ).Methods:36 male kunming mice are divided into 3 groups at random:control group,high fat diet in diabetes (HFD+STZ),high fat diet diabetes+organic selenium chromium whole egg powder (OSCWEP) (HFD+STZ+OSCWEP).Three weeks later,weight and blood sugar of the mice are tested.Four weeks later,the serum TG and TC are tested.Results:The weight,blood sugar and TG of the mice induced by HFD+STZ can be reduced by OSCWEP.Conclusion:Organic selenium chromium has a remarkable effect on lowering the blood sugar and TG of the diabetic mice.

KEY WORDSOrganic selenium chromium compounds, Experimental diabetes models, Hyperlipidemia

收稿日期2015-03-15

中圖分類號：R587.1

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7585(2015)10-1261-03