二甲雙胍聯合S-烯丙基巰基半胱氨酸通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的研究

劉 余 王旭萍 杜馥曼 卞丙鳳 段濱紅

黑龍江省醫院內分泌科，黑龍江省哈爾濱市 150036

作為2型糖尿病發病的重要基礎，近幾年，學術界關于胰島素抵抗(Insulin resistance，IR)的研究也越來越深入。有學者研究發現[1]：細胞的自噬作用對改善胰島素抵抗，降低糖尿病患者的血糖水平具有積極作用。自噬是體內的溶酶體對細胞內的物質成分進行降解的過程，當機體的內外界環境壓力發生變化時，細胞通過自噬而對其進行調節反應[2]。自噬與胰島素抵抗作用的關系主要體現在自噬通過對細胞的一種自我保護作用，不僅可以有效調節機體內的胰島β細胞的數量，同時還對胰島素的分泌起到一定的促進作用。本研究通過二甲雙胍聯合SAMC對 2 型糖尿病胰島素抵抗小鼠的治療，探討二甲雙胍聯合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠肝臟胰島素抵抗的實驗效果，為SAMC在臨床上對于糖尿病患者的應用提供一定的實驗基礎。

1 對象和方法

1.1 研究對象 C57BL/6J小鼠40只，雄性，均由黑龍江省實驗動物中心提供，體重160～210g，平均體重(195.5±19.8)g。通過高糖高脂飼料喂養，建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。其中標準飼料由河北保定天風動物飼料公司提供，其中在每100g標準飼料中加入豬油20g、雞蛋30g、食用糖30g、面粉20g、配制成高糖高脂飼料。

1.2 研究方法 隨機選取40只C57BL/6J小鼠，通過高飼喂養后分別體內注射小劑量鏈脲佐菌素(STZ)，建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。而后隨機分為四組，分別為對照組、二甲雙胍組、SAMC組、二甲雙胍聯合SAMC組，通過四種不同的處理方式。二甲雙胍用去離子水配制成100g/L 水溶液。其中對照組，每次僅給予生理鹽水灌胃；二甲雙胍組，按照二甲雙胍0.5mmol/L的劑量灌胃；SAMC組，按照SAMC 100mg/kg 灌注小鼠；二甲雙胍聯合SAMC組，按照二甲雙胍0.5mmol/L和SAMC 100mg/kg 灌注小鼠。4周后，利用生化檢測分析四組小鼠胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及腫瘤壞死因子等指標的變化情況。

1.3 統計學方法 數據通過SPSS20.0軟件包進行統計分析。采用多樣本方差分析，兩兩比較四組C57BL/6J小鼠各項指標的差異性，設定P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 糖尿病小鼠胰島素抵抗模型情況 通過高糖高脂飼料喂養，成功建立糖尿病小鼠胰島素抵抗模型。40只C57BL/6J小鼠建模后血糖(20.13±9.21)mmol/L、胰高血糖素(476.84±69.76)mg、胰島素(159.32±11.25)U水平明顯高于選取的空白健康對照組血糖(8.43±1.35)mmol/L、胰高血糖素(206.78±32.18)mg、胰島素(61.52±7.61)U水平，上述兩組之間的差異有統計學意義(P<0.05)。

2.2 不同處理方式對糖尿病小鼠各項生化指標影響 四種不同處理方式治療4周后，二甲雙胍聯合SAMC組小鼠的胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素及腫瘤壞死因子等多種生化指標水平明顯低于其他三組，差異有統計學意義(P<0.05)。而對照組、二甲雙胍組及SAMC組三組C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指標差異不顯著(P>0.05)。見表1。

表1 不同處理方式對糖尿病小鼠各項生化指標影響

3 討論

關于糖尿病的發病機理，國內外學者普遍認為與機體的炎癥反應、胰島素抵抗、胰島β細胞的數量減少、細胞自噬能力降低等多種因素有關[3]。周琪等學者研究發現[4]：SAMC主要的生理作用為抑制炎癥因子、抑制腫瘤細胞生長、減少氧自由基生成以及抗氧化等功能。SAMC在體外主要是通過成熟的大蒜進行提取。還有學者研究發現[5]：SAMC還能夠有效減輕小鼠脂肪肝的嚴重程度，抑制脂肪肝的發展速度。SAMC不僅具有上述多種功能，同時，由于該物質能較好地被機體消化系統吸收，并且沒有任何毒副作用，因此，近幾年SAMC在臨床中的應用也越來越頻繁。閆金銀等學者研究發現[6]，SAMC對于糖尿病患者也有較好的降血糖作用，而具體的作用機理目前還沒有完全明確，可能與SAMC能改善糖尿病患者的胰島素抵抗，增強機體的胰腺功能具有一定的關系。因此，本研究通過對糖尿病小鼠進行建模和基礎實驗，探討SAMC在降低糖尿病小鼠血糖水平的主要作用機理，并分析二甲雙胍聯合SAMC對糖尿病小鼠胰島素抵抗作用以及血糖、腫瘤壞死因子等生化指標的影響程度。

本研究結果發現：二甲雙胍聯合SAMC組小鼠的胰島素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及腫瘤壞死因子等多種生化指標水平明顯低于其他三組，差異有統計學意義(P<0.05)。而對照組、二甲雙胍組以及SAMC組三組C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指標差異不顯著(P>0.05)。上述結果表明二甲雙胍聯合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的狀態，對降低糖尿病小鼠的血糖具有顯著療效。而單純使用二甲雙胍或者單純使用SAMC對降低糖尿病小鼠的血糖以及改善胰島素抵抗狀態作用不明顯。該結論與學者徐娜研究結果基本相符[7]，分析其原因，可能是與二甲雙胍可以抑制肝、腎等臟器組織的過度糖異生，加快體內葡萄糖的無氧代謝過程、降低糖尿病小鼠的血糖有關。同時，二甲雙胍還可以通過提高體內胰島素的敏感性，從而加快脂肪組織和骨骼肌對外周葡萄糖的攝取和利用，最終起到降糖和改善胰島素抵抗的功能。但是，有學者研究發現[8]，對于糖尿病患者，單獨使用二甲雙胍并不能達到最佳的降低血糖的理想狀態，除去該藥物會引起較為常見的胃腸道等不良反應外，還會引起患者體內的乳酸增多，由于體內的乳酸長時間大量聚集，最終會導致機體出現乳酸中毒的風險。而SAMC屬于一種水溶性有機硫大蒜提取物，研究表明該物質能有效抑制機體炎癥反應，增強機體細胞的自噬功能，有助于體內乳酸的代謝分解，并且通過體內的溶酶體作用，對細胞內的物質成分進行降解，最終達到對胰島素抵抗的抑制作用。同時，通過二甲雙胍與SAMC的聯合用藥，還可以有效調節機體內胰島β細胞的數量，提高胰島β細胞的生理功能，對胰島素的分泌起到一定的促進作用。

綜上所述，可知二甲雙胍聯合SAMC通過自噬改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的狀態，對降低糖尿病小鼠的血糖具有顯著療效。但是，由于本研究選取的小鼠樣本數量有限，可能會存在有選擇性偏倚，以及在實驗和統計分析的過程中存在誤差的發生，所以，關于該結論還需要大樣本和多中心做進一步的研究去驗證和探討。