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《江汉大学》 2018年
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白藜芦醇在晚期糖基化终末产物诱导的2型糖尿病胰岛损伤中的保护性作用机制研究

郑晓茂  
【摘要】:目的:糖尿病是一种复杂的、受多因素影响的慢性代谢性疾病,主要表现为持续的高血糖,而持续的高血糖又是加重糖尿病以及诱发各种并发症的主要因素之一。晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)是指在长期高糖环境下,蛋白质、氨基酸、核酸、脂类等大分子物质上游离的氨基和果糖与葡萄糖等还原糖上的醛基或酮基,在无酶促的条件下,发生缩合、重排、分解和氧化等反应而生成一类稳定不可逆的终末产物。AGEs在组织器官内逐渐蓄积,进而诱导一系列氧化应激等级联反应,因而在糖尿病及其并发症,如糖尿病肾病、动脉粥样硬化和血管病变等的发生发展中起重要致病作用。新近研究表明,AGEs对胰岛β细胞具有直接的毒性作用,可以直接引起胰岛β细胞凋亡,胰岛素合成和分泌功能障碍,是诱发和加重糖尿病的重要因素之一,但其内在机制还有待深入探讨。白藜芦醇(resveratrol,RSV),一种多酚类化合物,是花生、葡萄、桑果、虎杖等的活性成分,最早于1924年被发现。研究表明,RSV是一种天然的自由基清除剂和抗氧化剂,此外,还具有改善糖尿病,降低血糖的作用。其保护机制被认为与抗氧化应激、促进胰岛素分泌和提高胰岛素敏感性等有关。但是RSV是否通过减少靶器官上AGEs的生成及其诱导的细胞氧化应激损伤,从而发挥保护作用未见报道。鉴于此,本研究将展开RSV对AGEs诱导的胰岛损伤及其可能的保护作用机制研究,即,在胰岛组织中RSV能否降低AGEs的蓄积以及RSV对AGEs诱导的氧化应激是否具有调节作用。方法:1.建立乙二醛-牛血清白蛋白的非酶糖基化反应体系,氨基胍(Aminoguanidine,AG)为阳性对照,梯度浓度RSV为受试物,采用荧光比色法,在体外初步探讨RSV对AGEs生成的抑制作用,为后续的研究提供实验基础和依据;2.以D-葡糖糖和胎牛血清为反应物,37℃条件下避光反应3周。制备能够模拟糖尿病病人体内AGEs的糖化血清(glycated serum,GS)。以大鼠胰岛素瘤(INS-1)细胞为研究对象,并使用含有AGEs的GS构建INS-1细胞损伤模型,在细胞水平上,探讨不同剂量RSV对AGEs损伤INS-1细胞的保护作用并探讨其抗氧化应激作用机制;3.以C57BL/6J小鼠为研究对象,通过给予60%的高脂饲料饮食并腹腔注射链脲佐菌素构建胰岛素抵抗的2型糖尿病模型小鼠,二甲双胍(Metformin,MET)为阳性对照,梯度浓度RSV为受试物,给予小鼠每天一次连续灌胃40天,在动物整体水平上,考察RSV对2型糖尿病小鼠各项糖尿病相关生化指标的改善,并进一步探讨RSV的抗氧化应激保护作用机制。结果:1.在体外非酶糖基化体系中,在实验开始后第5天,RSV(500μM)组AGEs抑制率逐渐增强,在第11天时其抑制率与AG阳性对照组相近,在第23天时达到了86.23%,明显超过了AG阳性组。说明RSV能明显抑制AGEs的生成,是一种较好的AGEs抑制剂;2.在细胞实验中我们发现,AGEs对INS-1细胞具有明显生长抑制作用,并能促进INS-1细胞发生氧化应激反应。25μM和50μM的RSV能显著提高AGEs损伤的INS-1细胞的增殖率,显著抑制AGEs诱导的氧化应激反应,表明了RSV对AGEs诱导的INS-1细胞损伤具有显著的保护作用,其机制可能是RSV增强了INS-1细胞清除自由基的能力,提高了INS-1细胞的抗氧化能力;3.在动物实验中我们发现,RSV可以有效降低糖尿病小鼠血糖,改善糖耐量和胰岛素耐量,降低血脂、减轻胰岛素抵抗;此外还可降低AGEs在胰腺组织中的蓄积,减轻胰腺组织损伤,促进胰岛素分泌。其保护性作用与减少糖尿病小鼠胰岛中氧化应激反应有关。结论:1.RSV在体外可以明显裂解非酶促形成的AGEs,是一种较好的AGEs裂解剂;2.RSV对AGEs诱导的INS-1细胞损伤具有显著的保护作用,作用机制可能是通过减少INS-1细胞发生氧化应激反应实现的;3.RSV通过减少AGEs在胰腺组织中的蓄积,降低2型糖尿病小鼠胰岛中氧化应激反应,减少胰岛β细胞损伤,改善胰岛分泌功能,最终通过降低血糖,改善胰岛素抵抗,改善糖耐量和胰岛素耐量,而发挥对糖尿病小鼠的保护作用。
【学位授予单位】:江汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R587.1

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