蜂胶对于糖尿病血糖调节机理的研究！-山东师范大学！
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2024-11-02 07:15
河北
蜂胶是一种传统的天然药物，具有抗氧化及抗炎、免疫调节、抗肿瘤、胃肠炎治疗及预防、抗微生物、寄生虫以及血糖调节及抗糖尿病等多种活性，有望成为副作用小的抗糖尿病的候选药物，但蜂胶对2型糖尿病（2型糖尿病）作用机制尚未完全阐明。本实验选用高脂饮食与链脲佐菌素（STZ）诱导2型糖尿病小鼠模型，在细胞水平、小鼠血清代谢组学和肠道菌群三个维度下，探究蜂胶乙醇提取物（EEP）对MIN6细胞及2型糖尿病小鼠血糖调节的作用。本实验有以下几个方面：一、蜂胶乙醇提取物的提取及成分分析。在蜂胶中按1：10的比例加入无水乙醇，经超声、过滤取上清、旋转蒸发及冻干后，得蜂胶乙醇提取物，命名为EEP，得率为48.32%。通过超高效液相色谱串联高分辨质谱联用法（UHPLC-QE-MS）分析，EEP中多酚中的黄酮类占47.4%，其他多酚类占7.5%，糖类占0.9%，香豆素类占11.9%，有机酸类占3.8%，其他类物质占28.5%。提示蜂胶乙醇提取物中的主要成分为黄酮类物质。二、探究蜂胶乙醇提取物对MIN6细胞糖代谢的影响，阐述蜂胶乙醇提取物作用于2型糖尿病可能的细胞机制。采用MTT法确定EEP对MIN6细胞的最适安全浓度为50μg/mL，并对MIN6细胞有提高活性的作用。蜂胶乙醇提取物在低糖（5.5mmol/L葡萄糖）条件下增加葡萄糖摄取量，在高糖（25mmol/L葡萄糖）条件下促进MIN6细胞胰岛素分泌，并降低细胞凋亡率。EEP处理后，与低糖组、高糖组比较的差异性代谢物主要集中在氨基酸类、糖类以及有机酸类。EEP在高糖条件下能保护并促进MIN6细胞胰岛素分泌，这与氨基酸代谢、线粒体代谢、烟酸和烟酰胺代谢及胆汁酸代谢有关。三、选用高脂饮食结合腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导2型糖尿病的动物模型，进一步揭示蜂胶乙醇提取物对2型糖尿病可能的作用机制。选用C57BL/6小鼠，空腹血糖水平≥7.0mmol/L的小鼠即为2型糖尿病小鼠。实验分为四组，正常组（HC），模型组（2型糖尿病），蜂胶乙醇提取物组（EEP），二甲双胍组（MET）。建模成功后，进行为期4周的干预。实验结束时，2型糖尿病组小鼠空腹血糖、胰岛素分泌水平、胰岛素抵抗指数、C肽水平及口服葡萄糖耐量曲线下面积较HC组分别显著升高了3.583mmol/L、10.775mIU/L、4.620、0.755ng/mL及8.058，胰岛素敏感指数较HC组显著下降了，成功构建2型糖尿病模型。经蜂胶乙醇提取物及MET治疗后，缓解了体重下降的趋势，蜂胶乙醇提取物组空腹血糖、胰岛素分泌水平、胰岛素抵抗指数、C肽水平及口服葡萄糖耐量曲线下面积较2型糖尿病组分别下降了2.133mmol/L、8.673mIU/L、3.767、0.688ng/mL及5.196，MET组较2型糖尿病组则分别下降了0.593mmol/L、7.664mIU/L、2.990、0.650ng/mL及2.853，除此之外，蜂胶乙醇提取物组较2型糖尿病组胰岛素敏感指数提高了，MET组提高了，证明蜂胶乙醇提取物及MET均有效地缓解了2型糖尿病及胰岛素抵抗的发生。整体来看，蜂胶乙醇提取物治疗效果优于MET。与HC组相比，2型糖尿病组促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-浓度分别升高了110.7pg/mL、665.7pg/mL及41.53pg/mL，抗炎细胞因子IL-10浓度明显下降了56.83pg/mL，发生严重的炎症反应。经蜂胶乙醇提取物及MET治疗后，与2型糖尿病组相比，两组的IL-1β分别下降了95.04pg/mL及86.58pg/mL，IL-6分别下降了356.00pg/mL及350.5pg/mL，TNF-分别下降了26.25pg/mL及28.88pg/mL。与2型糖尿病组相比，蜂胶乙醇提取物组IL-10明显上升了40.91pg/mL，MET组上升了43.19pg/mL。说明蜂胶乙醇提取物及MET可以抑制促炎细胞因子的分泌，促进抗炎细胞因子的分泌，进而缓解2型糖尿病。四、使用1H-NMR技术比较血清中代谢物质的差异。通过分析数据表明，四组可以实现分离。同HC相比，2型糖尿病组有55种差异性代谢物。同2型糖尿病相比，蜂胶乙醇提取物组有45种差异性代谢物，MET组有64种差异性代谢物。我们推测在2型糖尿病发生进程中，由于精氨酸生物合成、半乳糖代谢、氮代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢及嘌呤代谢受到了不同程度的改变，从而导致了2型糖尿病的发生。蜂胶乙醇提取物和MET通过调节碳水化合物代谢水平，其中蜂胶乙醇提取物调节了磷酸戊糖途径、果糖和甘露糖代谢以及戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化代谢水平，MET调节了半乳糖代谢及磷酸戊糖途径代谢水平，一定程度上恢复氨基酸代谢，脂质代谢及维生素B6代谢，进而恢复小鼠血糖水平，改善胰岛素抵抗及2型糖尿病进展。五、采用16SrDNA扩增子测序技术对粪便的肠道菌群多样性进行研究，探究蜂胶乙醇提取物和MET在2型糖尿病发生过程中，粪便肠道菌群发生的变化情况。结果发现HC组肠道菌群较为稳定，多样性处于平衡的状态，2型糖尿病组小鼠肠道菌群种类和数量升高。2型糖尿病组中出现嗜胆菌属、真杆菌属、粘液杆属以及脱硫弧菌属等有害菌属，乳酸杆菌等有益菌属丰度显著降低。蜂胶乙醇提取物组中主要菌属包括副拟杆菌属、阿克曼菌属、明串球菌属和拟普雷沃氏菌属。在蜂胶乙醇提取物及MET组中，阿克曼菌属均被上调。蜂胶乙醇提取物及MET都能在一定程度上改善小鼠肠道菌群失衡，提高肠道菌群物种多样性，同时提高了有益菌群的数量，从而起到改善2型糖尿病的效果。本实验结果表明，蜂胶乙醇提取物和MET对使用高脂饮食结合腹腔注射SZT诱导的2型糖尿病，有显著改善和修复效果，具体表现在调节MIN6细胞糖代谢，降低小鼠空腹血糖水平，进而缓解胰岛素抵抗，改善小鼠的炎症反应，调节血清代谢，影响肠道菌群的稳态等。（来源：蜂胶乙醇提取物对M1N6细胞及2型糖尿病小鼠血糖调节的研宄，山东师范大学，管蕊）
