因此,来自农业部食物与营养发展研究所的仇菊、朱宏和卢林纲以链脲佐菌素(STZ)诱导建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型,通过为期8 周的低剂量葡萄籽多酚干预,观察大鼠血糖指标及相关代谢因子的变化,解析葡萄籽多酚对Ⅱ型糖尿病大鼠高血糖的影响,并从胰岛损伤及胰岛素表达改善的角度探讨其作用机制。
1.葡萄籽多酚提取物的成分
葡萄籽多酚提取物中含有极少量不溶性膳食纤维和灰分,另有微量蛋白质、淀粉及油脂被检测到。因此,葡萄籽总多酚样品的质量分数接近95%,为高纯度提取物。葡萄籽中多酚的最主要成分为原花青素,其余为酚酸和花青素类成分。
2.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠空腹血糖的影响
STZ模型组的糖尿病大鼠的空腹血糖浓度((19.11±2.94)mmol/L)显着高于空白组((7.55±0.90)mmol/L)(P<0.05),表明高血糖大鼠模型建立成功。与STZ模型组相比,葡萄籽多酚能够显着降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平(P<0.05),但降低后的血糖浓度((11.88±1.40)mmol/L)未能恢复到空白组的水平(P<0.05)。葡萄籽多酚降低糖尿病大鼠空腹血糖的效果上与阳性对照阿卡波糖((12.68±2.47)mmol/L)相似。这说明,葡萄籽多酚对糖尿病大鼠的血糖有所改善,但并不能使大鼠已受损的糖代谢完全恢复至正常水平。
3.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠葡萄糖耐受性的影响
与空白组相比,其他各组大鼠在给予葡萄糖后血糖浓度迅速上升。STZ模型组糖尿病大鼠的血糖浓度在给予葡萄糖30 min后升至最大值,随后逐渐降低。而葡萄籽多酚显着降低了糖尿病大鼠在30 min时升高的血糖浓度,并持续抑制升高的血糖浓度至90 min,随后血糖浓度缓慢降低。从给予葡萄糖后30~90 min,葡萄籽多酚组和阿卡波糖组大鼠的血糖浓度均显着低于STZ模型组(P<0.05),而葡萄籽多酚组与阿卡波糖组的大鼠血糖浓度无显着差异(P>0.05)。
4.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠胰岛素水平的影响
STZ 模型组糖尿病大鼠的胰岛素水平((7.47±1.25)mU/L)显着低于空白组((16.48±1.84)mU/L)(P<0.05),而葡萄籽多酚可以使胰岛素水平显着升高至(11.39±1.27)mU/L(P<0.05)。葡萄籽多酚升高糖尿病大鼠胰岛素水平的效果与阿卡波糖相近,但均未能恢复到空白组大鼠的胰岛素水平(P<0.05)。
5.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠胰腺中胰岛素表达的影响
空白组胰岛分布均匀、大小适中,细胞无异常,胰岛素表达最强。而STZ模型组糖尿病大鼠的胰岛萎缩,β细胞数量减少;部分出现胰岛代偿性肥大,比正常胰岛体积大2~3 倍,β细胞变性;部分胞浆内可见小脂滴,β细胞核凋亡。葡萄籽多酚和阿卡波糖均不同程度地改善了胰岛损伤,使得胰岛数量增加,大小较均一,β细胞变性减轻,凋亡细胞数量减少。
葡萄籽多酚和阿卡波糖可以显着提高糖尿病大鼠的胰岛素水平(P<0.05)。阿卡波糖的效果更为显着,可使糖尿病大鼠的胰岛素分泌恢复到正常大鼠水平。葡萄籽多酚则未能使胰岛素分泌恢复至正常水平(P<0.05)。
6.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠抗氧化指标的影响
STZ模型组糖尿病大鼠的血清中SOD的活力显着低于空白组(P<0.05),而葡萄籽多酚与阿卡波糖均使得SOD活力有所升高。同样地,STZ模型组血清MDA含量显着高于空白组(P<0.05),而葡萄籽多酚与阿卡波糖均抑制了MDA含量的升高,使得糖尿病大鼠的MDA含量恢复到正常大鼠的水平。
大鼠胰腺组织也呈现出相同的变化规律:与STZ模型组相比,在给予葡萄籽多酚后,糖尿病大鼠胰腺组织中SOD活力显着升高(P<0.05);阿卡波糖组和葡萄籽多酚组胰腺组织中MDA的含量与STZ模型组相比均显着性降低(P<0.05)。结果表明,葡萄籽多酚对STZ诱导的糖尿病小鼠有显着的抗氧化作用。
7.葡萄籽多酚对糖尿病大鼠肝糖原、肌糖原含量的影响
各组大鼠的肝糖原和肌糖原水平在为期8 周的干预实验里未发生显着变化。经葡萄籽多酚低剂量干预后,糖尿病大鼠体内的糖储备功能在8 周内未能发生显着变化。
结 论
葡萄籽多酚可明显降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平(P<0.05),提高对葡萄糖的耐受性,促进胰岛素分泌,改善胰岛细胞损伤,增加胰腺中胰岛素的表达(P<0.05),增加血清中超氧化物歧化酶的活力及降低丙二醛的含量(P<0.05)。
长期低剂量的葡萄籽多酚干预可以有效调节糖尿病大鼠的血糖水平。葡萄籽多酚通过修复胰岛损伤促进胰岛素分泌降低空腹血糖水平,改善葡萄糖耐受程度,这一作用可能与其显着的体内抗氧化功效相关。