来自东南大学公共卫生学院、重庆三峡学院生命科学与工程学院的唐华丽、夏惠、王锋和孙桂菊利用气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOFMS）技术分析2型糖尿病模型大鼠血清代谢谱的变化，研究LBP的血清代谢组学及与其密切相关的小分子生物代谢产物，为LBP的降血糖作用机理研究提供一种新的思路和依据。
1. 2型糖尿病大鼠模型的建立
健康雄性SD大鼠，体质量（180±20） g，适应性喂养7 d。将30 只大鼠随机分为正常对照组（NC组）10 只和糖尿病模型组（DM组）20 只。所有大鼠12 h光照，每笼5 只。NC组以普通饲料喂养，DM组喂以高脂饲料，持续喂养28 d。于第28天晚禁食过夜（禁食12 h），在第29天上午取尾血测定空腹血糖（葡萄糖氧化酶法）。取样后给予DM组大鼠一次性腹腔注射STZ35 mg/kg，NC组仅注射等体积柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。1 d后再次一次性腹腔注射STZ30 mg/kg，NC组注射等体积柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。一周后，全部大鼠禁食不禁水，12 h后尾部采血测定空腹血糖；再过2 d复测其空腹血糖值，以葡萄糖（2 g/kg）负荷2h时的血清葡萄糖浓度大于11.1 mmol/L为成模指标判断其成模率。
2. 大鼠血清GC-TOF MS分析结果
采用GC-TOF MS对小鼠血清样本进行分析。LBP组各样本点显示出不同程度地向NC组靠近的趋势，说明LBP对2型糖尿病大鼠体内代谢产生了有效的干预作用。
3. 差异代谢物的筛选及鉴定
由结果可知，经STZ造模后，DM组与NC组共发现和鉴定出了20 种特征差异代谢物，DM组大鼠血清中木糖醇、胆固醇、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等11 种潜在生物标记物的代谢水平上升；丙氨酸、花生四烯酸、甘氨酸、赖氨酸等9 种潜在生物标记物的代谢水平下调。由分析结果可知，DM组大鼠灌胃LBP 一个月后，出现了丙氨酸、谷氨酸水平回调升高，这些氨基酸都是糖异生的前体氨基酸，其水平升高表明大鼠体内蛋白质分解水平增加，糖异生途径水平增高。
给DM组大鼠灌胃LBP一个月后导致糖异生的生糖氨基酸水平增加，表明为了满足机体正常需求，大鼠机体糖异生水平增加，这与课题组前期研究中LBP能导致机体血糖水平降低的观点一致。
此外，在LBP组有些代谢产物消失，包括一些氨基酸和磷酸葡萄糖酸等，表明LBP组能提高机体的抗氧化能力。其中葡萄糖水平的降低能很好地说明LBP有一定的降血糖效果，而草酰乙酸为三羧酸循环以及柠檬酸-丙酮酸循环的重要中间产物，其浓度降低表明体内糖脂代谢发生紊乱。胸腺嘧啶核苷酸是核苷酸代谢产物，参与嘌呤嘧啶代谢循环，此代谢循环与糖尿病肾病的发病机理十分相关，胸腺嘧啶核苷酸浓度升高可能会引起肾内血管的内皮细胞损伤，造成肾血流动力学异常，从而有引起糖尿病和糖尿病肾病的风险。同时，胸腺嘧啶核苷酸为DNA的合成前体物，其水平升高表明其受体内自由基氧化损伤程度降低，说明LBP能有效清除2型糖尿病大鼠体内氧自由基，从而降低胰岛β细胞氧化损伤的风险。
结 论
本研究表明，高脂高糖饮食联合两次小剂量STZ腹腔注射可成功建立2型糖尿病动物模型。多元统计分析发现DM组大鼠血清中众多代谢物浓度与NC组相比均发生了较大变化。其中DM组大鼠血清丙氨酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸水平降低，说明DM组大鼠体内可能存在氨基酸、核苷酸和三羧酸循环代谢的异常。LBP干预DM组大鼠一个月后，在大鼠血清中既有相同标记物，也有不同标记物被发现，LBP可以使得DM大鼠血清中相同的生物标记物向正常水平变化，表明LBP有利于DM组大鼠氨基酸、核苷酸以及三羧酸循环代谢的恢复。
