高脂低碳饮食综合方案在糖尿病大鼠模型中的功效评价和机理研究

作     者：范鸣 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱旻

授予年度：2014年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：高脂低碳综合治疗 糖尿病大鼠模型 葡萄糖激酶(GCK) 过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ) 

摘      要：糖尿病严重影响人体的正常代谢,并可导致多种慢性并发症,从而危害人类的身体健康和生活质量,甚至可能危及生命。目前糖尿病的治疗方法和治疗药物多种多样,但这些治疗方法大多只能改善和控制糖尿病的症状,不能从根本上治愈糖尿病。因此,糖尿病发病机制的研究及其有效治疗手段的研发仍然是当今的热门研究领域。本课题的研究基础是临床上采用了一种以高脂低碳饮食为基础,辅助以中药干预和运动干预相结合的综合治疗手段,对糖尿病患者进行治疗。临床治疗结果显示,患者经过综合治疗后,其血糖和血脂等指标明显下降,糖脂代谢得到了显著的改善,多项生化指标恢复正常,证明了这一新型的高脂低碳饮食综合方案具有很好的治疗效果,在糖尿病治疗上具有潜在的应用价值和前景。但该综合方案发挥糖尿病治疗作用的分子机理尚不清楚,因而本课题尝试将综合治疗方案运用于糖尿病大鼠模型,对其功效进行评价,以验证其在临床上的治疗效果,为进一步探讨综合治疗的作用机理打下基础。 首先本课题构建了链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型,并采用高脂低碳饮食综合治疗,通过检测治疗前后大鼠的血糖血脂等生化指标,探究这一新型综合治疗方案对于糖尿病大鼠的治疗效果。实验结果显示综合治疗后糖尿病大鼠的空腹血糖、血清甘油三酯、血清总胆固醇和糖化血红蛋白等生化指标都得到了显著性改善。在经过三周的治疗后,糖尿病大鼠的空腹血糖从原来平均高于15mmol/L的水平下降至平均约5mmol/L的正常空腹血糖水平,而且其血糖值的正常状态一直保持至实验结束。经过120天的治疗后,糖尿病大鼠的血清甘油三酯水平和血清总胆固醇水平也从较高水平显著性下降至正常水平。这些结果证明了高脂低碳饮食综合治疗对于糖尿病大鼠模型具有非常显著的降低血糖和血脂的治疗效果。 之后,本课题从糖代谢和脂代谢途径两方面探究了综合治疗降低糖尿病大鼠血糖血脂水平和治疗糖尿病的作用机制。以糖尿病大鼠模型的肝脏作为研究对象,通过PCR、WB和组化等实验技术,从转录水平和蛋白水平检测了糖尿病大鼠治疗前后肝脏中糖代谢和脂代谢相关基因的表达差异,以探寻综合治疗潜在的作用机理和途径。结果显示,葡萄糖激酶(GCK)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)等糖脂代谢相关基因在糖尿病大鼠治疗前后的肝脏中体现了显著性差异。经过综合治疗120天后,糖尿病治疗组大鼠肝脏中PPARy和GCK的表达量相对于糖尿病对照组大鼠肝脏中的表达量分别提高了约9倍和50倍。其中GCK极为显著的表达差异在蛋白层面也得到了验证。这些实验结果提示,高脂低碳饮食综合治疗可能通过激活LRH-1这一药物靶点进而激活GCK,从而影响到PCK-1、Pklr和ChREBP等糖代谢相关基因的表达。此外综合治疗还通过激活PPARy这一经典的糖尿病药物靶点,从而影响脂代谢。通过GCK和PPARy分别对于糖稳态和脂质稳态的修复和维持,从而促进肝脏对于葡萄糖的利用率,增加肝脏糖原的合成和脂肪酸的氧化,提高肝脏和脂肪对于胰岛素的敏感性,进而降低血糖和血脂的水平,起到治疗糖尿病的作用。 本课题采用糖尿病大鼠模型重现并初步验证了这种高脂低碳饮食综合方案在临床治疗中表现出来的治疗效果,同时也初步探讨了其潜在的作用机理,证明了其在修复和维持糖稳态和脂稳态中的重要作用。