番茄红素对实验性2型糖尿病大鼠糖脂代谢和血清CRP、TNF-α的影响

摘要

研究目的： 本研究通过给实验性2型糖尿病大鼠补充不同剂量的番茄红素，研究番茄红素在T2DM发生和发展过程中所起的作用，并从炎症因子的角度来探讨番茄红素作用的可能机制。 研究方法： 1.实验动物及分组设计 1.1造模阶段：本次实验以70只SPF级180-220克雄性SD大鼠作为研究对象，按体重随机分为两个组：60只作为高脂组喂以高脂饲料(脂肪、蛋白质、碳水化合物供热比分别为39.7％、14％、46.3％)，其余10只作为普通对照组普通饲料(脂肪、蛋白质、碳水化合物供热比分别为11.3％、25.1％、63.5％)喂养。4周后，断尾采血，留样检测，高脂喂养组中随机选取50只大鼠给予一次性腹腔注射1％STZ溶液(25 mg/kg)，其余10只高脂对照组和10只普通对照组作为对照注射等体积的柠檬酸缓冲液。STZ造模7天后，再次断尾采血，测定空腹血糖和胰岛素水平，并做OGTT实验。达到2型糖尿病诊断标准(空腹血糖≥7.0mmol/L，2h血糖≥11.0mmol/L)的模型组大鼠纳入后续实验，不符合标准的弃去不用。 1.2干预阶段：将造模成功的糖尿病大鼠按血糖值随机分为四组：糖尿病模型对照组，番茄红素高剂量组20mg/(kg.d)、中剂量组10mg/(kg.d)、低剂量组5mg/(kg.d)。加上高脂对照组共五组实验对象，均喂饲高脂饲料。给不同干预灌胃，每日一次。所有实验大鼠2只一笼饲养，自由摄食饮水，每周称体重，并记录进食量。 干预10周后，对所有大鼠做如下处理：经大鼠股动脉采血，脱颈椎处死大鼠，收集血清，样品室温静置1h后，2000rfm4℃离心15分钟，取上清-40℃保存待测。分离胰腺、肝脏、肾脏、脾脏、心脏和附睾脂肪垫，称重，-80℃保存。 2.检测指标及方法 2.1血糖测定采用葡萄糖氧化酶法2.2血清和肝脏总胆固醇和甘油三酯水平用酶法测定；低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇水平用直接法测定。 2.3血清胰岛素、Ox-LDL、CRP和NF-α水平的测定采用ELISA法。 2.4大鼠肝脏中番茄红素浓度测定：高效液相色谱法(HPLC)2.5肝脏光镜标本的制备：石蜡切片，HE染色法。 实验结果： 1.2型糖尿病大鼠模型的建立 1.1 高脂饲料诱导胰岛素抵抗阶段高脂饲料喂养28天，各组大鼠日平均进食量差异无统计学意义。高脂组大鼠体重增长较普通饲料组快，从第3周开始组间差异有统计学意义(P<0.05)。高脂组血清TC、TG、LDL-C水平高于普通饲料对照组(P<0.05)，但HDL-C、空腹血糖水平差异没有统计学意义(P>0.05)。高脂组血清胰岛素水平、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)高于普通饲料对照组(P<0.05)。口服葡萄糖耐量试验中，高脂组血糖在30min、60min和120min也高于普通饲料对照组，血糖曲线下面积(AUC)亦高于普通饲料对照组(P<0.05)。 1.2 STZ造模阶段给予高脂组中50只大鼠注射STZ造模。造模过程中有3只大鼠死亡，7天后检测血糖胰岛素和糖耐量试验，5只大鼠未达到糖尿病诊断标准(空腹血糖≥7.0mmol/L，2h血糖≥11.0 mmol/L)，余下42只大鼠成为糖尿病模型。 1.2.1 一般情况给予STZ前后，各组进食量没有差异。STZ注射后，模型组大鼠体重的增长比普通饲料对照组和高脂对照组均较慢，注射7天后，模型对照组大鼠体重与高脂对照组差异统计学意义(P<0.05)。 1.2.2血糖、胰岛素、HOMA-IR指数和OGTT试验注射STZ7日后，模型组空腹血糖水平高于普通饲料对照组和高脂对照组(P<0.01)，胰岛素水平与普通饲料对照组无显著性差异，但低于高脂对照组。HOMA-IR指数水平高于其余两组(P<0.05)。OGTT试验可以看出，DM组血糖在0min、30min、60min和120min均高于NC组和HFF组，血糖曲线下面积(AUC)亦高于其余两对照组(P<0.01)。 2.番茄红素干预对2型糖尿病大鼠的影响 2.1不同实验组大鼠的一般情况各组大鼠日平均进食量差异无统计学意义。高脂对照组小鼠体重增长最快，其次为番茄红素高剂量组，中剂量组和低剂量组，模型对照组增长最慢。干预结束时，各组间体重差异有统计学意义(P<0.05)。 2.2不同实验组大鼠脏器指数各实验组大鼠的心脏、肝脏、脾脏、胰腺指数没有统计学差异。模型对照组肾脏指数高于其他各组(P<0.05)，而其他各组间比较差异无统计学意义。各组脂肪指数有差异，表现为高脂对照组>中剂量组和高剂量组>低剂量组>模型对照组。 2.3大鼠肝脏组织中番茄红素的水平高脂对照组和模型对照组肝脏组织中未检出番茄红素。3个干预组肝脏番茄红素水平差异有统计学意义(P<0.05)，表现为高剂量组>中剂量组>低剂量组。 2.4番茄红素对大鼠血糖和胰岛素水平的影响干预期间高脂对照组血糖基本稳定，模型对照组一直稳定在较高水平(FEG>11.0mmol/L)，略有增长，低剂量组血糖基本稳定，中高剂量组随时间的变化血糖逐步降低但始终高于高脂对照组。实验结束时，模型对照组>低剂量组>中剂量组和高剂量组>高脂对照组。干预结束时模型对照组胰岛素明显低于高脂饲料组和各干预组(P<0.05)，其余各组间差异没有显著性。胰岛素抵抗指数中高剂量组比模型对照组和低剂量组低(P<0.05)，但仍然高于高脂对照组(P<0.05)。 2.5番茄红素对大鼠血脂、肝脂的影响干预组血清TG、TC、LDL水平低于模型对照组和高脂对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。血清HDL-C在各组间均无统计学差异(P>0.05)，但其绝对值依然是干预组较模型对照组为高。肝脏TG、TC干预组低于模型对照组，各干预组间也有差异(P<0.05)。 2.6番茄红素对大鼠氧化型低密度脂蛋白(Ox-LDL)的影响与高脂对照组比较，DM组大鼠体内Ox-LDL水平明显升高，差异有统计学意义(p<0.05)。与DM组比较，高、中、低三个剂量组Ox-LDL水平均降低(p<0.05)。高剂量组的Ox-LDL水平明显低于低剂量组和中剂量组。 2.7番茄红素对大鼠血清炎症因子的影响3个干预组的TNF-α和CRP水平与模型对照组相比差异均有显著性，均低于模型对照组(P<0.05)。TNF-α在干预组间的差异表现为高剂量组低于中、低剂量组，中剂量和低剂量组间差异没有统计学意义。CRP水平在3个干预组间差异没有统计学意义。 2.8肝脏组织的形态学观察模型对照组大鼠为典型的脂肪变性，番茄红素各剂量组肝细胞也存在一定的脂肪变性，但远好于模型组。 2.9相关分析 2.9.1血清TNF-α、CRP、Ox-LDL与血脂的关系血清TNF-α水平与血清TC水平呈正相关，有统计学意义(r=0.309，P<0.05)。血清CRP的水平与血清TC、TG的水平呈正相关(r=0.510，r=0.216)，均有统计学意义(P<0.05)，与血清HDL-C水平呈负相关(r=-0.271，P<0.05)。血清Ox-LDL水平与血清TC、LDL-C水平呈正相关(r=0.314，r=0.551)，均有统计学意义(P<0.05)。 2.9.2血清TNF-α、CRP、Ox-LDL与血糖、胰岛素、HOMA-IR的关系血清TNF-α水平、血清CRP水平与HOMA-IR指数呈正相关关系，有统计学意义(r=0.417；r=0.449，P<0.01)。血清TNF-α水平、血清CRP水平与血糖、胰岛素水平呈正相关趋势，但无统计学意义(P>0.05)。血清Ox-LDL水平与血糖、胰岛素水平和HOMA-IR指数程正相关趋势，但无统计学意义(P>0.05)。 结论： 1.采用高脂饲料喂养4周加25mg/kg STZ注射可以建立稳定的具有高血脂和胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病大鼠模型。 2.番茄红素干预可降低实验性2型糖尿病大鼠血糖水平，改善胰岛素抵抗状态。 3.番茄红素干预可改善实验性2型糖尿病大鼠脂代谢紊乱状态和脂肪肝程度，降低Ox-LDL水平。 4. 番茄红素干预可降低实验性2型糖尿病大鼠血清CRP、TNF-α水平。

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第1章前言

第2章材料与方法

第3章结果

第4章讨论

第5章结论

参考文献

致谢