左卡尼汀胃肠道给药对2型糖尿病小鼠治疗作用的实验研究

摘要

目的:复制高脂高糖链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病小鼠模型,建立2型糖尿病模型小鼠血浆和肝脏组织中卡尼汀群柱前衍生化荧光高效液相色谱检测方法,从坐骨神经和肝脏的角度筛选并确定左卡尼汀灌胃给药对2型糖尿病小鼠治疗作用的有效剂量及作用机制。
　　 方法:①复制2型糖尿病小鼠模型:3周龄高脂高糖喂养的雄性昆明种小鼠分别于6周龄、9周龄时两次腹腔注射STZ(100mg/Kg),24h后非空腹血糖(NFBG)高于12.0mmol/L,者为2型糖尿病模型。②实验设计:雄性昆明种小鼠分为对照组、2型糖尿病模型组、卡尼汀给药组(250 mg/Kg、125mg/Kg、62.5mg/Kg,1次/天,po.),每周测量非空腹血糖(NFBG),4周后酶法测定血浆和肝脏组织匀浆中TG含量,肝脏、脂肪称重,计算肝指数(肝脏与体重比值),肉眼及光镜下观察肝脏脂肪变性程度,电镜观察坐骨神经、肝脏超微结构,ELASA法测量血浆胰岛素、IGF-1含量、坐骨神经匀浆IGF-1含量、肝脏组织匀浆。FFA含量。将小鼠尾部末端浸入温度为49±0.5℃的水中,记录连续灌胃8周各组小鼠甩尾潜伏期,及成模4周后连续中剂量卡尼汀给药4周小鼠甩尾潜伏期。③HPLC-FL法检测各组小鼠血浆和肝脏组织中卡尼汀群含量。样本经蛋白沉淀处理后,用1-氨基葸(1-AA)将样本荧光衍生化,荧光高效液相色谱方法测定,血浆和肝脏组织匀浆中左卡尼汀(LC)、乙酰左卡尼汀(ALC)、丙酰左卡尼汀(PLC)含量。采用SPSS17.0软件对实验数据进行分析。
　　 结果:①高脂高糖喂养联合两次腹腔注射低剂量STZ诱导正常小鼠成为2型糖尿病动物模型,第2次注射STZ24h后血糖高于12.0mmol/L为复制模型成功。②2型糖尿病小鼠肝指数高于对照小鼠(p＜0.01),血浆、肝脏内TG水平显著高于对照小鼠(p＜0.01),肝脏FFA水平高于对照小鼠(p＜0.05),肝脏可见明显脂肪病变,超微结构肝脏线粒体肿胀、粗面内质网扩张,坐骨神经髓鞘结构模糊、髓鞘板层分离、轴突萎缩,血浆胰岛素、IGF-1、坐骨神经匀浆IGF-1水平与对照小鼠无明显差异(p＞0.05)。经250 mg/Kg、125mg/Kg LC治疗后,小鼠肝指数下降(p＜0.01,p＜0.05),血浆、肝脏内TG水平下降(p＜0.01,p＜0.05),血浆胰岛素水平显著升高(p＜0.01):肝脏线粒体形态基本正常,粗面内质网清晰,脂肪滴减少;坐骨神经髓鞘结构较完整,少量纤维髓鞘板层结构疏松,轴突形态饱满。2型糖尿病小鼠的甩尾潜伏期在成模3-6周时低于对照组小鼠(p＜0.05),LC(250 mg/Kg、125mg/Kg)剂量组甩尾潜伏期在整个过程中均无变化,与模型组相比其3-6周的甩尾潜伏期明显延长(p＜0.05);LC(62.5 mg/Kg)治疗组在成模4周时甩尾潜伏期短于正常小鼠(p＜0.05),但与模型组小鼠相比程度明显较轻(p＜0.05)。延迟给药组在成模2-4周时,甩尾潜伏期明显低于对照组(p＜0.05),经LC(125mg/Kg)治疗1周后,与模型组相比甩尾潜伏期延长(p＜0.05),LC治疗2周时,甩尾潜伏期与对照组差异无显著性,长于模型组(p＜0.05)。③荧光高效液相色谱法可同时检测2型糖尿病小鼠血浆和组织匀浆中LC、ALC和PLC的含量,其中PLC含量低于样品的线性范围。2型糖尿病小鼠血浆中LC、ALC的含量、肝脏中的LC含量均明显降低(p＜0.05),口服LC后小鼠血浆中的LC、ALC明显升高(p＜0.01,p＜0.05)。
　　 结论:成功复制2型糖尿病小鼠模型。建立2型糖尿病模型小鼠血浆和肝脏组织中卡尼汀群柱前衍生化荧光高效液相色谱检测方法。并发坐骨神经、肝脏病变的2型糖尿病小鼠血浆LC、ALC、肝脏LC水平明显降低。灌胃给药LC125mg/Kg通过升高血浆LC、ALC、胰岛素水平,降低TG含量改善2型糖尿病小鼠坐骨神经、肝脏病变。