地黄水苏糖对糖尿病小鼠肠道菌群的影响

摘要

地黄为玄参科植物地黄Rehmannia glutinosa Libosch.的新鲜或干燥块根，用于治疗糖尿病历史悠久，现代药理学也证明地黄中的水苏糖和梓醇对糖尿病及其并发症有一定的缓解和治疗作用，水苏糖还能促进益生菌增殖。糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。因胰岛素分泌绝对或相对不足以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低，引起糖、脂肪、蛋白质等一系列代谢紊乱，造成多器官的慢性损伤和功能障碍。最新调查显示，糖尿病已成为继心脑血管疾病及肿瘤之后的又一严重危害人类健康的慢性非传染性疾病。其病因和发病机制尚未完全阐明，近年来的微生态学研究发现，糖尿病的发生发展可能与肠道菌群有密切联系。本研究以链脲佐菌素(STZ)诱发小鼠糖尿病模型，使用地黄水苏糖灌胃治疗，观察其降糖效果，同时利用16SrDNA高通量测序技术对模型组、双歧杆菌、二甲双胍、水苏糖灌胃治疗与正常小鼠肠道菌群结构进行了比较研究，得到结果如下:
　　 1.灌胃给药7周后，双歧杆菌、二甲双胍和水苏糖均表现出一定程度的降糖作用，且与模型组相比具有极显著差异(p＜0.01)。三组之间的降糖效果差异不显著，但水苏糖组的血糖值相对另两个治疗组的波动范围更窄且绝对值较低;
　　 2.经16S rDNA高通量测序后五个处理组共注释出8个门19个纲29个目48个科82个属的细菌;其中正常组有8个门16个纲21个目33个科55个属，模型组有8个门17个纲22个目36个科61个属，双歧杆菌组有8个门16个纲19个目31个科56个属，二甲双胍组有8个门18个纲24个目39个科63个属，水苏糖组有8个门18个纲22个目40个科59个属;
　　 3.正常小鼠肠道菌群的多样性高于STZ所致糖尿病小鼠，且具有极显著差异(p＜0.01)，糖尿病小鼠体内的肠道菌群的种类及其丰度也发生了变化且具有显著性差异(p＜0.05)，这说明小鼠患糖尿病后出现了明显的肠道菌群失调;
　　 4.门水平的分类显示正常小鼠和糖尿病小鼠肠道内的优势菌群都集中在拟杆菌门(Bacteroidetes)，变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门（Firmicutes）这三个类群上;
　　 5.双歧杆菌组与正常组小鼠相比，肠道内变形菌门细菌的数量明显增多(p＜0.01)，拟杆菌门和厚壁菌门的细菌数量减少，且拟杆菌门差异显著(p＜0.05);乳杆菌属(Lactobacillus)、拟杆菌属(Bacteroides)等显著减少(p＜0.01)，螺杆菌属(Helicobacter)、支原体菌属(Mycoplasma)等显著增多(p＜0.05);
　　 6.二甲双胍组小鼠肠道内拟杆菌门数量明显增多且与其余各组具有显著性差异(p＜0.05)，变形菌门数量也增多但与正常组小鼠相比差异不显著，厚壁菌门的数量相比正常组小鼠明显减少且具有极显著差异(p＜0.01);乳杆菌属、拟杆菌属等显著减少(p＜0.01)，螺杆菌属、支原体属减少但螺杆菌属差异不显著;
　　 7.水苏糖组与正常组小鼠相比，变形菌门数量显著增多(p＜0.01)，厚壁菌门细菌数量减少且具有极显著差异(p＜0.01)，拟杆菌门略有减少，无显著性差异。乳杆菌属、拟杆菌属等显著减少(p＜0.01)，螺杆菌属、支原体菌属等显著增多(p＜0.05)。本组部分小鼠的乳杆菌属、拟杆菌属的数量恢复到正常水平附近，且这些小鼠的血糖值也较低，说明口服300mg/kg的地黄水苏糖能够显著降低STZ所致糖尿病小鼠的血糖(p＜0.05)，并能在一定程度上恢复因患病减少的乳杆菌属和部分正常细菌（如拟杆菌属）的数量，具有调节血糖和肠道菌群的双重作用。
　　 本实验结果对于阐明肠道菌群与糖尿病的关系及地黄降糖的相关研究提供了部分理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．糖尿病研究概况

1．1 糖尿病的分类

1．2 糖尿病的诊断标准

1．3 糖尿病并发症

2．肠道菌群及其与糖尿病的关系研究概况

2．1 糖尿病对肠道菌群的影响

2．2 调节肠道菌群对糖尿病的治疗作用

3．中药地黄治疗糖尿病研究概况

3．1 地黄简介

3．2 水苏糖

3．3 梓醇

4．糖尿病模型研究进展

5．16S rDNA在细菌分析中的应用研究概况

6．本研究的目的及意义

第二章 地黄水苏糖的降糖作用及其对糖尿病小鼠肠道菌群的影响

1．材料与方法

1．1 实验动物

1．2 实验药品与仪器

1．3 水苏糖的提取与纯度测定

1．4 STZ糖尿病小鼠模型的制备

1．5 分组、药物剂量及肠道内容物标本采集

1．6 肠道内容物基因组DNA提取

1．7 DNA检测

1．8 16S rDNA片段扩增与测序

1．9 信息分析流程及数据处理

1．10 Beta多样性分析流程

1．11 统计学处理

2．结果与分析

2．1 自制水苏糖粗提物粉末纯度测定

2．2 造模

2．3 血糖的变化

2．4 肠道细菌基因组DNA的提取和检测

2．5 reads产量统计

2．6 OTU聚类

2．7 多样性分析

3．讨论

3．1 造模

3．2 基因组DNA降解

3．3 血糖变化

3．4 肠道菌群的变化

3．5 双歧杆菌

3．6 样本量

第三章 水苏糖和梓醇的联合降糖作用研究

1．材料与方法

1．1 实验动物

1．2 实验药品与仪器

1．3 水苏糖的提取与纯度测定

1．4 STZ糖尿病小鼠模型的制备

1．5 分组、药物剂量及检测指标

2．结果与分析

2．1 自制水苏糖粉末纯度测定

2．2 体重变化

2．3 血糖变化

3．讨论

第四章 结论

参考文献

致谢