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【目的】糖尿病是由遗传、环境、行为等多种因素相互作用而引起的一种严重威胁人类健康的慢性病,其中饮食因素起着非常重要的作用。牛奶含多种营养素,是人类的主要食品之一。牛奶中含有20%的乳清蛋白,其防治糖尿病的功效受到人们的关注。本研究利用链脲佐菌素(STZ)诱导的ICR小鼠糖尿病模型探讨乳清蛋白防治糖尿病的机制。【方法】SPF级健康雄性ICR小鼠腹腔注射100mg/kg和160mg/kg体重STZ诱导非胰岛素依赖性糖尿病模型和胰岛素依赖性糖尿病模型。未造模的正常小鼠和两种造模小鼠各随机分为四组,分别以0%、10%、20%和40%的乳清蛋白隔天灌胃一次,灌胃4周。实验期间每周一次称量小鼠体重、摄食和饮水量。实验开始前和开始后2周(整个实验中期)以及实验结束时测定空腹血糖值和血浆胰岛素含量,实验结束时所得血浆还用来测定脂代谢指标、丙二醛和瘦素水平,胰腺组织经固定、包埋、切片后观察胰岛形态。另外用配备氨基酸专用分析柱的HPLC分析乳清蛋白中氨基酸的组分和血浆中氨基酸的含量。【结果】模型小鼠明显多饮多食。160mg/kg STZ模型小鼠的多饮多食和体重降低尤为明显。胰岛形态显示100mg/kg STZ模型小鼠胰岛部分萎缩而160mg/kg STZ模型小鼠胰岛数量明显减少,β细胞发生核溶解及核固缩坏死。无论是正常小鼠还是造模小鼠,不同浓度乳清蛋白灌胃后空腹血糖无明显差别。在正常小鼠和100mg/kg STZ模型小鼠中40%乳清蛋白组小鼠血浆胰岛素水平显著低于0%乳清蛋白组(对照组)。160mg/kg STZ模型小鼠血浆胰岛素水平极低,提示胰岛基本失去分泌胰岛素功能。胰岛素和血糖比值反映了胰岛素敏感性。正常小鼠在实验进行到第2周时40%乳清蛋白组的胰岛素和血糖比值明显低于对照组,实验结束时三个乳清蛋白组的该比值均显著低于对照组。100mg/kg STZ模型小鼠在实验结束时40%乳清蛋白组该比值也明显低于其他三组。实验结束时,正常小鼠的40%乳清蛋白组甘油三脂和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)显著低于对照组。随着乳清蛋白灌胃浓度的增加,甘油三脂和LDL-C的下降呈剂量反应关系。两种造模小鼠血浆甘油三脂、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和LDL-C水平在各乳清蛋白灌胃组间均无明显差别。实验结束时,100mg/kgSTZ模型小鼠的瘦素水平随着乳清蛋白浓度的增加有增高趋势,但无统计学意义。160mg/kgSTZ模型小鼠的血浆瘦素含量接近于0。三种小鼠血浆丙二醛水平在不同浓度乳清蛋白组间未发现明显差别。用HPLC测得本研究所用乳清蛋白组中支链氨基酸的含量占25.65%,与文献报道一致。乳清蛋白灌胃后血浆中支链氨基酸含量上升,并且灌胃浓度越高,支链氨基酸含量越高。【结论】本研究用100mg/kg和160mg/kg的STZ成功诱导了非胰岛素依赖性糖尿病模型和胰岛素依赖性糖尿病模型。乳清蛋白灌胃增加了正常小鼠和100mg/kgSTZ模型小鼠的胰岛素的敏感性,改善了正常小鼠的脂代谢,其作用机制可能与摄入富含支链氨基酸的乳清蛋白后增加血液中支链氨基酸浓度有关。