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本次实验通过高脂饲料喂养SD大鼠4周并在此基础上给予小剂量链尿佐菌素(STZ)，建立2型糖尿病大鼠模型，然后采用不同剂量的番茄红素进行干预，以探讨番茄红素对2型糖尿病大鼠氧化和非酶糖化水平的影响。该研究通过充分利用番茄红素的生理功能，开发新的药物和功能性食品，为糖尿病的治疗提供一条新出路。
研究目的：
1.建立2型糖尿病大鼠模型。
2.观察番茄红素对2型糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平的影响。
3.观察番茄红素对2型糖尿病大鼠氧化水平的影响。
4.观察番茄红素对2型糖尿病大鼠非酶糖化水平的影响。
研究方法：
1.实验动物模型建立和干预将体重在180-220g左右的70只SPF级雄性SD大鼠喂饲普通饲料适应一周后，按体重随机分成2组：正常对照组10只，喂饲普通饲料；高脂组60只，喂饲高脂饲料。高脂饲料喂养4周后测定大鼠血糖和血清胰岛素水平，用计算得到的内稳态模型评价指数来鉴定大鼠胰岛素抵抗是否诱导成功。将胰岛素抵抗诱导成功的大鼠随机分为两组，高脂对照组和造模组，给予造模组大鼠腹腔注射STZ，一周后测定大鼠血糖水平和口服葡萄糖耐量试验。根据2型糖尿病大鼠的诊断标准空腹血糖≥7.0mmol/L，2h血糖≥11.0mmol/L，将造模成功大鼠按血糖值随机分为4组：糖尿病模型组、番茄红素高剂量组20mg/kg．bw/d、中剂量组10mg/kg．bw/d、低剂量组5mg/kg．bw/d。加上高脂对照组共5组实验对象，各组大鼠继续给予高脂饲料喂养。干预组大鼠每天采用番茄红素油溶液灌胃，DM组和高脂对照组采用空白油溶液灌胃。干预期间，每两周测一次血糖，每周测一次体重，记录进食量，观察尿量、饮水量。正常对照组大鼠在干预开始前处死。干预10周后，所有大鼠做如下处理： 1.1经大鼠股动脉采血，采集新鲜全血和抗凝全血，抗凝全血静置离心分离血清，-40℃保存。1.2分离大鼠的心、肝、脾、肾、胰腺并称重用于脏器系数评价，并将肝脏和胰腺冻存于-80℃。
2.检测指标及方法：
2.1口服葡萄糖耐量试验按照3g/kg．bw剂量标准用50％葡萄糖溶液给大鼠灌胃，分别在灌胃后0、30、60和120min后断尾取血，采用血糖仪直接测定葡萄糖浓度变化情况，计算出血糖曲线下面积。
2.2胰岛素抵抗指数用内稳态模型评价指数表示，HOMA-R=血糖浓度(mmol/L)×血清胰岛素浓度(μIU/mL)/22.5，1μIU/mL=6.945pmol/L。
2.3肝脏组织中番茄红素含量：高效液相色谱法。
2.4血脂水平测定：采用酶法测定血清总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量；低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平采用直接法测定。
2.5血糖水平测定：采用葡萄糖氧化酶法。
2.6血清氧化型低密度脂蛋白(ox．LDL)和胰岛素水平测定：采用EIASA法。
2.7氧化水平测定：总抗氧化能力测定(T-AOC)采用菲罗啉比色法；丙二醛(MDA)采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法；超氧化物歧化酶(SOD)采用黄嘌呤氧化酶法；过氧化氢酶(CAT)采用钼酸比色法；谷胱甘肽过氧化物酶(GSI-Px)采用2-硝基苯甲酸(DTNB)直接法。胰腺组织中蛋白含量测定：采用考马斯亮兰法。
2.8全血中糖化血红蛋白(GHb)水平测定：采用TBA比色法。
2.9血清糖化低密度脂蛋白(Gly-LDL)水平测定：采用氯化硝基四氮唑蓝还原法。
实验结果：
1.2型糖尿病大鼠模型建立高脂饲料喂养4周后，高脂组大鼠体重、血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、胰岛素水平和HOMA-R均高于正常对照组(P<0.05)。进食量、空腹血糖水平(FBG)和高密度脂蛋白胆固醇水平与正常对照组比较，无显著性差异(P>0.05)。因此，可以认为高脂组大鼠胰岛素抵抗诱导成功。
将胰岛素抵抗诱导成功的大鼠随机分为两组，高脂对照组lO只和2型糖尿病造模组50只。注射STZ后的一周内，造模组大鼠共有3只死亡。根据造模组大鼠OGTT和FBG结果，共有5只不符合2型糖尿病大鼠的诊断标准，最后共有42只2型糖尿病大鼠和10只高脂对照组大鼠进入实验干预阶段。
造模成功的大鼠空腹血糖值明显高于正常对照组和高脂对照组，血清胰岛素水平和正常对照组无显著性差异(P>0.05)，而低于高脂对照组(P<0.05)。DM组大鼠HOMA-R高于正常对照组和高脂对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。因此，可以认为2型糖尿病大鼠模型建立成功。
2.2型糖尿病大鼠模型稳定性的判断干预期间DM组大鼠血糖始终稳定在较高的水平，番茄红素干预组大鼠血糖水平有所降低，但是始终高于高脂对照组(P<0.05)。DM组和各干预组大鼠体重增长缓慢，高脂对照组大鼠体重一直处于快速生长状态，差异有统计学意义(P<0.05)。在干预期间，2型糖尿病大鼠逐渐出现毛色暗淡，动作迟缓，精神萎靡等症状，干预组和DM组大鼠饮水量和尿量均明显增多。故该2型糖尿病模型较为稳定。
3.番茄红素干预期间大鼠一般情况
3.1不同实验组大鼠的进食量干预期间，将HF组、DM组和高、中、低三个干预组大鼠的进食量进行比较，结果显示5组大鼠的日平均进食量没有统计学差异(P>0.05)。
3.2各组大鼠脏器的比值干预结束后，对各实验组大鼠的心脏、肝脏、脾脏、胰腺指数进行比较，差异没有统计学意义(P>0.05)。DM组和高、中、低干预组2型糖尿病大鼠肾脏指数高于高脂对照组(P<0.05)。
3.3大鼠肝脏中番茄红素的水平高脂对照组和DM组大鼠肝脏的番茄红素水平在检测线以下，而不同剂量干预组大鼠肝脏番茄红素的水平不同，差异有统计学意义(P<0.05)，高剂量组>中剂量组>低剂量组。
4.番茄红素对2型糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平的影响干预结束时，与DM组大鼠比较，番茄红素干预组大鼠血糖浓度均降低，而且中、高剂量组比低剂量组大鼠血糖浓度下降更明显，差异有统计学意义(P<0.05)。各干预组大鼠血清胰岛素水平高于DM组，差异有统计学意义(P<0.05)，各干预组间血清胰岛素水平无明显差异。与DM组比较，低剂量组2型糖尿病大鼠HOMA-R无变化，中剂量和高剂量组大鼠HOMA-R下降(P<0.05)，说明2型糖尿病大鼠体内胰岛素抵抗状况有所改善。
5.番茄红素对2型糖尿病大鼠氧化水平的影响
5.1番茄红素对大鼠血液中T-AOC、MDA、CAT、总SOD和GSH-Px的影响DM组大鼠体内明显处于氧化应激水平，血液中总抗氧化能力下降，抗氧化酶CAT、总SOD和GSH-Px活性也低于高脂对照组，而MDA水平明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。干预组与DM组比较，总抗氧化能力、CAT、总SOD和GSH-Px活性均升高，同时MDA水平下降，差异有统计学意义(P<0.05)。
5.2番茄红素对大鼠胰腺中T-AOC、MDA、CAT、总SOD和GSH-Px的影响DM组大鼠胰腺组织中总抗氧化能力下降，抗氧化酶CAT、总SOD和GSH-Px活性明显降低，MDA水平明显高于高脂对照组(P<0.05)。与DM组比较，干预组胰腺组织总抗氧化能力、CAT、总SOD和GSIt-Px活性显著升高，MDA水平下降，差异有统计学意义(P<0.05)。
6.番茄红素对2型糖尿病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)，其中高剂量组的ox-LDL水平下降最明显。
7.番茄红素对2型糖尿病大鼠非酶糖化的影响与高脂对照组比较，DM组大鼠体内GHb和Gly-LDL水平较高，差异有统计学意义(P<0.05)。与DM组比较，三个剂量组GHb水平均有下降，其中高剂量组下降最明显，差异有统计学意义(P<0.05)。不同剂量组番茄红素对Gly-LDL水平影响不明显，差异没有统计学意义(P>0.05)。
8.相关分析
8.1 2型糖尿病大鼠血糖浓度与GHb水平的关系2型糖尿病大鼠血糖浓度为自变量，GHb水平为因变量，计算自变量与因变量之间直线相关系数r=0.45，相关系数有统计学意义(P<0.05)。因此，可以认为2型糖尿病大鼠体内GHb水平随着血糖浓度的升高而升高。
8.2 2型糖尿病大鼠GHb和ox-LDL与脂质过氧化终产物MDA的关系2型糖尿病大鼠体内GHb和ox-LDL为自变量，血清MDA水平为因变量，计算各自变量与因变量之间直线相关系数r分别为0.72和0.71。结果表明血清中MDA的含量与GHb和ox-LDL水平呈正相关，相关系数有统计学意义(P<0.05)。
结论：
1.高脂饲料喂养4周加小剂量腹腔注射STZ可以成功建立2型糖尿病大鼠模型。
2.番茄红素可以降低2型糖尿病大鼠血糖水平，改善胰岛素抵抗状态。
3.番茄红素可以改善2型糖尿病大鼠体内氧化水平，以高剂量组效果最明显。
4.番茄红素可以降低2型糖尿病大鼠体内ox-LDL的水平，以高剂量组效果最明显。
5.番茄红素可以降低2型糖尿病大鼠体内的GHb水平。