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目的:研究糖尿病大鼠不同阶段尿液代谢谱的变化,并探索与此模型相关的生物学标记物;观察交泰丸对此糖尿病大鼠的治疗效果,研究交泰丸对此糖尿病大鼠尿液代谢谱的影响,探索用尿液代谢谱作为交泰丸治疗糖尿病大鼠综合疗效评价指标的可行性,为进一步探索用代谢组学方法进行方证研究打下一定的基础。
方法:SD雄性大鼠80只,随机分为正常组10只,糖尿病造模组70只。造模组大鼠以高糖高脂饲料喂养6周后,以37mg/kg的剂量腹腔注射链脲佐菌素(STZ),1周后检测空腹血糖(FBG)确定成模大鼠。成模大鼠随机分组,分别用交泰丸、二甲双胍灌胃治疗6周,正常组和模型组做对照。每周观察动物精神状况、反应、体毛色泽,进食量、饮水量以及体重变化;正常组与模型组动态收集尿液,交泰组于治疗6周末收集尿液:用药后动态检测FBG。实验末检测甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA)、血清胰岛素(INS);留取大鼠胰腺在光镜和透射电子显微镜下观察胰岛组织形态学变化。尿液采用氯甲酸乙酯(ECF)衍生和气相色谱质谱联用(GC/MS)的代谢组学技术进行检测分析。
结果:(1)实验前造模组大鼠与正常组大鼠的代谢模式图之间无明显差异;高糖高脂饲料喂养后,造模组大鼠与正常组大鼠的代谢模式图有分离的趋势;STZ注射后,模型组大鼠与正常组大鼠的代谢模式图有明显差异,能清晰地区分,且糖尿病大鼠不同阶段的尿液代谢模式图有明显变化:模型组大鼠与正常组大鼠的尿样进行比较研究,找出了59个差异变量,鉴定了10个生物学标记物。(2)交泰丸组在用药1周末即出现FBG降低趋势;3周后进食量明显低于模型组,5周末时FBG与模型组比较显著降低,6周末时饮水量、TG、FFA与模型组比较显著下降,形态学显示胰岛结构较完整,β细胞数量相对增多,细胞内分泌颗粒较丰富,胰岛周边部导管上皮细胞样细胞增多,并向胰岛中央移行;免疫组化结果显示,与模型组相比,交泰丸组胰岛内胰岛素阳性细胞较多,染色较深。(3)交泰丸治疗6周后,模型组和交泰丸组的大鼠代谢模式图基本分开,同时正常组与交泰丸的大鼠代谢模式图较接近,其结果与常规生化形态基本一致。
结论:(1)代谢组学分析方法可以用于高糖高脂饲料喂养联合STZ诱导的糖尿病大鼠的研究。(2)交泰丸对此糖尿病大鼠有治疗作用。(3)代谢组学分析方法可以作为交泰丸治疗糖尿病大鼠综合疗效的评价指标。