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糖尿病是遗传因素和环境因素长期作用导致的一种全身性代谢疾病,主要是由绝对或相对胰岛素分泌不足和/或胰高血糖素活性过高所引起的。如何合理有效控制血糖水平,并尽量减少低血糖的发生,是糖尿病治疗的关键。有研究表明,壳聚糖具有明显的降血糖、降血脂及增强免疫的作用。但因其不能直接溶于水和一般有机溶剂,应用受到一定限制,而经过修饰的水溶性壳聚糖不仅具有壳聚糖相似的性质,而且一些生理活性更加显著,甚至显示出壳聚糖所没有的独特生理活性。本研究用水溶性壳聚糖(water-soluble chitosan,WSC)对多次低剂量链脲佐霉素(multiple low-dose streptozotocin,MLD-STZ)诱导的糖尿病小鼠进行治疗,以期探寻其降血糖作用的最佳治疗浓度,探讨水溶性壳聚糖降血糖的作用机制。以不同浓度水溶性壳聚糖处理正常小鼠,同时做灌胃最大耐受量实验,结果发现水溶性壳聚糖对正常小鼠血糖无明显影响,灌胃小鼠无中毒症状和死亡现象,表明水溶性壳聚糖对正常小鼠的糖代谢过程无明显影响,具有应用安全性。以不同浓度水溶性壳聚糖处理MLD-STZ糖尿病小鼠,测定小鼠血糖、血清胰岛素、C肽及肝糖原含量,进行水溶性壳聚糖降血糖作用的研究。本研究利用MLD-STZ方法成功诱导了糖尿病小鼠模型,成功率为85%,该模型症状与人类Ⅰ型糖尿病相似。降血糖实验表明,高浓度水溶性壳聚糖处理后第6周可使糖尿病小鼠血糖值下降39.4%,与糖尿病组相比差异显著;中浓度水溶性壳聚糖也可降低糖尿病小鼠血糖值,但差异并不显著;低浓度水溶性壳聚糖对糖尿病小鼠血糖值无明显影响。该研究表明水溶性壳聚糖具有一定的降血糖作用,呈浓度剂量效应。小鼠血清胰岛素和C-肽研究表明,水溶性壳聚糖能明显提高糖尿病小鼠血清胰岛素与C肽含量,可能与其促进胰岛β细胞损伤的修复有关,通过修复损伤的胰岛β细胞,使血清胰岛素和C-肽水平趋于正常,维持血糖的正常代谢,从而起到改善糖尿病的作用。水溶性壳聚糖处理也能提高糖尿病小鼠肝糖原含量,表明水溶性壳聚糖能够有效调节糖尿病小鼠体内糖的含量,增加肝糖原的贮存,从而对糖尿病小鼠的糖代谢过程起到保护作用。小鼠糖异生研究表明,水溶性壳聚糖能抑制以丙氨酸为底物的糖异生作用。胰岛HE染色结果表明水溶性壳聚糖对受损胰岛细胞的形态结构具有一定的修复和改善作用。综上所述,水溶性壳聚糖对MLD-STZ糖尿病小鼠有较好的治疗作用,既可使血糖明显下降,血清胰岛素和C-肽含量升高,又可改善小鼠一般生活状况,抵抗体重的降低。但水溶性壳聚糖对正常小鼠血糖无影响,表明它并不直接刺激胰岛β细胞释放胰岛素,只是在血糖异常时,可能通过促进胰岛细胞的修复,提高胰岛素分泌、增加外周组织对胰岛素的敏感性等机制来降低血糖,达到调节机体糖代谢的作用。