血糖调节（共6篇）
血糖调节 篇1
美国斯坦福大学医学院的科研人员在新一期《国家科学院学报》上发表文章说, 他们对实验鼠以及人类干细胞进行试验时发现, 在糖皮质激素作用下, 有三个可以控制生物钟的基因改变了自身的活性。进一步的研究发现, 上述基因活性的改变直接与血糖水平调节相关。参与这项研究的费尔德曼博士指出, 这表明生物体内糖皮质激素的日常变化, 与人体的生物钟以及血糖水平密切相关。而一些含有糖皮质激素的常用药物, 被较为广泛地用于治疗重度哮喘以及癌症等, 这就导致患者可能因糖皮质激素的作用而出现糖尿病这样的副作用。
费尔德曼说, 新发现将有助于医生考虑如何配合人体生物钟的节奏而正确使用相关药物。
关于血糖平衡调节四个误区的解析 篇2
人的生理活动能量直接来源于血液的血糖，血糖来源于
小肠等消化器官从食物中获取的营养物质。人饿的原因是血液
里面的血糖浓度减少，进而会有的正常的生理反应。这个时候
应该补充食物（也就是吃东西），如果这个时候不即时补充食
物，稍微时间长点的话，生理反应会促使分解肝糖原（来自细
胞脂肪分解物，由胆汁完成进程）。这个时候人会感觉饿过去
了，反而不饿了。
二、血糖浓度下降时，肾上腺素分泌调节问题
当血糖浓度下降时，升高血糖的激素如胰高血糖素和肾上
腺素的分泌都会增加，但两种激素分泌的调节有细微的差别。
我们可以看出胰岛A细胞和B细胞即可直接感受血糖浓度的刺
激，也可通过下丘脑发出的交感神经支配分别分泌胰高血糖素
和胰岛素，这是调节方式为神经一体液调节。而肾上腺髓质分
泌肾上腺素不能直接感受血糖浓度的刺激，只能通过下丘脑发
出的交感神经的支配分泌肾上腺素，即肾上腺素分泌调节方式
只有神经调节。
例1 下列关于人，高等动物及植物激素调节方式的叙述，正确的是
（ ）
A.人体饥饿状态下，血糖降低，直接刺激肾上腺分泌肾上腺素，
使血糖升高。
B.在正常蝌蚪的饲料中加入一定量的甲状腺制剂，蝌蚪短时间内
发育成大型青蛙。
C.顶端优势是指顶芽优先生长，侧压受抑制，侧芽的生长素来自
于自身产生和顶芽运输。
D.利用秋水仙素培育三倍体无籽西瓜过程中不需要生长素。
解析：本题易错选A，肾上腺素不能直接感受血糖浓度的刺激，其
他选项，甲状腺激素主要是促进发育，而不是生长。三倍体无子西瓜培
育也需要生长素的刺激。（答案：C）
三、胰岛素和胰高血糖素的作用机理及相互关系问题
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是
机体内唯一降低血糖的激素，其作用是通过“三促两抑”来降
低血糖，既促进氧化分解，合成糖原，转化为非糖物质；抑制
肝糖原分解，非糖物质转化为糖类物质。
胰高血糖素与胰岛素的作用相拮抗，通过刺激糖原分解
提高血糖，但很多同学认为他们的作用機理完全相反。其实两
者的相互关系是胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素的分泌，这
个不难理解当人体饱食后血糖浓度升高，胰岛素是细胞中唯一
降低血糖的激素，而升高血糖的激素除了胰高血糖素，还有甲
状腺激素，糖皮质激素，肾上腺素等。升高的因素比降低的因
素多，当胰岛素降低血糖时，抑制升高因素，才能让胰岛素降
低，否则很难实现。而胰高血糖素的分泌增加却促进胰岛素的
分泌。这是什么原因呢？为什么出现不对称关系？当机体因消
耗而使血糖由正常浓度继续降低时，胰高血糖素的分泌增加，
其主要作用是促进肝糖原的分解升血糖。但是，如果肝糖原分
解太快将造成血糖水平过高，那么，机体如何精细调控的呢？
首先，胰高血糖素的分泌促进肝糖原的分解升高血糖，不过我
们注意到胰高血糖素的分泌增加对胰岛素的分泌起促进作用，
胰高血糖素促进肝糖原的分解的同时，胰岛素的分泌增加很快
发挥相反的降血糖作用。这样，就能保证血糖在正常浓度范围
内较小幅度波动段。这就像骑车下坡时，刹闸和松闸相结合，
保证速度在一定范围内既不太快失控也不太慢停滞不前。这
里，胰高血糖素好比负责松闸，胰岛素负责刹闸，使血糖在正
常浓度范围内。
例2 下列有关胰岛素和胰高血糖素的叙述正确的是（ ）
A.胰高血糖素通过增加糖的来源和抑制糖的所有去路提高血糖浓
度
B.胰岛素可通过抑制糖的来源和增加糖的去路降低血糖浓度。
C.胰岛素分泌和胰高血糖素分泌相互抑制
D.胰岛素分泌和胰高血糖素分泌相互促进
解析：本题易错选C胰岛素有“三促两抑”来降低血糖，方式有抑
制血糖来源和促进血糖去路，但胰高血糖素升高血糖浓度时不能抑制糖
的氧化分解，否则会影响细胞正常的新陈代谢。两者激素分泌不是简单
的促进或抑制，胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素的分泌，胰高血糖素
的分泌增加却促进胰岛素的分泌。（答案：B）
例3 当人体饥饿时，体内胰岛素和胰高血糖素的变化情况是（ ）
A.胰高血糖素分泌量增加，胰岛素分泌量增加。
B.胰高血糖素分泌量增加，胰岛素分泌量减小。
C.胰高血糖素分泌量减小，胰岛素分泌量减小。
D.胰高血糖素分泌量减小，胰岛素分泌量增加。
解析：此题比较容易，直接运用知识点，饥饿时，血糖浓度降低，
需要胰高血糖素增多来升高血糖，同时促进胰岛素分泌量增加来促进血
糖进入细织细胞利用，为人体提供能量。（答案：A）
四、肌糖原不能转化为血糖的问题
当人饱食后一部分血糖会转化成肝糖原和肌糖原储存起
来，以备血糖减低时用，那么糖原分解并不是直接产生葡萄
糖，而是产生6磷酸葡萄糖。6磷酸葡萄糖不能穿过膜进入血
液。在肌肉中缺乏6磷酸葡萄糖酶，所以不能转化为葡萄糖。
也就没有直接的升高血糖的功能了。但是，当无氧呼吸发生
时，6磷酸葡萄糖可产生乳酸，乳酸可以通过糖异生途径产生
葡萄糖。所以，肌糖原只能间接的转化为血糖，因此我们的高
中教材里明确规定肌糖原不能分解成葡萄糖来补充血糖，只能
为肌肉提供能量。
（作者单位：陕西宁强县荣程中学）
血糖的调节与糖尿病 篇3
血液中的葡萄糖, 称为血糖。体内血糖浓度是反映机体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下, 血糖浓度是相对恒定的。正常人空腹血浆葡萄糖浓度为3.9~6.1mmol/L。空腹血浆葡萄糖浓度高于7.0mmol/L称为高血糖, 低于3.9mmol/L称为低血糖。要维持血糖浓度的相对恒定, 必须保持血糖的来源和去路的动态平衡。
血糖的主要来源及去路。血糖的来源:1) 食物中的糖是血糖的主要来源;2) 肝糖原分解是空腹时血糖的直接来源;3) 非糖物质如甘油、乳酸及生糖氨基酸通过糖异生作用生成葡萄糖, 在长期饥饿时作为血糖的来源。血糖的去路:1) 在各组织中氧化分解提供能量, 这是血糖的主要去路;2) 在肝脏、肌肉等组织进行糖原合成;3) 转变为其他糖及其衍生物, 如核糖、氨基糖和糖醛酸等;4) 转变为非糖物质, 如脂肪、非必需氨基酸等;5) 血糖浓度过高时, 由尿液排出。血糖浓度大于8.88~9.99mmol/L, 超过肾小管重吸收能力, 出现糖尿。将出现糖尿时的血糖浓度称为肾糖阈。糖尿在病理情况下出现, 常见于糖尿病患者。
2 血糖的调节
2.1 神经调节
自主神经通过直接的神经效应及激素的间接效应参与糖代谢调节。交感神经末梢释放的肾上腺素、去甲肾上腺素对糖代谢有不同的影响。肾上腺素增加肝糖生成, 抑制胰岛素介导的骨骼肌、脂肪摄取葡萄糖, 引起血糖升高;去甲肾上腺素对肝糖产生的作用小于肾上腺素, 通过B肾上腺素能受体而非胰岛素增加骨骼肌、脂肪对糖的摄取。交感神经调节的异常可引起糖尿病, 同时糖尿病又常伴有自主神经损害。
肝脏是糖生成的主要器官, 受内脏交感、副交感神经的双重支配, 交感神经兴奋肝糖输出增加, 血糖升高。胰腺是又一个调节糖代谢的重要器官, 胰岛内A、B、C细胞也受交感、副交感神经支配, 胰升糖素、胰岛素的分泌与胰腺接受的不同神经刺激有关。一般来说, 交感神经兴奋主要引起胰升糖素分泌增加, 胰岛素分泌减少, 血糖升高;而副交感神经兴奋则主要引起胰岛素分泌增加, 胰升糖素分泌减少。骨骼肌、脂肪是胰岛素介导的糖利用的主要场所, 骨骼肌受交感、副交感神经双重支配, 而脂肪组织仅受交感神经的支配, 交感神经兴奋时骨骼肌、脂肪对糖的摄取增加。
1) 交感神经对肝糖代谢的影响。饱食时交感神经兴奋引起糖原分解, 空腹时交感神经兴奋导致糖异生, 结果肝糖输出增加, 血糖升高。此外, 交感神经兴奋可经中枢神经系统介导致急性高血糖。交感神经通过胰腺β2或α2-AR, 使胰升糖素分泌增加, 促进肝糖元分解和糖异生, 抑制糖原合成, 结果使肝糖输出增加, 血糖升高, 其原因是增加腺苷酸环化酶活性, 引起肝细胞内c AMP浓度升高, 使与糖代谢有关的酶活性发生改变。
2) 交感神经系统对骨骼肌、脂肪组织糖吸收的影响。研究发现, 寒冷刺激、运动后尽管胰岛素浓度无改变甚至减少, 但骨骼肌对糖的摄取增加, 其机制与交感活性增加有关。电化学刺激下丘脑的腹侧正中核 (交感神经中枢) , 血胰岛素浓度不增加, 但骨骼肌对糖的摄取增加, 与上述结果相一致。脂肪组织对糖的摄取同样受交感神经的调节, 交感神经兴奋刺激脂肪组织的糖吸收, 这与去甲肾上腺素的β-AR作用有关, 体内持续输注去甲肾上腺素引起脂肪组织非胰岛素依赖性的糖吸收增加。
3) 交感神经的中枢通路对糖代谢的调节。1850年, Claude Bernard首次发现, 针刺狗第四脑室底引起短暂糖尿, 提示中枢神经参与糖代谢调节。随后应用电刺激或药物注射研究中枢神经在糖代谢中的作用, 发现下丘脑腹侧正中神经核团 (VMH) 是交感神经中枢, 下丘脑外侧神经核团 (LH) 是副交感神经中枢。环境因素可影响中枢神经传导, 低血糖、急性缺血、缺氧可兴奋交感神经中枢, 交感神经输出增加, 血中肾上腺素、去甲肾上腺素水平升高, 最终引起血糖升高。这与临床上的应激性高血糖相一致, 推测交感神经活性持续增强可导致糖尿病的发生。
4) 交感神经调节异常与糖尿病。交感神经调节异常与糖尿病关系的研究分两个阶段。最初应用药理学和生理学的研究方法, 如电化学破坏交感神经中枢 (VMH) , 可引起副交感神经兴奋性相对升高, 产生高胰岛素血症、肥胖, 导致糖尿病。
2.2 激素调节
参与血糖浓度调节的激素有两类:一类是降低血糖的激素, 只有胰岛素一种;一类是升高血糖的激素, 这类激素包括肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、生长激素等。它们对血糖浓度的调节是通过对糖代谢途径中一些关键酶的诱导、激活或抑制来实现的。这两类激素的作用互相对立又互相制约, 使调节效能加强。
1) 胰岛素。由胰岛β细胞分泌至肝门循环, 作用于肝脏及外周组织。其抑制内源性葡萄糖生成, 刺激葡萄糖利用而使血糖下降。它可抑制肝糖原分解与糖异生, 或与其它因素 (包括高血糖症或低胰高血糖素症) 使肝脏成为一个纯粹的葡萄糖摄取及能量储存器官。它可刺激其它胰岛素敏感组织如肌肉、脂肪的葡萄糖摄取、储存和利用。在空腹状态, 胰岛素主要通过抑制肝脏葡萄糖生成调节葡萄糖浓度。血糖较高时 (如餐后) 则刺激葡萄糖利用或储存。胰岛素的分泌降低亦可增加葡萄糖的生成, 减低葡萄糖的利用, 从而增加血糖浓度。胰岛素总的效应是使糖的生成减少, 去路增加。
2) 升高血糖的激素。包括胰高血糖素、肾上腺素、生长激素与皮质酮, 使糖代谢由合成向分解方向转化。胰高血糖素:由胰岛A细胞分泌, 通常在生理状态下通过肝脏发挥特殊作用, 其主要作用是预防低血糖, 它是糖原分解及糖异生的有效激活剂, 胰高血糖素起效快, 但作用为一过性, 其进一步增加可引起过量的葡萄糖释放。α-肾上腺素的高血糖效应较为复杂, 它既可刺激肝葡萄糖生成, 也可限制葡萄糖利用, 在人类, 肾上腺素通过α-及β-肾上腺能机制介导直接或间接作用α-肾上腺能作用限制胰岛素分泌, 间接发挥升血糖作用;肾上腺素也可直接 (即不依赖于其它激素的变化) 增加肝脏糖原分解与糖异生, 与胰高血糖素一样, 肾上腺素在数分钟内起作用。但与胰高血糖素不同, 持久的高肾上腺素血症引起持续性高血糖症。生长激素和皮质酮:两者长期应用均可限制葡萄糖利用及刺激葡萄糖生成。但生长激素最初有降低血糖 (胰岛素样) 作用, 其高血糖效应在给药几小时后才会出现;皮质酮可在2~3小时后引起血糖水平升高。如果上述几种反调激素 (胰高血糖素、肾上腺素及皮质酮) 联合给药, 引起之高血糖效应较每一激素单独给药为强。
3 血糖的内脏调节
肝脏是代谢的中枢性器官。在血糖的调节中起至关重要的作用。肝脏的调节作用主要表现在糖异生、糖元合成、贮藏和作为能源的葡萄糖的摄取、利用及释放。肝脏对肠道吸收的葡萄糖的摄取似不受胰岛素的直接调节。研究发现首先借助肝细胞膜内外的葡萄糖浓度差进行简单的扩散。进入肝细胞内由葡萄糖输送加以转运。进入肝细胞内的葡萄糖代谢率及糖异生率则受激素 (尤其是胰岛素和胰高血糖素) 的调节。空腹时, 肝脏在糖代谢方面, 以糖异生为要主, 而对葡萄糖摄取则受抑制;在糖负荷后, 肝脏以葡萄糖摄取为主而葡萄糖的生成则受抑制, 从而使血糖维持相对恒定。
当血糖的调节出现问题的时候, 不能稳定在一个恒定的区间时, 就会出现低血糖或高血糖。民间所流传的俗语“饱洗澡”, 就是有关于糖代谢的。当人体处于饥饿状态时, 体内的血糖就会降低, 此时进入温度较高的澡堂, 身体内的血液循环就会加快, 便需要更多的血糖补给, 而体内又因饥饿而血糖较低, 大脑对血糖又极其敏感, 此时容易导致洗澡中的摔跤或晕倒现象。所以, 在我们洗澡之前, 一定要给身体补充相应的能量。这时仅需要补充糖就行了。如果出现了高血糖, 意味着身体内的调控出现问题, 就需要积极的治疗, 那在这之前我们就应该做好预防。预防糖尿病方法:随着医疗水平的提升, 糖尿病知识的普及, 目前糖尿病基本上是可防、可控的。不暴饮暴食, 生活有规律, 吃饭要细嚼慢咽, 多吃蔬菜, 尽可能不在短时间内吃含葡萄糖、蔗糖量大的食品, 这样可以防止血糖在短时间内快速上升, 对保护胰腺功能有帮助。蛋白质占食物总热量的10%~15%, 多吃蔬菜, 增加体力活动, 参加体育锻炼, 少熬夜甚至不熬夜, 避免或少用对糖代谢不利的药物, 对中老年人定期进行健康查体, 除常规空腹血糖外, 应重视餐后2小时血糖测定, 总的一句话就是:管住嘴, 迈开腿。
血糖调节 篇4
关键词：日本毛连菜,四氧嘧啶,肾上腺素,降血糖,调节血脂
日本毛连菜(Picris japonica Thunb.)为菊科二年生草本植物,全草入药,又名羊下巴、毛柴胡[1]。据《中华本草》记载,日本毛连菜具有理肺止咳、化痰平喘、宽胸理气之功效,民间口服日本毛连菜防治糖尿病。由于西药的刺激性,国内已经出现越来越多的中药降糖药,但大多都以总提物入药[2,3],进一步寻找具有降血糖作用的有效部位并明确其化学成分,有利于药物剂型的改进、剂量的控制[4,5,6]。本实验在课题组前期研究基础上,采用肾上腺素致小鼠生理性高血糖,以及四氧嘧啶致小鼠糖尿病等模型,筛选日本毛连菜水洗部位的给药剂量,并且对其化学成分进行分析及含量测定,同时初步探讨其在调节血脂水平方面的作用。
1 材料与方法
1.1 药材、药物与试剂
实验用日本毛连菜采自山西省娄烦县,经山西医科大学药学院高建平教授鉴定为菊科毛连菜属二年生草本植物日本毛连菜(Picris japonica Thunb.),蜡叶标本存放于山西医科大学中药标本室。四氧嘧啶(美国Sigma公司);葡萄糖试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:102401.201010);总胆固醇试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:101051.201007);三酰甘油试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:104101.201008);高密度脂蛋白试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:100361)低密度脂蛋白试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司,批号:100271);格列本脲(天津力生制药股份有限公司,批号:1003013);芦丁标准品(中国药品生物制品检定所,批号:100080.200707);其余所用试剂均为分析纯。
1.2 实验动物
昆明种小鼠,体重18~22 g,清洁级,雌雄各半,由山西医科大学实验动物中心提供。本实验所有动物饲养条件一致,开始实验前3 d置本实验室观察饲养,自由摄食、饮水,各组饲料与饮用水来源均相同。
1.3 仪器
旋转蒸发器RE-52AA(上海亚荣生化仪器厂);752紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);离心机LXJ-IIB(上海安亭科学仪器厂);电子天平BS-124S(北京赛多利斯仪器系统有限公司)。
1.4 实验方法
1.4.1 日本毛连菜水洗脱组分的制备
称取日本毛连菜100 g,加15倍的水回流提取2次,每次1 h,4层纱布过滤,合并滤液,减压浓缩至100 ml,浓缩液经400 g D101大孔吸附树脂分离,用4倍柱体积的蒸馏水洗脱,洗脱液浓缩至100 ml,摇匀,即得。
1.4.2 对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖及血脂的影响
小鼠尾静脉注射新鲜配制的四氧嘧啶50 mg/kg造成糖尿病模型,72 h后,对禁食不禁水的小鼠眼眶后静脉丛采血,测血糖值,选取空腹血糖高于11.1 mmol/L的小鼠用于实验。取合格模型小鼠50只,随机分为5组,格列本脲组(10只),日本毛连菜水洗部位低、中、高剂量组(每组各10只),糖尿病模型组,另取重量相近的正常小鼠作为正常组(10只)。连续给药14 d后,于末次给药前小鼠禁食不禁水8 h,给药后继续禁食不禁水后2 h,摘眼球取血,测定各组的空腹血糖值、总胆固醇含量、三酰甘油含量、高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量。
1.4.3 对肾上腺素致糖尿病小鼠血糖的影响
取合格昆明种小鼠60只(雌雄各半),随机分为6组,日本毛连菜水洗部位低、中、高剂量组(每组10只)和格列本脲组(10只)剂量同“1.4.2”,模型组(10只)和正常组(10只)灌胃等体积生理盐水,连续给药10 d。于末次给药前小鼠禁食不禁水8 h,给药后继续禁食不禁水6 h后,除对照组外,每只小鼠腹腔注射肾上腺素0.2 mg/kg,正常对照组则腹腔注射等容量生理盐水。30 min后,眼眶后静脉丛采血,测定各组的空腹血糖值。
1.4.4 日本毛连菜水洗部位成分分析
将日本毛连菜水洗部位配制成1 g生药材/ml的供试品溶液,分别取1 ml用于各类成分的检测:生物碱检查,加6滴1%的盐酸,再加3滴生物碱沉淀剂;酚、醌类检查,加1滴1%三氯化铁溶液;内酯类检查,加入1%氢氧化钠溶液,在沸水中反应4 min之后,加2滴盐酸溶液;甾萜类检查,溶液蒸干后用酸酐溶解,加入1滴浓硫酸;多糖类检查,Molish反应;皂苷类检查,香草醛-浓硫酸试液;黄酮类检查,采用NaNO3-AlNO3-Na OH系统。
1.4.5 日本毛连菜水洗脱部位总黄酮含量测定
精密称取干燥至恒重的芦丁标准品18.60 mg,用60%的乙醇(V/V)配制成0.186 mg/ml的芦丁标准溶液。精密吸取芦丁标准溶液0 ml、0.5 ml、1.0 ml、2.0 ml、3.0 ml、4.0 ml、5.0 ml,各加60%乙醇至5.0 ml,加5%亚硝酸钠溶液0.3 ml,6 min后加10%的硝酸铝溶液0.3 ml,6 min后加4%的氢氧化钠溶液4.0 ml,加蒸馏水定容至10.0 ml,放置15 min,试样空白作参比,在波长505 nm处测定其吸光度。以浓度C为横坐标,吸光度A为纵坐标得回归方程:A=0.014 6 C-0.006 2(r=0.999 1),芦丁在9.3~93.0 g/ml之间线性关系良好。精密量取日本毛连菜供试品溶液适量,按照标准曲线方法显色后测定其吸光度,代入回归方程,计算总黄酮含量。
1.4.6 日本毛连菜水洗部位总多糖含量测定
精密称取无水葡萄糖10.4 mg,加水溶解配制成104μg/ml的标准溶液。取标准溶液0.1 ml、0.2 ml、0.4 ml、0.6 ml、0.8 ml、1.0 ml,各加蒸馏水至2.0 ml,苯酚1.0 ml,摇匀,迅速滴加浓硫酸5.0 ml,摇匀,沸水浴15 min后,冷却至室温。在490 nm处测定吸光度值。以浓度C为横坐标,吸光度值A为纵坐标,得回归方程:A=0.015 6 C-0.007 6(r=0.999 4),葡萄糖在5.2~52.0μg/ml之间线性关系良好。精密量取日本毛连菜总供试品溶液适量,按照标准曲线方法显色后测定其吸光度,代入回归方程,计算多糖含量。
1.5 统计学处理
实验数据用均数±标准差(±s)表示,使用t检验进行比较组间差异的显著性。
2 结果
2.1 对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖的影响
连续给药14 d后,日本毛连菜水洗脱物低、中、高剂量组的小鼠血糖值与模型组相比均有显著性下降(P<0.05),其低剂量组降糖效果最佳(13.42±2.86)mmol/L,与格列本脲组小鼠血糖值差异无统计学意义(P>0.05),结果见表1。追加2个剂量组(0.4 g/kg、0.8 g/kg),连续给药14 d后,各组小鼠空腹血糖值显著高于1.5 g/kg剂量组(P<0.05)。见图1。
注:与正常组比较,#P<0.05;与模型组比较,*P<0.05
2.2 对肾上腺素致糖尿病小鼠血糖的影响
给药10 d后,腹腔注射盐酸肾上腺素,模型组小鼠血糖值显著高于正常组(P<0.05);给药组小鼠血糖值均显著低于模型组(P<0.05);高剂量组小鼠血糖值最低(7.27±1.23)mmol/L,与格列本脲组没显著性差异(P>0.05)。结果见表2。增加2个剂量组(12 g/kg和18 g/kg),降糖效果均不及(6 g/kg)剂量组(P<0.05),结果见图2。
注:与正常对照组比较,#P<0.05;与模型对照组比较,*P<0.05
2.3 对四氧嘧啶致糖尿病小鼠血脂水平的影响
给药14 d后,与正常组比较,糖尿病组小鼠TC、TG、LDL-C含量显著升高(P<0.05),HDL-C含量显著下降(P<0.05);与模型组比较,给药组小鼠TG、LDL-C含量显著下降(P<0.05),HDL-C含量显著升高(P<0.05)。见表3。
2.4 日本毛连菜水洗部位成分分析及含量测定
日本毛连菜水洗部位主要含有多糖和黄酮类成分以及少许的酚醌类和皂苷类化合物。多糖和黄酮的含量分别为4 097 mg/100 g生药材和913 mg/100 g生药材。
3 讨论
3.1 日本毛连菜水洗部位降糖剂量探讨
在实验过程中,发现四氧嘧啶致糖尿病小鼠的最佳给药剂量为实验用药的低剂量(1.5 g/kg),因此,继续追加了2个低剂量组(0.8 g/kg和0.4 g/kg),结果降糖效果均不及1.5 g/kg剂量组;肾上腺素致糖尿病小鼠的最佳给药剂量为实验用药的高剂量(6 g/kg),继续追加2个高剂量组(12 g/kg和18 g/kg),降糖效果均不及6 g/kg剂量组。本实验结果表明日本毛连菜水洗脱部位对于四氧嘧啶以及肾上腺素致糖尿病小鼠模型的最适宜给药剂量分别为1.5 g/kg和6.0 g/kg。由于剂量的不一致性,初步推测可能是因为起效的成分或者作用的途径不同,其具体的降糖机制以及药用成分需要进一步探讨。
注:与正常组比较,#P<0.05;与模型组比较,*P<0.05
3.2 日本毛连菜水洗部位调节血脂作用探讨
糖尿病又称血脂病,糖尿病患者常可见血脂代谢紊乱[7]。本实验结果表明,日本毛连菜水洗脱物对四氧嘧啶致糖尿病小鼠不仅具有显著的降血糖作用,而且可以显著降低糖尿病小鼠TG、LDL-C含量以及升高HDL-C含量,其中以高剂量组在降低糖尿病小鼠低密度脂蛋白的含量方面表现的最明显[从(1.32±0.82)mmol/L降至(0.79±0.17)mmol/L)]。
3.3 日本毛连菜水洗部位降糖成分探讨
文献报道,多糖类物质具有降血糖作用,降糖机制主要为促进胰岛素的分泌,从而降低血糖值[8]。日本毛连菜水洗部位含有较多的多糖类化合物(4 097 mg/100 g生药材,占日本毛连菜水洗部位质量的73.12%),且降糖效果与格列本脲没有显著性差异,初步推测日本毛连菜多糖为降血糖的主要成分之一,但其具体的降糖作用及降糖机制需要进一步研究。
参考文献
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血糖调节 篇5
关键词：空腹血糖调节受损,认知功能障碍,横断面研究
空腹血糖调节受损 (impaired fasting glucose, IFG) 是血糖水平介于正常人与糖尿病患者血糖水平之间的一种中间代谢状态, 属于糖调节受损, 有学者将其称为糖尿病前期。与糖尿病类似, IFG的发病机制也和B细胞功能受损及胰岛素抵抗密切相关[1]。据国内外的最新报道, 糖尿病及糖耐量受损即糖调节受损的另外一种状态均与中老年人的认知功能障碍相关, 可能是中老年人认知功能障碍的独立危险因素[2,3]。但是, 关于IFG与认知功能障碍之间的关系, 目前国内外报道较少, 且尚无一致的结论[4,5]。本文探讨IFG与认知功能障碍之间的关系, 以期为老年性痴呆的防治提供一定的依据。
1 对象与方法
1.1 研究对象
所有对象均选择2009年6月至2010年1月在我院体检中心进行检查或收住院的对象。经过简易智能状态量表 (mini-mental state examination, MMSE) [6]检测认知功能情况。排除患有恶性肿瘤、心肝肾有严重功能不全的患者。研究共纳入受试者186例, 男92例, 女94例。其中认知功能障碍组70例, 年龄74~87岁, 平均 (78.31±9.25) 岁, 男32例, 女38例, 受教育年限为 (3.56±2.85) 年;认知功能正常组患者116例, 年龄71~82岁, 平均 (71.24±6.03) 岁, 男60例, 女56例, 受教育年限为 (6.46±3.01) 年。2组之间年龄、受教育年限差异有统计学意义 (P<0.05) 。
1.2 研究方法
1.2.1 研究内容:
制定老年人认知功能调查表, 纳入以下可能相关的影响因素:年龄、性别、受教育年限、总蛋白水平、IFG、脑卒中、高血压、冠心病、高脂血症、吸烟、饮酒、是否进行规律的体育锻炼等。以上疾病的诊断必须有据可依, 如既往外院的诊断, 或者本次来院检查得出的诊断。其中, IFG指血糖水平在7.8~11.0 mmol/L。
1.2.2 认知功能情况的检测:
采用中文版MMSE进行检测, 该量表有19项, 分为定向力、记忆力、注意力及计算力、回忆、语言能力等5个分量表。每题回答正确得1分, 回答错误或不知道为0分, 总分为0~30分, 得分越高表示认知能力越好。张明圆等[7]对MMSE量表进一步研究, 认为中国老年人群认知功能障碍标准为:文盲组MMSE<17分, 小学文化组MMSE<20分, 中学及以上组MMSE<24分。
1.2.3 生化指标的检测:
血液生化采用日本产奥林巴斯AU640全自动生化仪, 血常规采用日本产Sysmex XE-5000血细胞分析仪及原装配套试剂检测。
1.3 统计学方法
0软件进行分析。计量资料用±s表示, 组间比较采用t检验;计数资料用行×列表的卡方检验;多因素模型采用logistic回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 IFG与老年人认知功能障碍的基线资料分析
与认知功能正常组相比较, 认知功能障碍组年龄较大、受教育年限偏短, IFG及高血压的发生率高, 差异有统计学意义 (P<0.05或P<0.01) 。其他因素均未见明显统计学差异。见表1。
注:与认知功能正常组比较, *P<0.05, **P<0.01
2.2 IFG与老年人认知功能障碍的关系
将年龄、性别、受教育年限、总蛋白水平、是否存在IFG、是否有脑卒中、是否有高血压、是否有冠心病、是否有高脂血症、是否吸烟、是否有饮酒、是否进行规律的体育锻炼等因素纳入logistic回归方程中, 结果显示:年龄 (P<0.001) 及IFG (P=0.038) 等与老年人的认知功能障碍密切相关, 是其独立的危险因素。见表2。
3 讨论
随着年龄增长, 老年人认知功能逐渐下降。据统计, 62%左右的>65岁的老年人患有认知功能障碍或老年性痴呆。这些患者的认知功能障碍不仅导致了老年人日常生活能力的缺失, 还对其家庭以及社会产生巨大的负面影响, 已经成为严重危害老年人身心健康的公共卫生问题[8]。认知功能障碍是老年期痴呆重要的早期临床表现。研究老年人认知功能下降的危险因素, 才有可能对老年性痴呆做出早期诊断、治疗和干预。
国内外相关文献证实:年龄、性别、教育水平、吸烟、饮酒, 以及某些躯体疾病如脑卒中、高血压及高脂血症均可能与老年人的认知功能下降相关。最新研究认为糖尿病和糖耐量受损均是老年人认知功能障碍的危险因素[2,3,9]。与糖耐量受损类似, IFG也是糖调节受损的一种类型, 在台湾人的研究中发现2种类型患者对胰岛素敏感性方面的改变相当, 而IFG提示胰岛B细胞功能受损更严重[9]。IFG和糖耐量受损患者早期胰岛素分泌均下降, 但糖耐量受损者晚期胰岛素分泌也受损;糖耐量受损患者具有明显肌肉胰岛素抵抗和中度肝胰岛素抵抗, 而IFG患者肝胰岛素抵抗明显, 肌肉对胰岛素敏感性接近正常[10]。本研究对老年人认知功能障碍的相关因素进行了研究, 结果显示IFG也是老年人认知功能障碍的一项危险因素。国外的研究也表明IFG是老年认知功能障碍的代谢标志物之一[5], 并且是老年妇女认知功能障碍的风险因素[4]。这些结果均与本研究结果一致。
目前关于糖尿病与老年人认知功能的关联机制尚不清楚, 可能的机制有:脑血管病变[11], 胰岛素抵抗[12], 晚期的糖化终产物[13], 炎症反应[14], 氧化应激[15]和胰岛素、β-淀粉样蛋白竞争胰岛素降解酶[16]等。对糖尿病动物模型的脑部研究发现, 海马锥体神经元的树突萎缩, 棘密度下降, 神经脆弱性增加, 神经元减少, 这些特征均与阿尔茨海默病及动物模型一致[17,18]。而胰岛素及相关治疗能逆转这些变化[19]。临床研究发现糖尿病能引起脑部的功能微变化, 如脑白质疏松、一般影像学检查难以检出的微病变, 已有研究证实这些亚疾病可能与老年认知功能下降相关[20]。
血糖调节 篇6
基于以上问题,本实验选用KK/Upj-Ay/J小鼠作为MS小鼠动物模型,观察H2S供体Na HS对血糖和血胰岛素水平的影响,以及Na HS对C2C12骨骼肌细胞葡萄糖摄取能力的影响,并通过观察Na HS对小鼠胰岛瘤细胞(NIT-1细胞)胰岛素分泌的影响,对机制进行初步探讨。
1 材料与方法
1.1 实验动物和细胞
MS模型雄性KK/Upj-Ay/J小鼠(8~10周)由中科院动物所提供(动物质量合格证号:SCKK2004-0001);正常对照雄性C57BL/6J小鼠(8~10周)由中科院动物所提供(动物质量合格证号:SCKK2005-0013);小鼠胰岛瘤(NIT-1)细胞由首都医科大学病理生理教研室赠予;小鼠C2C12骨骼肌细胞株购自上海中科院细胞库。
1.2 试剂
硫氢化钠(sodium hydrosulfide,Na HS)购自美国Sigma公司;2-脱氧荧光葡萄糖(2-NBDG,2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazo l-4-yl)amino]-2-deoxyD-glucose)购自Invitrogen公司。
1.3 方法
1.3.1 实验分组
8~10周的雄性KK/Upj-Ay/J小鼠随机分为MS+Na HS组和MS组,每组各6只。MS+Na HS组每日每只腹腔注射0.25 m L H2S供体Na HS(78μmol/kg);MS组每日每只注射等量生理盐水。取同周龄健康雄性C57BL/6J小鼠10只作为正常对照组(CON组),注射等量生理盐水。连续给药4周。
1.3.2 空腹血糖和胰岛素的测定
小鼠尾尖取血,强生ONE TOUCH Ultra血糖仪测定血糖值。胰岛素测定由解放军总医院科技开发中心放免所采用放射免疫分析法完成。
1.3.3 肥胖指标和血脂的测定
取材前腹腔注射4%水合氯醛麻醉(0.8 m L/100 g),测量体重、腹围和体长并计算Lee指数。体长即小鼠麻醉后仰卧,从鼻尖到肛门的长度。Lee's指数=[体质量(g)]1/3/体长(cm)×1000。取肾周、肠系膜、附睾处脂肪称重并计算脂肪系数(VFC)。VFC(%)=内脏脂肪湿重(viceral fat mass,VFM)/体重(BW)。做颈总动脉插管取血,EDTA抗凝,1500 r/min离心10 min,取上清液分装入冻存管中,-80℃保存,全自动生化分析仪测定血脂各项指标。
1.3.4 2-NBDG摄取实验[6]
将小鼠C2C12骨骼肌细胞株采用DMEM培养基培养,于细胞培养箱内95%空气5%CO237℃恒温培养,取同批单层培养细胞吸去原培养液后,用无血清培养基饥饿24 h,换用含5%新生牛血清的培养基,取同批单层培养细胞分为A、B、C、D、E 5组,分别加入不同浓度的Na HS(0、50、100、200、400 mmol/L),培养1 h后,弃去培养液,0.01 mol/LPBS冲洗3遍,加入200μmol/L 2-N BDG培养20min后,弃去2-NBDG液,0.01 mol/L PBS冲洗3遍,将玻片小心取出,放置在荧光显微镜下观察,激发光波长488 nm,发射光波长540 nm,可观察到细胞内有绿色荧光。各浓度Na HS组选3个皿,每皿随机选取6个视野拍照,实验重复3次,用Imagepro Plus 6.0软件对荧光积分光密度(IA)进行统计分析。
1.3.5 小鼠NIT-1细胞胰岛素分泌功能的测定[7]
采用DMEM培养基,于细胞培养箱内95%空气5%CO237℃恒温培养。取同批单层培养细胞分别加入不同浓度Na HS(0、50、100、200、400 mmol/L),培养1 h后弃去培养液,用含5.6 mmol/L葡萄糖的DMEM培养基培养24 h留取培养液,-20℃贮存,待测胰岛素含量。然后行葡萄糖刺激的胰岛素释放试验,每个皿弃去培养液后加入含16.7 mmol/L葡萄糖的KRBB液刺激1 h后,留取培养液,待测胰岛素含量。
1.3.6 MS诊断标准
采用2005年4月国际糖尿病联盟(International Dabetes Federation,IDF)颁布的MS国际统一诊断标准,即在中心性肥胖基础上具备以下4项中的任何2项:三酰甘油水平升高,高密度脂蛋白胆固醇水平降低,血压升高,空腹血糖升高[8]。
1.4 统计学方法
采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 MS模型的评价
与CON组小鼠相比,KK/Upj-Ay/J小鼠的肥胖指标:腹围和Lee's指数显著增加;空腹血糖和胰岛素水平分别增高236.9%和310.3%(P<0.01);血脂指标中总胆固醇升高131%,三酰甘油升高141%,低密度脂蛋白胆固醇升高76%,高密度脂蛋白胆固醇水平升高160%(均P<0.01)(表1),符合MS诊断标准,说明MS模型选择成功。
2.2 Na HS对血糖和血胰岛素水平的影响
给予Na HS 4周后,MS+Na HS组小鼠空腹血糖和胰岛素比MS组分别降低了24.2%和46.98%(P<0.05),提示Na HS可以改善MS的的高糖高胰岛素水平。见表2。
2.3 Na HS对骨骼肌细胞摄取2-NBDG的影响
加入2-NBDG 20 min后,荧光显微镜下观察可见,不同浓度Na HS干预后,骨骼肌摄取2-NBDG增加,荧光IA值C、D组与A组比较差异有高度统计学意义(P<0.01),B、E组与A组比较差异有统计学意义(P<0.05),其由大到小排序依次为C组>D组>B组>E组>A组。Na HS浓度为100 mmol/L时,骨骼肌摄取葡萄糖量达到最大值。见图1、2。
注:与CON组比较,*P<0.01;FBG:空腹血糖;FIns:空腹胰岛素;TC:总胆固醇;TG:三酰甘油;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇
注:与MS组比较,#P<0.05
A、B、C、D、E即为A、B、C、D、E组,其Na HS浓度分别为0、50、100、200、400 mmol/L
A、B、C、D、E组的Na HS浓度分别为0、50、100、200、400 mmol/L;与A组比较,*P<0.05,**P<0.01
2.4 Na HS对NIT-1细胞胰岛素分泌功能的影响
在低糖(5.6 mmol/L葡萄糖)刺激下,不同浓度Na HS对胰岛细胞胰岛素分泌水平无明显影响。在高糖(16.7 mmol/L葡萄糖)刺激下,不同浓度Na HS干预后,胰岛素分泌水平差异有统计学意义(P<0.05),且随着Na HS水平的升高,胰岛素分泌水平下降越明显。见表3。
注:与Na HS 0 mmol/L比较,*P<0.05
3 讨论
与CON组相比,KK/Upj-Ay/J小鼠的肥胖指标体重、腹围、Lee's指数和空腹血糖、胰岛素以及三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇均显著升高(P<0.01),这与MS诊断标准相符,说明本实验选用的MS模型是成功的。
近年来,H2S在胰岛素抵抗及糖尿病发生发展中的作用越来越受到人们关注。在本实验中MS组小鼠空腹血糖和胰岛素水平均比CON组显著升高(P<0.05),而给予Na HS 4周后,MS+Na HS组小鼠血糖和胰岛素分别比MS组降低了24.2%和46.98%。推测H2S可能是通过增加胰岛素靶器官对葡萄糖的摄取和利用来达到降低血糖的作用。因此,本研究进一步观察了Na HS对骨骼肌细胞葡萄糖摄取量的影响,结果表明,不同浓度的Na HS干预后,骨骼肌摄取葡萄糖增加(均P<0.05),Na HS浓度为100 mmol/L时,骨骼肌摄取葡萄糖量达到最大值。表明H2S可以通过提高胰岛素敏感性,促进骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取来降低血糖。
高胰岛素血症是在胰岛素抵抗的状态下,胰岛B细胞代偿性分泌胰岛素增加的结果,不仅会导致胰岛B细胞功能的下降,还会损伤血管内皮细胞,加速冠状动脉粥样硬化形成,导致左心室肥厚[9],是冠心病、高血压、高血脂、Ⅱ型糖尿病、肥胖、脑卒中等共同的发病基础。研究表明,不同浓度的H2S对胰岛B细胞具有不同作用,低浓度的H2S可通过ATP敏感性K通道(KATP)和不依赖于KATP通道的其他机制抑制胰岛素释放,高浓度的H2S可通过内质网应激通路导致胰岛B细胞坏死[3,10]。本实验结果表明,外源性给予Na HS后,小鼠血清胰岛素水平均比MS组降低(P<0.05),NIT-1细胞在加入Na HS后,胰岛素分泌水平下降(P<0.05),且随着外源性Na HS浓度的增加,胰岛素分泌下降越明显,说明外源性Na HS还可以抑制MS的高胰岛素分泌。
综上所述,H2S可以通过提高胰岛素敏感性,促进骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取来降低血糖,从而改善了高血糖刺激高胰岛素血症发展的恶性循环,抑制胰岛素分泌;同时,H2S在高糖条件下可以直接抑制胰岛素分泌,改善了MS小鼠的高胰岛素状态。另外,H2S还作为体内的“调停器”减轻高糖环境对胰岛细胞造成的损害[11]。因此,外源性H2S可能通过多个方面在MS小鼠中发挥血糖调节的重要作用。
摘要：目的 观察硫化氢(H2S)对代谢综合征小鼠血糖和血胰岛素水平的影响及可能机制。方法 8~10周的雄性C57BL/6J小鼠10只作为正常对照组(CON组),同周龄雄性KK/Upj-Ay/J小鼠随机分为MS+NaHS组和MS组,每组各6只,MS+NaHS组每日腹腔注射0.25 mL H2S供体NaHS(78μmol/kg),CON组和MS组每日腹腔注射等量生理盐水,均连续干预4周。采用ONE TOUCH Ultra血糖仪测定血糖值,放射免疫分析法测定胰岛素值,荧光显微镜观察小鼠C2C12骨骼肌细胞株对2-脱氧荧光葡萄糖(2-NBDG)的摄取能力。结果 KK/Upj-Ay/J小鼠的腹围、Lee指数和空腹血糖、胰岛素以及三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇均比CON组显著升高(P<0.01);MS+NaHS组小鼠空腹血糖和胰岛素比MS组分别降低24.2%和46.98%(P<0.05);NaHS干预后,骨骼肌摄取葡萄糖增加(P<0.05);在高糖(16.7 mmol/L)刺激下,不同浓度NaHS干预后,胰岛素分泌水平下降(P<0.05)。结论 NaHS可以促进骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取,同时可以直接抑制高糖刺激下的胰岛素分泌。