王天星，李 勇，李 迪，张 亭，珠 娜，杜 倩，乌 兰，刘 睿

(北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系，北京 100191)

糖尿病的诸多并发症是导致患者伤残的重要因素。目前研究发现，作为一种海洋生物活性肽，海参肽具有多种生物活性功能，王洪涛等[3]通过采用不同浓度的海参肽灌胃，研究海参肽对小鼠的抗疲劳作用，结果发现，海参肽能明显延长小鼠的负重游泳时间和转棒时间，显著降低运动后小鼠的血尿素氮含量，提高肝糖原含量，表明海参肽具有明显的抗疲劳功效。谢永玲等[4]使用42、83、250mg/kg海参肽每日灌胃小鼠30d，结果表明，83、250mg/kg海参肽可显著提高小鼠单核—巨噬细胞吞噬指数、NK细胞活性，250mg/kg海参肽还可显著提高小鼠半数溶血值和溶血空斑数，表明海参肽对小鼠体液免疫功能、非特异性免疫功能和NK细胞活性均有明显的增强作用。目前研究表明，在2型糖尿病的发病机制中，炎症反应占有十分重要的作用[5-10]，2型糖尿病的发病通常伴随有炎症反应急性期的反应标志物的升高，如C-反应蛋白、IL-6、IL-8等[11]，而国外研究表明，这些炎症反应因子或直接或间接参与了2型糖尿病的胰岛素抵抗及糖尿病的发生和发展[12]。国外学者Festa等[8]在研究胰岛素抵抗与动脉粥样硬化的人群实验中发现，在健康非糖尿病人群中，C-反应蛋白与体内胰岛素的敏感性呈独立负相关，从而推测出炎症反应相关因子与胰岛素抵抗有关；另有研究表明，在2型糖尿病的病程中，机体内的组织会受到炎症因子的攻击，这会诱导激活体内胰岛B细胞的免疫反应[14]，此外，炎症反应还会导致异位脂肪在肌肉、肝脏和胰腺等组织中的累积，从而正反馈的造成脂肪进一步分解，游离的脂肪酸增加，导致胰岛素抵抗和炎症的恶性循环。在炎症反应中，巨噬细胞分泌的细胞因子如TNF-α、IL-6等可以诱导体内存储三酰甘油，加速脂肪的分解，产生更多的游离脂肪酸。研究表明，在2型糖尿病患者的血浆中，TNF-α和IL-6的水平明显升高[15]，这表明炎症因子在2型糖尿病的胰岛素抵抗中产生了十分重要的影响。同时，TNF-α还会抑制葡萄糖转运体4的表达，直接导致机体的胰岛素抵抗[16]。而另一种炎症因子IL-6，目前研究认为是通过STAT3—SOCS3信号通路影响胰岛素受体信号通路的传导，从而导致机体的胰岛素抵抗。本研究从db/db小鼠海参肽灌胃入手，对其可能存在的降糖作用以及炎症反应程度影响进行探究，从动物体征、尿量、空腹血糖、口服葡萄糖耐量、血液生化指标等方面观察不同浓度海参肽对2型糖尿病db/db小鼠的影响，为海参肽在2型糖尿病领域的合理使用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物与受试物

SPF级雄性空腹血糖水平≥11.1mmol/L的db/db型糖尿病小鼠及与之周龄、性别匹配的非糖尿病的健康同窝出生仔畜(db/m小鼠，lepr-/m)，10～12w龄，由北京维通利华实验动物技术有限公司提供。以美国营养学会(AIN-93G)动物饲料作为基础饲料。海参肽(低聚肽含量≥91%)，由吉林肽谷生物工程有限责任公司提供。

1.2 分组与干预

选取48只空腹血糖水平≥11.1mmol/L的db/db小鼠，按空腹血糖水平随机分为6组：1个模型对照组、1个阳性对照组(盐酸二甲双胍肠溶片225mg/kg· BW)、1个乳清蛋白组、3个海参肽剂量组(0.25、0.50、1.00g/kg· BW)，每组8只。另取10只db/m小鼠作为正常对照组。连续灌胃给药45d(表1)。

表1 实验动物分组与干预剂量

1.3 仪器

安稳血糖仪，三诺公司；安稳血糖试纸，三诺公司。

1.4 指标检测

(1)一般指标：每周监测体重，并记录饮食、身体状况和精神状态。(2)摄食量和饮水量检测：分别于实验前、中、后期用小鼠代谢笼监测小鼠24h摄食量和饮水量。(3)随机血糖检测：实验开始0w起，每隔2w监测随机血糖。(4)空腹血糖检测：分别于实验前、中、后期测定空腹血糖。(5)口服葡萄糖耐量实验：分别于实验前、后期进行口服葡萄糖耐量实验。(6)尿液收集：分别于实验前、中、后期将小鼠分别置于代谢笼中，收集24h尿液，尿液采集后，立即混匀，取少量尿液立即监测其中尿白蛋白、尿肌酐的含量，其余尿液置于-80℃冰箱，冷冻保存。(7)血清生化指标检测：实验结束时，摘眼球采血，取血清，检测IL-6、IL-8、IL-10、TGF-α、MCP-1水平(每个指标10μL)。

2 结果与分析

2.1 海参肽对小鼠体征的影响

干预前，正常对照组小鼠(db/m)毛色黑亮有光泽，精神状态良好，灵活好动，饮食正常。2型糖尿病模型小鼠(db/db)皮毛松散，体表发湿，精神状态较差，活动量明显少于正常组，有“多饮、多食、多尿”症状。干预后，正常对照组小鼠(db/m)未有明显变化，2型糖尿病模型小鼠毛色及精神状况逐渐有所好转，活动量有所增加，干预时期内极少出现感染症状(如尿道感染等)，其中以海参肽高剂量组最为明显。实验期间，海参肽中剂量组小鼠后期死亡2只。

2.2 海参肽对小鼠饮水量、摄食量及尿量的影响

从表2～4中可以看出，干预前，各模型组的饮水量、摄食量及尿量均高于正常对照组(db/m)小鼠，模型对照组小鼠笼内垫料潮湿；随着干预时间的增加，海参肽低、中、高组较空白对照组的饮水量、摄食量及尿量均有所下降，阳性对照组较空白对照组的饮水量、摄食量及尿量均显著下降，这提示了海参肽能够改善2型糖尿病小鼠的生活质量，其中，海参肽高剂量组最为明显。

表2 干预各时期各组平均饮水量 单位：mL

表3 干预各时期各组平均摄食量 单位：g

表4 干预各时期各组平均尿量 单位：mL

2.3 海参肽对小鼠空腹血糖的影响

由表5可见，与正常对照组小鼠相比，干预前，2型糖尿病小鼠空腹血糖均明显高于正常组小鼠，具有统计学差异(P<0.05)；干预中期，同组横向对比中，阳性对照组和海参肽中剂量组的空腹血糖明显降低，而到了干预后期，阳性对照组和海参肽高、中剂量组的空腹血糖均有所下降，其统计学差异具有显著性(P<0.05)，海参肽低剂量组空腹血糖有降低的趋势，但无统计学差异，提示一定浓度的海参肽对2型糖尿病小鼠有较好的降糖作用。

2.4 海参肽对小鼠口服葡萄糖耐量的影响

由表6可见，在干预后期的口服葡萄糖耐量实验中，模型组给予葡萄糖前后各时间点的血糖值及血糖—时间曲线下面积(AUC)均高于正常对照组，证明糖耐量为异常；与模型对照组相比，海参肽中、高剂量组在口服葡萄糖前后的血糖以及AUC均显著降低，该差异具有统计学意义(P<0.05)。海参肽低剂量组较模型对照组血糖及AUC有少量下降，但差异不具有统计学意义。这表明中、高剂量海参肽可改善2型糖尿病小鼠受损的糖耐量，且可以改善2型糖尿病小鼠用餐后2h的血糖值。

2.5 海参肽对小鼠炎症反应的影响

由表7可见，2型糖尿病小鼠的IL-6、IL-8均高于正常组小鼠水平，IL-10低于正常组小鼠，这与糖尿病易发炎症的症状相符合，干预后与模型对照组相比，海参肽中、高剂量组的IL-6、IL-8水平均有所降低，IL-10水平有所提高，其差异具有统计学意义，这说明海参肽能有效降低糖尿病小鼠的炎症反应，从而减弱小鼠体内的胰岛素抵抗。同时，干预后海参肽中、高剂量组的TGF-α、MCP-1较之模型对照组有所降低，这意味着海参肽对于TGF-α在体内的分泌具有一定的抑制作用。

表5 给药前后各组小鼠血糖情况变化

注：a与空白对照组比较，差异有显著性(P<0.05)；b与给药前同组血糖比较，差异有显著性(P<0.05)

表6 干预后期口服葡萄糖耐量的影响

注：a与空白对照组比较，差异有显著性(P<0.05)；b与模型对照组比较，差异有显著性(P<0.05)

表7 海参肽对炎症反应的影响

注：a与空白对照组比较，差异有显著性(P<0.05)；b与模型对照组比较，差异有显著性(P<0.05)

3 讨论

本次实验采用的模型为db/db小鼠，是由C57BL/KsJ近亲交配株常染色体隐性遗传衍化而来，属2型糖尿病模型。纯合的自发突变小鼠在3～4w龄时产生可以辨认的肥胖表型。出生后10～14日，血浆胰岛素和血糖开始升高，并出现多饮、多食、多尿的“三多”症状，其存活寿命为10个月左右，适合用于外物干预下的糖尿病降糖作用研究。从降糖作用的实验结果来看，db/db 2型糖尿病小鼠经过海参肽灌胃干预后，小鼠毛色由稀疏暗淡逐渐变得茂密有光泽，笼内垫料较干预前潮湿度有所减少，多饮、多尿、多食的“三多”症状也逐渐好转，干预6w后的空腹血糖与模型对照组相比逐渐下降，加之干预后期口服葡萄糖耐量实验，说明了一定浓度特别是高浓度的海参肽口服能够有效降低空腹血糖，改善异常糖耐量，提高糖尿病人的生活质量，一定程度上遏制了糖尿病病情的加重。

从炎症作用影响的实验结果来看，干预组小鼠的IL-6、IL-8较之模型对照组均有所降低，一般来说，机体炎症反应越激烈，IL-6、IL-8在体内的表达量越高，高浓度的海参肽可以有效降低小鼠体内IL-6、IL-8的表达，降低炎症反应，从而减弱胰岛素抵抗效应。IL-10是一种多功能负性调节因子，在自身免疫性疾病、严重感染性疾病、肿瘤及移植免疫等多种疾病中发挥重要作用，高浓度的海参肽可以促进小鼠体内IL-10的表达，从而抑制炎症的发生。海参肽可以有效降低TGF-α、MCP-1在体内的表达，从而负反馈调节机体的炎症反应，有效地降低胰岛素抵抗的发生。

综上所述，本实验结果提示海参肽能够有效地改善2型糖尿病小鼠的血糖调节，提升2型糖尿病小鼠的体征状态、生活质量以及口服糖耐量的调节，并且一定程度上能够降低2型糖尿病小鼠的炎症反应水平，减少可能随之出现的并发症，其中高浓度海参肽的效果最为稳定有效，在糖尿病的防治以及预防炎症并发方面具有一定的应用价值。本实验为海参肽在糖尿病方面的充分利用提供了科学依据，为海参肽的合理利用提供了新的参考。此外，本实验发现了海参肽在降低2型糖尿病的炎症反应方面的潜能，为进一步研究海参肽的抗炎症作用机制提供了可靠的依据。◇

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