樊蕊 郝云涛 刘欣然 胡佳妮 徐美虹 李勇

摘 要：目的：评价人参低聚肽（GOP）改善老龄db/db小鼠血糖水平和延长寿命的效果。 方法：采用db/db小鼠作为2型糖尿病模型。对老龄db/db（生长至70周龄）小鼠摄食量、体重、饮水量和尿量以及血糖水平进行测定，并且对老龄db/db小鼠存活率进行评价，表征GOP对疾病状态和寿命的改善效果。结果：GOP可以降低小鼠体重、摄食量、饮水量和尿量，改善老龄db/db小鼠的生存状态，同时，相比于模型对照组，GOP可以显著减少老龄db/db小鼠肾周脂肪指数和睾周脂肪指数（P<0.05）。通过GOP干预，可以降低老龄db/db小鼠的血糖水平，GOP干预组AUC为20mmol/（L·h），显著低于模型对照组小鼠AUC[50 mmol/（L·h）]。当db/db小鼠增长至80周龄时，GOP干预组小鼠存活率为50%，大于模型对照组存活率（20%）。结论：GOP干预小鼠生存质量较高，并且寿命较长，说明GOP可以在一定程度上改善老龄db/db小鼠血糖情况，延长其寿命。本研究为利用GOP开展糖尿病的营养治疗提供了科学依据。

关键词：db/db小鼠;老龄;人参低聚肽;血糖;寿命

随着社会发展和人们生活水平的提高，2型糖尿病的患病率逐渐上升，糖尿病并发症引起的死亡人数是继心脑血管和癌症后发达国家中的第三位，引起了全球重视[1]。db/db 小鼠的发病机制类似于人类 2 型糖尿病，是研究人类 2 型糖尿病的理想动物模型[2]。现代医学研究证明，人参具有良好的降血糖作用。尚文斌等[3]研究发现，人参达到降糖作用是通过可增加胰岛素敏感性、抑制基础脂分解实现的。张南等[4]研究证实，人参与刺加五配伍提取物可促进胰岛素分泌、改善机体对胰岛素的敏感性。低聚肽是指由10个及以下氨基酸组成的小分子肽，可直接被人体吸收，并且能够直接参与蛋白质的合成，提高机体对蛋白质的利用率。目前针对GOP的研究相对较少，本课题组之前的研究证明GOP具有调节血糖的功能[5]，但对于其改善db/db小鼠的糖尿病以及对其寿命的延长并未有所报道。本实验以前期实验为基础，采用GOP调节血糖的有效剂量对db/db小鼠进行干预，观察GOP的降血糖效果，以及延长db/db小鼠寿命的功效。

目前学者对于db/db小鼠生命特征的研究多集中在20周龄以下，而对于db/db小鼠生命特征和生存质量并未见报道，同时对于该模型小鼠的实际寿命的报道结果不一。在对糖尿病以及糖尿病患者的研究中，糖尿病患者的生存状态是研究领域中的关键问题和难点问题。在目前GOP对糖尿病小鼠生存状态研究空白下，本研究对db/db小鼠喂养终生，对其期间的生存状态以及生存质量予以探析，评价其改善db/db小鼠血糖的效果，以期对充分恰当的应用该模型小鼠提供科学依据，同时为开展糖尿病的营养治疗提供新思路和参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物与受试物

选取45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3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GOP干预组（0.50 g/kg·BW），每组15只。另取15只db /m 小鼠作为正常对照组，各组小鼠均给予普通饲料，自由饮食、饮水。每天灌胃1次，饲养实验室符合国标清洁级，温度（25±1）℃，相对湿度50%～60%，室内照明控制在12 h /12 h 光暗周期节律。持续饲养，终生干预。饲养至70w以后，进行各项指标检测。

GOP，由吉林肽谷生物工程有限责任公司提供。GOP为浅黄色固体粉末，利用生物酶解、超滤技术从人参中分离得到的小分子活性肽的混合物。经HPLC MS分析，混合物中小分子低聚肽的质量分数高达95%以上。

1.2 仪器

安稳血糖仪，三诺公司;安稳血糖试纸，三诺公司。

1.3 ;指标测定

（1）动物一般状态观察及体格指标测定：每周观测并记录动物活动情况、毛发光泽、摄食和饮水量、体重。（2）尿液收集：将正常饲养71、75、79、83w的小鼠置于代谢笼中，收集24h 尿液，尿液采集后，立即混匀，测定体积。（3）脂肪和腓肠肌指数：各组小鼠饲养临近至寿命终点时，小鼠称重后脱颈椎处死，无菌快速分离肾周脂肪、睾周脂肪，剥离腓肠肌，称重;计算脂肪系数和腓肠肌系数。[腓肠肌/脂肪指数=脏器重（g）/体重（kg）×100%]。（4）随机空腹血糖检测：每隔4w监测随机空腹血糖，测定前禁食6h，测定时剪尾取血，采用血糖仪测定及记录。（5）糖耐量实验观察指标及检测：将饲养80w的小鼠在测定前1d禁食12h（自由饮水），禁食结束时灌胃给予葡萄糖溶液（50%质量分数），剂量为4μg/g· BW，测定给葡萄糖后0、0.5、1、2h 的血糖值，并按式（1）计算血糖曲线下面积。

血糖曲線下面积（AUC）=1/2×（0h 血糖值+0.5h 血糖值）×0.5+1/2×（0.5h 血糖值+1h 血糖值）×0.5+1/2×（1h 血糖值+2h 血糖值）×1（1）

1.4 统计学分析

所有数据应用SPSS统计软件进行分析，结果以±s表示，采用单因素方差分析，差异显著者进行方差齐性检验。以P<0.05 为差异显著性标准。

2 结果与分析

2.1 老龄糖尿病小鼠体重和摄食量的变化

由图1可以看出，老龄db/db小鼠随着生长周龄的增加，其摄食量呈现持续降低的趋势，而模型对照组的小鼠摄食量曲折增加。从整体情况来看，模型对照组小鼠的摄食量显著高于正常对照组、阳性对照组和GOP干预组。老龄db/db小鼠随着生长周龄的增加，各组小鼠体重呈现下降趋势。从整体趋势来看，4组小鼠的体重高低顺序依次为：模型对照组>GOP干预组>阳性对照组>正常对照组。其中，模型对照组小鼠的体重显著高于正常对照组。

2.2 老龄糖尿病小鼠饮水量和尿量的变化

由表1可知，从整体趋势看，干预期间随着小鼠周龄的增加，各组小鼠饮水量无明显变化，其中模型对照组小鼠饮水量显著高于正常对照组、阳性对照组和GOP干预组（P<0.05）。同样，各组老鼠的尿量的变化情况与饮水量相似，整个干预期间，变化量不明显，但从整体而言，模型对照组的小鼠尿量显著高于正常对照组、阳性对照组和GOP干预组（P<0.05），其分别是正常对照组、阳性对照组和GOP干预组的4、2.5、1.5倍。

2.3 老龄糖尿病小鼠脂肪和腓肠肌系数

由图2可以看出，模型对照组小鼠的肾周脂肪和睾周脂肪的指数均大于正常对照组、阳性对照组和GOP干预组，其中与正常对照组和阳性对照组之间存在统计学意义（P<0.05），而模型对照组腓肠肌系数最低，显著低于模型对照组和阳性对照组（P<0.05）。

2.4 老龄糖尿病小鼠血糖变化情况

由表2可以看出，随着周龄的增加，仅仅模型对照组小鼠空腹血糖呈现下降趋势，其余组未呈现规律变化。从整体趋势来看，4组中血糖最高的为模型对照组，其余各组未呈现统计学意义（P>0.05）。由图3a可知，正常对照组、GOP干预组和阳性对照组的小鼠灌胃葡萄糖后，血糖呈现先增加会降低的趋势，而仅仅模型对照组的血糖趋势并未呈现明显的下降趋势，并且模型对照组血糖水平高于其余3组。通过图3b可以看出，各个组AUC大小依次为：模型对照组>阳性对照组>GOP干预组>正常对照组，并且模型对照组血糖曲线下面积（AUC）显著大于正常对照组、阳性对照组和GOP干预组（P<0.05）。

2.5 糖尿病小鼠存活率

由图4可以看出，随着小鼠周龄的增加，其存活率下降。当小鼠小于79周龄时，正常对照组小鼠存活率恒定为100%，GOP干预组和模型对照组的存活率虽然有所降低，但降低缓慢，当大于81周龄后，正常对照组小鼠开始出现死亡，其存活率始终恒定为80%，而模型对照组小鼠存活率低于20%，GOP干预组小鼠的存活率也大幅度下降，氮气仍保留在50%左右。综上发现，GOP干预组和阳性对照组小鼠的寿命长于模型对照组小鼠，说明GOP和二甲双胍干预均能一定程度延长老龄db/db小鼠寿命。

3 讨论

db/db 小鼠是美国 Jackson 实验室在 1966 年从C57BL/6J 小鼠中筛选出的一株突变系，该小鼠突变基因（db）位于 4 号染色体，由于长链瘦素受体 Ob/Rb 被替换成了短链瘦素受体 Ob/Ra，导致具有自发糖尿病特性，纯合子（db/db）小鼠是研究人类 2 型糖尿病的理想动物模型，其肥胖、高血糖、高血脂和胰岛素抵抗等症状于出生4w后开始出现，随后血糖持续升高，直至出现慢性并发症和胰岛 β 细胞功能衰竭，10 个月左右死亡[6 7]。 图1显示，模型对照组小鼠体重显著高于正常对照组小鼠，而图2也可以发现，模型对照组肾周脂肪和睾周脂肪含量也显著高于正常对照组小鼠。而通过表1～2也可以看到，模型对照组小鼠饮水量和尿量显著高于正常对照组小鼠，可见即使老龄db/db小鼠仍然具有典型的多饮、多食、多尿、肥胖等症状。同时通过图1、表1、图2可以发现，通过干预，阳性对照组和GOP干预组的小鼠的体重较模型对照组有了改善，同时摄食量、饮水量和尿量也有了明显的降低，说明GOP可以显著改善db/db小鼠多食、多饮、多尿的症状，同时改善db/db小鼠肥胖的状态。

本研究发现，通过GOP进行干预，小鼠空腹血糖有所降低，其对db/db小鼠改善血糖的效果与二甲双胍相当，并且GOP干预组小鼠的糖耐量显著改善，其AUC显著低于模型对照组小鼠，且效果优于阳性对照组。早在1980年，日本学者Ando[8]从人参中发现了一个14肽，随后证实其具有治疗糖尿病的效果。国内学者也得到过相似结论，王本祥等[9]通过研究人参多肽灌胃小鼠，发现其能降低正常小鼠的血糖和肝糖原。据推测，GOP降低血糖的机制可能与其富含精氨酸相关，研究表明，精氨酸能有效改善胰岛素抵抗及血脂代谢紊乱[10]。

对于db/db小鼠寿命的报道，本研究取得了重大突破，文献报道，纯合子糖尿病小鼠db/db于3～8周龄时开始贪食及发胖，体重快速增加，属于肥胖型高血糖糖尿病模型。一般在10个月内死亡，其平均寿命约为 6～8个月，但也有个别报道，其可以活到12月龄[11]。本研究发现，无论db/db小鼠或db/m小鼠，其寿命均显著长于文献报道的12个月。本研究发现，即使不经过任何干预，自然生长的db/db小鼠70周龄的生存率为78%。而通过GOP干预，其寿命延长，70周龄的生存率为83%，生长至80周齡，其存活率仍为50%，显著高于模型对照组的生存率19%。刘清秀[12]证实了红参蛋白可以延长果蝇寿命。张婉迎等[13]研究发现，人参水提物可以显著延缓果蝇衰老，延长其寿命。刘光洁等[14]研究发现，甜菜碱在一定程度上通过改善脂类代谢紊乱和肝功能来显著改善db/db小鼠的衰老进程。

综上所述，GOP可以改善老龄db/db小鼠的血糖及糖耐量，并且在一定程度上延长其寿命，但是GOP降低血糖的的作用机制将在后续实验中开展研究，对于GOP对db/db小鼠寿命的延长机理值得进一步探讨。◇

参考文献

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Improving Effects of Ginseng Oligopeptide on Disease State and Prolonging Life in Aging db/db Mice

FAN Rui，HAO Yun tao，LIU Xin ran，HU Jia ni，XU Mei hong，LI Yong

（Department of Nutrition and Food Hygiene，School of Public Health，Peking University，Beijing 100191，China）

Abstract： Objective To get the evaluation of ginseng oligopeptides （GOP）improved blood glucose levels in aging db/db mice and prolong life in older db/db mice. Method We used db/db mice as a type 2 diabetes model.The food intake，body weight，water intake and urine volume，and blood glucose levels of db/db growth to 70 weeks old were measured，and the survival rate of db/db mice was evaluated，which were used to characterize the effects of GOP on the disease state and life span in db/db mice. Result GOP could decrease the body weight，food intake，water intake and urine output of mice，improve the survival status of aging db/db mice，and the perirenal and testis fat index in GOP intervention group were lower than those in the model group （P<0.05）.The blood glucose level of in the GOP intervention group showed the relative lower，and the AUC of the GOP intervention group was 20 mmol/（L·h），which was significantly lower than that of the model control group[50 mmol/（L·h）].When the db/db mice grew to 80 weeks，the survival rate of the GOP intervention group was 50%，which was larger than that in the model control group （20%）. Conclusion The quality of life of GOP intervention mice was higher and the lifespan was longer，which indicated that GOP could improve the blood glucose status and prolong the life of aging db/db mice.This paper provided a theoretical basis for the use of ginseng oligopeptides for the nutritional treatment of diabetes.

Keywords：db/db mice;aging;ginseng oligopeptide（GOP）;blood sugar;life span