2. 浙江省舟山市疾病预防控制中心
胰岛素依赖型糖尿病(DM)患者因血清胰岛素水平低,糖原生成不足,动用脂肪分解产生的脂肪酸增加,而游离脂肪酸(FFA)升高可直接导致胰岛素抵抗(IR)。左旋卡尼汀又称左旋肉碱(L-carnitine,L-CN),具有多种生理、生化功能。本实验旨在通过观察左旋卡尼汀干预后糖尿病大鼠空腹血糖(FPG)和血清游离脂肪酸的变化规律,探讨左旋卡尼汀对糖尿病大鼠FPG和FFA的影响。
1 材料与方法 1.1 试剂链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)(经科生物技术有限公司);左旋卡尼汀(L-carnitine,L-CN)(中国常州兰陵制药有限公司);游离脂肪酸试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
1.2 分组及糖尿病模型制备选择普通级、体重为200 g左右、4~5月龄的健康Wistar大鼠36只(雄性11只、雌性25只),根据体重、性别等情况进行区组随机分组。分为对照组(NC组)、糖尿病空白组(DM组)和糖尿病左旋卡尼汀干预组(L-CN组),各组12只。用0.01 mmol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH 4.5)配制成的链脲佐菌素(STZ)溶液,分别给予DM组、L-CN组大鼠剂量65 mg/(kg·bw)腹腔注射,72 h后空腹血糖≥16.7 mmol/L确定为糖尿病模型;造模后每天给予皮下注射胰岛素1.0~2.0 U。每天监测空腹血糖,使空腹血糖控制在20~30 mmol/L之间。
1.3 给药方法L-CN组按250 mg/(kg·bw)剂量每日腹腔注射L-CN 1次,每天NC组和DM组按12ml/(kg·bw)剂量腹腔注射无菌水1次。实验时间共6周。
1.4 观察指标实验前后大鼠的体重、空腹血糖和实验后血清游离脂肪酸的浓度。
1.5 统计分析采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,组间差异性检验采用t检验和单因素方差分析。对于方差齐性的样本采用多样本比较方差分析(SNK)法进行两两比较,对于方差不齐的样本采用tamhane法进行两两比较。
2 结果 2.1 各组大鼠造模前体重和空腹血糖情况比较造模前各组大鼠体重和空腹血糖差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。DM组和L-CN组大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ)溶液65 mg/(kg·bw)72 h后,除1只大鼠死亡、1只空腹血糖低于16.7 mmol/L外,其余大鼠空腹血糖值全部高于16.7 mmol/L,且2组空腹血糖差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 各组大鼠观察6周后各指标变化(表 1)观察6周后称量体重,处死大鼠检测空腹血糖、血清游离脂肪酸。NC组体重增加(33.8±17.7)g,DM组和L-CN组大鼠体重分别降低(43.3±16.1),(55.6±21.3)g,体重变化值差异有统计学意义(P<0.001),并采用方差分析的SNK法进行两两比较,L-CN组大鼠体重下明显。NC组大鼠空腹血糖值仍正常,DM组和L-CN组大鼠空腹血糖值较6周前有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。测定3组大鼠血清FF含量,经方差齐性检验方差不齐(P=0.008),故采用方差分析的tamhane法进行检验,差异有统计学意义,并进一步做两两比较,L-CN组血清游离脂肪酸明显低于未使用L-CN干预的DM组。
3 讨论
观察6周后,3组大鼠的一般状况及体重,空白对照组大鼠发育、进食、饮水均正常,体重正常增加,体力、精神状态及被毛光滑程度均良好;给予左旋卡尼汀的干预组糖尿病大鼠的体力、精神状态及被毛光滑程度都明显好于糖尿病对照组大鼠,进水、进食量及排尿量少于糖尿病对照组大鼠,说明给予外源性L-CN可以改善糖尿病动物的临床症状。左旋卡尼汀的干预组和糖尿病对照组大鼠体重均下降,左旋卡尼汀的干预组体重下降值比糖尿病空白组体重下降值稍多,但差异无统计学意义,说明左旋卡尼汀(L-CN)对糖尿病大鼠体重稍有影响。这与补充外源性L-CN可以提高机体内的肉碱的含量,加速脂肪的氧化分解,有利于减轻体重的结论不一致[1-3],但与高秋菊等报道的结果基本一致[4]。
本实验结果显示,糖尿病大鼠血清游离脂肪酸浓度明显高于正常大鼠。左旋卡尼汀具有多种生理、生化功能,可以促进脂肪酸氧化功供能,并能调节糖、脂代谢,是近年来倍受重视的能量代谢紊乱治疗的药物之一[5]。实验后,测定3组大鼠血清FFA含量,糖尿病对照组>糖尿病干预组>空白对照组,说明正常大鼠经STZ溶液造模成为糖尿病大鼠后,不但空腹血糖值升高,血清FFA的含量也升高;但经过给予外源性L-CN治疗后,血清FFA的含量下降。
实验后测定3组大鼠的空腹血糖,空白对照组大鼠空腹血糖值仍在正常范围;L-CN干预组和糖尿病对照组大鼠空腹血糖值较造模后均有所升高,但2个模型组大鼠空腹血糖变化值差异无统计学意义,与王咏梅等[6, 7]报道的提高血浆L-CN浓度可降低空腹血糖的研究结论不相符,可能与2个模型组大鼠在实验过程中一直给予胰岛素而使其空腹血糖水平相对稳定有关,也可能与L-CN治疗剂量小、用药疗程偏短有关,具体原因有待进一步探讨。
[1] | 黄宗锈, 林健, 林春芳. 左旋肉碱对肥胖人员减肥作用的效果观察[J]. 预防医学论坛, 2007, 13(1) : 8. |
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[4] | 高秋菊, 郭魁亮, 许崇亮, 等. 肉碱和长链脂肪醇对小鼠大脑乙醇胆碱的影响[J]. 中国公共卫生, 2004, 20(1) : 63–64. |
[5] | 杨瑞锋, 李志艳, 徐国宾, 等. 肉毒碱的生物学特性及其与临床疾病的关系[J]. 中国实验诊断学, 2005, 9(2) : 310. |
[6] | 王咏梅, 殷仁富, 吴宗贵. 左旋卡尼汀对老年糖尿病合并高血压病患者糖脂代谢的影响[J]. 中华老年心脑血管病杂志, 2002, 4(4) : 224. |
[7] | 王咏梅, 殷仁富, 杜荣增. 左旋卡尼汀对糖尿病伴高血压患者血浆肉碱浓度及空腹血糖的影响[J]. 第二军医大学学报, 2003, 24(4) : 427. |