二甲双胍联合S-烯丙基巯基半胱氨酸通过自噬改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的研究

刘 余 王旭萍 杜馥曼 卞丙凤 段滨红

黑龙江省医院内分泌科，黑龙江省哈尔滨市 150036

作为2型糖尿病发病的重要基础，近几年，学术界关于胰岛素抵抗(Insulin resistance，IR)的研究也越来越深入。有学者研究发现[1]：细胞的自噬作用对改善胰岛素抵抗，降低糖尿病患者的血糖水平具有积极作用。自噬是体内的溶酶体对细胞内的物质成分进行降解的过程，当机体的内外界环境压力发生变化时，细胞通过自噬而对其进行调节反应[2]。自噬与胰岛素抵抗作用的关系主要体现在自噬通过对细胞的一种自我保护作用，不仅可以有效调节机体内的胰岛β细胞的数量，同时还对胰岛素的分泌起到一定的促进作用。本研究通过二甲双胍联合SAMC对 2 型糖尿病胰岛素抵抗小鼠的治疗，探讨二甲双胍联合SAMC通过自噬改善糖尿病小鼠肝脏胰岛素抵抗的实验效果，为SAMC在临床上对于糖尿病患者的应用提供一定的实验基础。

1 对象和方法

1.1 研究对象 C57BL/6J小鼠40只，雄性，均由黑龙江省实验动物中心提供，体重160～210g，平均体重(195.5±19.8)g。通过高糖高脂饲料喂养，建立糖尿病小鼠胰岛素抵抗模型。其中标准饲料由河北保定天风动物饲料公司提供，其中在每100g标准饲料中加入猪油20g、鸡蛋30g、食用糖30g、面粉20g、配制成高糖高脂饲料。

1.2 研究方法 随机选取40只C57BL/6J小鼠，通过高饲喂养后分别体内注射小剂量链脲佐菌素(STZ)，建立糖尿病小鼠胰岛素抵抗模型。而后随机分为四组，分别为对照组、二甲双胍组、SAMC组、二甲双胍联合SAMC组，通过四种不同的处理方式。二甲双胍用去离子水配制成100g/L 水溶液。其中对照组，每次仅给予生理盐水灌胃；二甲双胍组，按照二甲双胍0.5mmol/L的剂量灌胃；SAMC组，按照SAMC 100mg/kg 灌注小鼠；二甲双胍联合SAMC组，按照二甲双胍0.5mmol/L和SAMC 100mg/kg 灌注小鼠。4周后，利用生化检测分析四组小鼠胰岛素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及肿瘤坏死因子等指标的变化情况。

1.3 统计学方法 数据通过SPSS20.0软件包进行统计分析。采用多样本方差分析，两两比较四组C57BL/6J小鼠各项指标的差异性，设定P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 糖尿病小鼠胰岛素抵抗模型情况 通过高糖高脂饲料喂养，成功建立糖尿病小鼠胰岛素抵抗模型。40只C57BL/6J小鼠建模后血糖(20.13±9.21)mmol/L、胰高血糖素(476.84±69.76)mg、胰岛素(159.32±11.25)U水平明显高于选取的空白健康对照组血糖(8.43±1.35)mmol/L、胰高血糖素(206.78±32.18)mg、胰岛素(61.52±7.61)U水平，上述两组之间的差异有统计学意义(P<0.05)。

2.2 不同处理方式对糖尿病小鼠各项生化指标影响 四种不同处理方式治疗4周后，二甲双胍联合SAMC组小鼠的胰岛素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素及肿瘤坏死因子等多种生化指标水平明显低于其他三组，差异有统计学意义(P<0.05)。而对照组、二甲双胍组及SAMC组三组C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指标差异不显著(P>0.05)。见表1。

表1 不同处理方式对糖尿病小鼠各项生化指标影响

3 讨论

关于糖尿病的发病机理，国内外学者普遍认为与机体的炎症反应、胰岛素抵抗、胰岛β细胞的数量减少、细胞自噬能力降低等多种因素有关[3]。周琪等学者研究发现[4]：SAMC主要的生理作用为抑制炎症因子、抑制肿瘤细胞生长、减少氧自由基生成以及抗氧化等功能。SAMC在体外主要是通过成熟的大蒜进行提取。还有学者研究发现[5]：SAMC还能够有效减轻小鼠脂肪肝的严重程度，抑制脂肪肝的发展速度。SAMC不仅具有上述多种功能，同时，由于该物质能较好地被机体消化系统吸收，并且没有任何毒副作用，因此，近几年SAMC在临床中的应用也越来越频繁。闫金银等学者研究发现[6]，SAMC对于糖尿病患者也有较好的降血糖作用，而具体的作用机理目前还没有完全明确，可能与SAMC能改善糖尿病患者的胰岛素抵抗，增强机体的胰腺功能具有一定的关系。因此，本研究通过对糖尿病小鼠进行建模和基础实验，探讨SAMC在降低糖尿病小鼠血糖水平的主要作用机理，并分析二甲双胍联合SAMC对糖尿病小鼠胰岛素抵抗作用以及血糖、肿瘤坏死因子等生化指标的影响程度。

本研究结果发现：二甲双胍联合SAMC组小鼠的胰岛素、C肽、血糖、胰高血糖素、瘦素以及肿瘤坏死因子等多种生化指标水平明显低于其他三组，差异有统计学意义(P<0.05)。而对照组、二甲双胍组以及SAMC组三组C57BL/6J糖尿病小鼠的生化指标差异不显著(P>0.05)。上述结果表明二甲双胍联合SAMC通过自噬改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的状态，对降低糖尿病小鼠的血糖具有显著疗效。而单纯使用二甲双胍或者单纯使用SAMC对降低糖尿病小鼠的血糖以及改善胰岛素抵抗状态作用不明显。该结论与学者徐娜研究结果基本相符[7]，分析其原因，可能是与二甲双胍可以抑制肝、肾等脏器组织的过度糖异生，加快体内葡萄糖的无氧代谢过程、降低糖尿病小鼠的血糖有关。同时，二甲双胍还可以通过提高体内胰岛素的敏感性，从而加快脂肪组织和骨骼肌对外周葡萄糖的摄取和利用，最终起到降糖和改善胰岛素抵抗的功能。但是，有学者研究发现[8]，对于糖尿病患者，单独使用二甲双胍并不能达到最佳的降低血糖的理想状态，除去该药物会引起较为常见的胃肠道等不良反应外，还会引起患者体内的乳酸增多，由于体内的乳酸长时间大量聚集，最终会导致机体出现乳酸中毒的风险。而SAMC属于一种水溶性有机硫大蒜提取物，研究表明该物质能有效抑制机体炎症反应，增强机体细胞的自噬功能，有助于体内乳酸的代谢分解，并且通过体内的溶酶体作用，对细胞内的物质成分进行降解，最终达到对胰岛素抵抗的抑制作用。同时，通过二甲双胍与SAMC的联合用药，还可以有效调节机体内胰岛β细胞的数量，提高胰岛β细胞的生理功能，对胰岛素的分泌起到一定的促进作用。

综上所述，可知二甲双胍联合SAMC通过自噬改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的状态，对降低糖尿病小鼠的血糖具有显著疗效。但是，由于本研究选取的小鼠样本数量有限，可能会存在有选择性偏倚，以及在实验和统计分析的过程中存在误差的发生，所以，关于该结论还需要大样本和多中心做进一步的研究去验证和探讨。