辅助降血糖功能（功能学动物试验） - 中析研究所生物检测中心

辅助降血糖功能动物试验研究（功能学评价）

摘要： 本研究通过规范的动物试验模型，系统评价某功能因子对实验性高血糖动物的辅助降血糖作用。结果表明，该功能因子能显著改善糖尿病模型动物的糖代谢紊乱，降低空腹及餐后血糖水平，提升胰岛素敏感性，其作用机制可能与改善胰岛素抵抗、促进肝糖原合成及调节糖代谢关键酶活性有关。

一、试验目的

评价受试物对实验性高血糖模型动物的空腹血糖、糖耐量、胰岛素水平及相关生物标志物的影响，科学验证其辅助调节血糖的功能。

二、试验材料与方法

受试物： 功能因子（明确性状，如粉末、提取物等）。
实验动物：
- 品系：SPF级雄性SD大鼠（或ICR小鼠）。
- 数量：每组8-12只，共设4组。
- 饲养条件：标准饲料，自由饮水，适应性喂养1周。室温(22±2)℃，相对湿度50-60%，12h/12h明暗循环。
动物模型建立（Ⅱ型糖尿病模型）：
- 方法：高脂高糖饲料喂养4-6周 + 小剂量链脲佐菌素（STZ，30-40mg/kg，腹腔注射）。
- 筛选：模型建立后稳定1周，测定空腹血糖（FBG）≥ 11.1 mmol/L者入选。
试验分组与给药：
- 正常对照组 (NC)： 正常饲料，灌胃等体积溶剂（如纯净水或羧甲基纤维素钠溶液）。
- 模型对照组 (MC)： 糖尿病模型，灌胃等体积溶剂。
- 阳性对照组 (PC)： 糖尿病模型，灌胃降糖药物（如二甲双胍，剂量参考药典或文献）。
- 受试物组 (TG)： 糖尿病模型，灌胃不同剂量受试物（如设置低、中、高三个剂量组）。
- 给药途径：灌胃。
- 给药体积：按体重计算（如10 mL/kg）。
- 给药周期：连续干预4-8周。
检测指标与方法：
- 体重： 每周记录。
- 空腹血糖 (FBG)： 末次给药后禁食12h（不禁水），尾尖取血，血糖仪（葡萄糖氧化酶法）测定。
- 口服糖耐量试验 (OGTT)： 末次给药前禁食12h，测定0min FBG后，灌胃葡萄糖溶液（2.0 g/kg），测定30, 60, 120 min血糖。计算曲线下面积(AUC)。
- 血清胰岛素 (FINS)： 末次给药后禁食12h，麻醉后腹主动脉取血，分离血清，ELISA法测定。计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR) = (FBG × FINS) / 22.5。
- 糖化血红蛋白 (HbA1c)： 取血，专用试剂盒测定（如HPLC法）。反映长期血糖控制情况。
- 肝糖原： 取适量肝脏组织，蒽酮-硫酸法测定。
- 血脂指标 (TC, TG, LDL-C, HDL-C)： 取血清，生化分析仪测定。
- 胰腺组织病理学： 取胰腺组织，10%甲醛固定，石蜡包埋切片，HE染色，光镜观察胰岛形态结构。
- (可选) 关键糖代谢酶活性： 如肝脏葡萄糖激酶（GK）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）等。
统计学分析：
- 数据以均值 ± 标准差表示。
- 采用SPSS软件进行单因素方差分析(ANOVA)，组间比较采用LSD检验或Dunnett's T3检验。
- P < 0.05 认为差异有统计学意义。

三、试验结果

一般情况与体重：
- 模型组动物均出现典型“三多一少”（多饮、多食、多尿、体重减轻）症状。
- 受试物中、高剂量组动物精神状态、毛色光泽度优于模型组，体重下降趋势减缓，与阳性药组效果相近。
空腹血糖 (FBG)：
- 干预前：MC、PC、TG组FBG均显著高于NC组（P < 0.01），组间无显著差异（P > 0.05）。
- 干预后：与MC组相比，TG中、高剂量组FBG显著降低（P < 0.05, P < 0.01），呈现剂量依赖性。TG高剂量组效果接近阳性药组（P > 0.05）。结果见表1。
表1：受试物对糖尿病大鼠空腹血糖的影响 (均值 ± 标准差, mmol/L)
口服糖耐量试验 (OGTT) 及 AUC：
- 灌糖后30、60、120 min血糖：MC组各时间点血糖均显著高于NC组且下降缓慢。TG中、高剂量组在30、60、120 min血糖值显著低于MC组（P < 0.05, P < 0.01）。
- 葡萄糖曲线下面积(AUC)： MC组AUC显著高于NC组（P < 0.01）。TG中、高剂量组AUC显著低于MC组（P < 0.05, P < 0.01），表明受试物能有效改善糖耐量异常。
血清胰岛素 (FINS) 及 HOMA-IR：
- FINS： MC组FINS显著高于NC组（P < 0.01），提示存在高胰岛素血症。TG中、高剂量组FINS显著低于MC组（P < 0.05, P < 0.01），提示受试物可能改善胰岛素敏感性。
- HOMA-IR： MC组HOMA-IR显著高于NC组（P < 0.01）。TG中、高剂量组HOMA-IR显著低于MC组（P < 0.05, P < 0.01），表明受试物能有效缓解胰岛素抵抗（IR）。
糖化血红蛋白 (HbA1c)：
- 干预8周后，MC组HbA1c显著高于NC组（P < 0.01）。TG中、高剂量组HbA1c显著低于MC组（P < 0.05, P < 0.01），表明受试物有助于长期血糖控制。
肝糖原含量：
- MC组肝糖原含量显著低于NC组（P < 0.01）。TG中、高剂量组肝糖原含量显著高于MC组（P < 0.05, P < 0.01），提示受试物可能促进肝脏糖原合成。
血脂水平：
- MC组血清TC、TG、LDL-C显著升高，HDL-C显著降低（与NC比，P < 0.01）。TG中、高剂量组能不同程度地降低TC、TG、LDL-C，升高HDL-C，尤其以高剂量组效果显著（与MC比，P < 0.05, P < 0.01），表明受试物对糖尿病伴随的血脂紊乱有改善作用。
胰腺组织病理学：
- NC组： 胰岛结构清晰，形态规则，β细胞丰富，排列紧密。
- MC组： 胰岛萎缩变形，结构破坏，β细胞数量明显减少，可见空泡变性及坏死灶，炎性细胞浸润。
- TG组 (中、高剂量)： 胰岛结构损伤减轻，萎缩程度改善，部分胰岛形态趋于正常，β细胞数量较MC组有所增加，变性坏死减少。阳性药组亦有类似保护作用。
(可选) 肝脏糖代谢酶活性：
- MC组肝脏GK（促进糖利用）活性降低，PEPCK（促进糖异生）活性升高（与NC比，P < 0.01）。TG中、高剂量组可上调GK活性，下调PEPCK活性（与MC比，P < 0.05, P < 0.01），提示受试物可能通过调节糖代谢关键酶活性发挥作用。

四、结论

辅助降血糖作用明确： 受试物能显著降低糖尿病模型动物的空腹血糖（FBG）及糖负荷后血糖峰值，改善糖耐量（OGTT AUC显著降低），降低糖化血红蛋白（HbA1c）水平，表明其具有明确的辅助降血糖作用。
改善胰岛素抵抗： 受试物能显著降低空腹胰岛素水平及胰岛素抵抗指数（HOMA-IR），提示其作用机制与改善胰岛素敏感性、缓解胰岛素抵抗密切相关。
促进糖原储存： 受试物显著增加肝脏糖原含量，表明其可能通过促进糖原合成参与调节血糖稳态。
调节糖代谢酶活性： 受试物可上调肝脏葡萄糖激酶（GK）活性，下调磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）活性，调节肝脏糖代谢方向（促进利用，抑制异生）。
改善脂质代谢： 受试物对糖尿病伴随的脂质紊乱（高TC、TG、LDL-C，低HDL-C）有显著改善作用。
保护胰岛组织结构： 病理学观察显示受试物能减轻STZ和高脂饮食对胰岛结构的损伤，增加β细胞数量，对胰岛功能具有一定保护作用。
量效关系： 受试物的降糖作用呈现剂量依赖性，中、高剂量效果显著。