糖尿病是一种以空腹血糖及糖化血红蛋白异常升高为主要表现的慢性代谢性疾病。多项研究证实,肠黏膜屏障损伤与糖尿病的发生发展密切相关。因此,修复肠黏膜损伤可望作为新的作用靶点用于糖尿病防治,而针对肠黏膜屏障检测方法的选择,则成为降糖药物改善肠黏膜屏障及其机制研究不可或缺的重要环节。
目前,肠黏膜屏障检测方法主要包括肠上皮细胞连接装置超微结构观察、紧密连接相关蛋白表达水平检测及肠道屏障功能血清学指标检测等,但其反映肠黏膜损伤及疗效评价的灵敏性却不尽相同。蜂胶是一种富含黄酮、萜烯等多种生物活性成分的天然产物,动物实验和人群研究均表明,蜂胶具有降血糖作用。
研究通过高糖高脂饮食联合STZ腹腔注射的方法成功建立了糖尿病大鼠模型,并通过蜂胶补充,有效控制了糖尿病大鼠血糖及糖化血红蛋白水平,表明蜂胶具有良好的降血糖效果,与相关报道一致。随后,实验采用超微结构观察、Westernblotting及血清学检测三种实验方法,从不同角度对糖尿病大鼠肠黏膜屏障损伤状况进行评价和分析,以期获得敏感可靠的肠黏膜屏障功能检测方法,用于蜂胶降糖作用的肠黏膜屏障修复机制研究。
国内外多项研究显示,肠黏膜屏障完整性破坏在糖尿病的发生发展过程中发挥重要作用。研究结果表明,肠黏膜细胞连接超微结构观察对于糖尿病大鼠肠黏膜屏障功能检测具有较高的灵敏性,可用于降糖药物的肠黏膜损伤修复疗效观察。
研究发现,糖尿病大鼠回肠和结肠组织中claudin-1、occludin及ZO-1等紧密连接相关蛋白表达水平均发生不同程度下调,补充蜂胶后,其下调状况得到有效缓解和控制,且随着蜂胶剂量的增加,改善效果尤为明显。Claudin-1和occludin是紧密连接中最主要的跨膜蛋白,也是参与肠黏膜屏障功能调节的主要功能蛋白。它们胞外与跨膜蛋白相互作用,在胞内则通过支架蛋白ZO-1与肌动蛋白等胞内蛋白相互联系。这种由多种跨膜蛋白及粘附分子组成的“拉链样”结构,环绕整个细胞呈带状分布,共同构成细胞间稳定的紧密连接体系。
D-乳酸是肠道细菌代谢产物,当肠道屏障遭到破坏时,D-乳酸可通过受损黏膜渗透入血,使循环血中D-乳酸含量升高;连蛋白是紧密连接通路重要蛋白,当肠黏膜通透性升高时,连蛋白亦可释放入血,引起血液中连蛋白水平增高,二者可在一定程度上反映肠道屏障损伤状况。研究血清学检测结果发现,血浆D-乳酸和连蛋白水平在各组大鼠间均无显著性差别,与透射电镜及Western blotting检测结果存在不一致性。表明作为降糖药物肠黏膜修复疗效评价手段,肠黏膜屏障超微结构观察及紧密连接相关蛋白表达水平检测的灵敏性可能更优于肠道屏障功能血清学检测。
总之,肠黏膜屏障超微结构观察及紧密连接相关蛋白表达水平检测能较好反映糖尿病大鼠肠黏膜屏障损伤状况,较血清学检测具有更高的灵敏性,可成为降糖药物肠黏膜屏障修复机制研究可靠的实验手段。同时,蜂胶降糖作用也与其调节紧密连接相关蛋白表达,修复肠黏膜损伤有关。
(来源:《中国比较医学杂志》2019年 第3期 | 刘颖 常志尚 徐宏伟 薛美兰 李瑞英 梁惠 青岛大学基础医学院 青岛大学生物医学公共支撑平台 青岛大学公共卫生学院)
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