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谷物肽对1型糖尿病的作用及机制研究

1型糖尿病(T1D)是一种自身免疫性疾病,患者分泌胰岛素的胰腺β细胞被

浸润性免疫细胞靶向破坏,从而导致其对外源性胰岛素的终生依赖。近年来,T1D

的发病率和致死率快速上升已经对公众健康构成重大的威胁。

食物是影响T1D发生和发展的一个重要环境因素。食源肽不仅具有易消化、

易吸收的营养功能,还具有增强免疫力、抗氧化和抗炎等生理功能,已被广泛认可

具有应用于药食同源食品方面的巨大开发潜力。

T1D也是一种炎症性疾病,具有抗炎性的食源肽可能会对T1D发挥有益作用。

因此,本文利用T1D小鼠动物实验模型,考察大豆肽、绿豆肽、玉米肽、玉米肽分

离纯化产物、小麦肽和小麦肽分离纯化产物对T1D的影响效果,阐明上述物质的

特性与降血糖效果之间的关系,并探索它们的作用机理。

在此基础上,从具有降糖效果的肽中筛选出具有具有保护T1D作用的纯化肽。

利用大豆肽、绿豆肽、玉米肽和小麦肽喂食由STZ诱导的C57BL/6J糖尿病小鼠,

根据血糖水平、胰岛形态和胰岛炎结果,发现玉米肽和小麦肽缓解C57BL/6J小鼠

糖尿病的作用比较显著。

利用玉米肽和小麦肽喂食非肥胖糖尿病(NOD)小鼠,进一步确定它们的降血

糖效果。研究发现玉米肽延缓NOD小鼠的发病时间并降低其发病率、降低胰岛炎

和血清中白介素(IL)6含量、增加血清中胰岛素含量和胰岛β细胞面积,但小麦

肽增大了NOD小鼠的发病率。

研究玉米肽和小麦肽的混合物对T1D的影响,把玉米肽和小麦肽的混合物灌

喂给NOD小鼠。根据发病时间、发病率、血清胰岛素含量、血清和胰腺组织中细

胞因子表达量、胰岛炎和胰岛中β细胞面积结果,发现玉米肽和小麦肽的混合物

可以延缓NOD小鼠的发病时间并降低其发病率、降低胰岛炎和血清中IL-6含量、

增加血清中胰岛素含量和胰岛β细胞面积。

采用SephadexG-15凝胶柱分离玉米肽和小麦肽。结果分别得到玉米肽第一

组分(C1)、玉米肽第二组分(C2),小麦肽第一组分(W1)和小麦肽第二组分(W2)。

以各肽对NOD小鼠发病率和发病时间为考察目标,探究C1、C2、W1和W2对

NOD小鼠的降血糖效果,结果表明C2和W2能延缓NOD小鼠T1D的发病时间。同

时,C2和W2能显著增加NOD小鼠血清中胰岛素含量并明显降低血清中IL-6含量。

探究大豆肽、绿豆肽、玉米肽、小麦肽、C1、C2、W1和W2的特性与降血糖

作用之间的关系。通过这几种肽的体外抗氧化性、疏水性、氨基酸组成和含量以

及它们在体外和体内促进β细胞的增殖和抗炎指标的检测结果,得出这些肽的降

血糖作用可能与它们精氨酸、亮氨酸含量以及抗炎效果呈正相关关系。

利用LC-MS/MS分析技术从W2和C2中鉴定出2种相同的组分Phe-Leu(FL)

和Leu-Lys(LK)。通过肽的降血糖作用与亮氨酸的含量和体内体外抗炎效果关系

的研究,表明LK具有潜在的保护T1D效果。

利用抗炎和抗凋亡的信号通路,进一步确定LK的降血糖效果。研究发现玉米

肽的作用机理是通过降低促炎细胞因子IL-6的表达量来抑制促炎蛋白p38的磷

酸化并激活抗凋亡蛋白Akt(Ser473)的磷酸化。

在LPS诱导的炎性条件下,LK明显降低LPS刺激的MIN-6细胞中p-p38和裂

解caspase-3的表达水平,提高抗凋亡蛋白p-Akt(Ser473)和Bcl-2/Bax的表达

水平。综合以上结果可知,LK可能是一种潜在的保护T1D的二肽。