【摘要】 目的 证实海鞘治疗糖尿病的有效性以及探讨其作用机制。方法 应用链尿菌素腹腔注射制作大鼠糖尿病模型，1 w后检查其空腹血糖，血糖水平超过8.1 mmol/L的大鼠被随机分为3 组：海鞘组，优降糖（阳性对照药）组，糖尿病对照组。另取10 只大鼠作为空白对照组。连续给药4 w后应用采取尾静脉血检测其血糖水平；血浆果糖胺和Hb糖化值及胰腺、肾和肝脏蛋白糖化值。结果 注射链脲菌素大鼠的血糖水平均显著高于正常对照组。连续给药4 w后海鞘和优降糖组，模型对照组血糖明显高于空白对照组，海鞘和优降糖组明显低于模型对照组。血浆、红细胞、肝、胰腺和肾脏蛋白糖化值明显低于模型对照组。结论 海鞘具有明显的降糖作用，对高血糖引起的血浆蛋白和肝脏、肾脏、胰腺组织蛋白的非酶糖基化有明显的抑制作用。
【关键词】 海鞘 血糖 蛋白糖基化 动物实验
Abstract: Objective To confirm the effectiveness of ascidians on diabetes and to probe into its functional mechanism. Methods The mice were injected intraperitonealy with streptozotocin (STZ) to be used as experimental models of diabetic mice. Having been tested the fasting blood glucose after one week， the mice whose blood glucose were over 8.1mmol/L were pided into three groups randomly: ascidians group， Youjiangtang(positive control drug) group， diabete control group. Another ten mice were chosen as blank control group. After 4 weeks， being continuously administrated， the mice were tested the blood glucose by adopting tail vain blood; plasma fructosamine， Hb diastatic value， and kidney and liver protein diastatic value. Results The blood glucose level of mice injected streptozotocen (STZ) was obviously higher than that of normal control group. The level of blood glucose of each group after 4 weeks， continuous administration indicated: the level of model control group was obviously higher than that of blank control group， the level of ascidians and Youjiangtang groups were obviously lower than that of model control group. Conclusions Ascidians has apparent glucose-lower effect， and has the obvious inhibition to plasma protein， liver， kidney， pancreas tissue protein，s nonenzymatic glycosylation induced by higher blood glucose.
Key words:ascidians; blood glucose; proteins glycosylation; animal experiment
海鞘(Ascidian)属于脊索动物门(Chordates) ，尾索动物亚门(Urochordata) ，海鞘纲(class Ascidiacea)。它与尾索动物亚门的另外两个纲一起被称为被囊动物。全世界大约有2000种被囊动物，其中海鞘占大多数。近年来 ，对海鞘的研究取得重大进展 ，大量具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、增加胰岛素敏感性，并降低与胰岛素抵抗有关的血压升高及酶抑制活性的化合物被发现， 主要是生物碱、肽类、非氮化合物物质和矾、铁、铬、锌、锰等微量元素［1，2］。为证实海鞘治疗糖尿病的有效性以及探讨其作用机制，应用链尿菌素复制大鼠糖尿病模型，对海鞘进行了药效学实验，并对各组动物的血液及某些组织作了一系列相关的指标测定。现将其降糖作用及对蛋白糖化的影响报告如下。
1 材料及方法
1.1 动物及饲料
8周龄（190～210 g体重）Wistar大鼠，由沈阳医学院实验动物中心提供。实验动物许可证为辽宁省科学技术厅签发，许可证号：SCXK（辽）2003-0016。饲料为沈阳市于洪区前民动物饲料厂提供的繁育鼠全价固体颗粒饲料，。
1.2 药品及试剂
链尿菌素(Streptozotocin) 为Sigma公司的产品（015K1279）。血糖使用三诺SXT-1快速血糖测试仪及快速血糖测试条。果糖胺、考马斯亮兰蛋白测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。海鞘取自辽宁大连皮口海域（整体组织匀浆冷冻保存备用）；优降糖（格列本脲）为山东博山制药有限公司的产品（060524），用蒸馏水配制成所需浓度的药液应用。
1.3 方法
应用链尿菌素腹腔注射制作大鼠糖尿病模型。取50 只大鼠应用0.01 mol/L棕檬酸缓冲液（pH5.0）配制浓度为12.2 mg/mL的链尿菌素，链尿菌素的注射量为0.055 mg/g体重。链尿菌素注射1 w后存活38 只，存活率为76%，检查其空腹血糖，血糖水平超过8.1 mmol/L被随机分为3 组，分别为：(1)海鞘组12 只，(2)优降糖（阳性对照药）组12 只，(3)模型对照组14 只。海鞘组大鼠每天灌胃海鞘0.05 g/kg体重；优降糖组大鼠每天灌胃优降糖0.45 mg/kg体重；糖尿病对照组大鼠每天同样体积生理盐水灌胃，灌胃体积各组均为10 mL/kg体重。另取10 只大鼠、雌雄各半作为空白对照组，用与注射链尿菌素同样体积的0.01 mol/L棕檬酸缓冲液（pH5.0）腹腔注射，并每天以同样体积生理盐水灌胃。各组连续给药4 w，所有大鼠均饲以常规动物饲料和水。连续给药4 w后，海鞘组12 只，剩11 只，存活率为91%，优降糖（阳性对照药）组12 只，剩10 只，存活率为83%，模型对照组14 只，剩11 只，存活率为78%。总存活率为84%。各组各取10 只大鼠采取尾静脉血检测其血糖水平、血浆果糖胺和Hb糖化值及胰腺、肾和肝脏蛋白糖化值。
1.4 统计学处理
采用SPSS12.0软件包处理，计量资料用 ±s表示，组间比较采用F及LSD检验，P&<0.05为有统计学意义。
2 结 果
2.1 链脲菌素腹腔注射后大鼠血糖检测
链脲菌素腹腔注射1 w后，所有注射链脲菌素大鼠的血糖水平均显著高于正常对照组，应用于本次实验的糖尿病大鼠的血糖含量均超过8.1 mmol/L。
2.2 各组大鼠血糖含量
连续给药4 w后对照组血糖明显高于空白对照组，海鞘组和优降糖组明显低于模型对照组（详见表1）。表1 海鞘对链脲菌素致大鼠糖尿病血糖的影响(略)注：**与模型对照组比较 P＜0.01， *P＜0.05
2.3 各组大鼠血浆果糖胺和Hb糖化值及胰腺、肾和肝蛋白糖化值
连续给药4 w后模型对照组果糖胺含量和Hb糖化值及胰腺、肾和肝蛋白糖化值高于空白对照组，海鞘组和优降糖组的大鼠均低于模型对照组（详见表2）。表2 海鞘对链脲菌素致大鼠糖尿病血浆果糖胺、组织蛋白糖化值的影响（略)注：**与模型对照组比较 P＜0.01，* P＜0.05
3 讨 论糖尿病是影响人类健康的常见病、多发病，其并发症对人类健康的影响涉及多种脏器，因此抗糖尿病及其并发症的药物的研发越显十分重要和紧迫。糖尿病患者长期的糖代谢紊乱一方面对胰岛β细胞具有促衰竭作用，另一方面也会对多种组织细胞产生毒性作用，此即糖毒性（glucotoxcity）。血中葡萄糖可以同蛋白质、脂肪及核酸的氨基酸发生非酶反应而生成Schiff碱和Amadori产物继而形成糖基化终产物（advanced glycation end-products，AGEs）。AGEs主要通过交联与受体相互作用、增加氧化应激及免疫系统途径来发挥毒性作用，损伤多种组织细胞，造成心脑血管、肝肾及神经系统等的并发症［3］。蛋白非酶糖基化反应(protein non-enzymaticglycation)在糖尿病慢性并发症的发病中起着重要作用。葡萄糖分子先与蛋白质上的ε-氨基形成可逆性的醛亚胺(aldimine)，后形成几乎为不可逆性的酮胺(果糖胺，fructosamine)，若为半衰期长的蛋白质，则继续经脱氢、脱水和分子重排等反应形成复杂和不可逆的大分子晚期糖基化终产物(advanced glycation end- products，AGEs)。糖代谢多元醇通路的代谢加强，是糖尿病慢性并发症的另一重要发病机制多元醇通路又称山梨醇通路。在糖尿病时高浓度的葡萄糖不仅可通过化学修饰激活红细胞醛糖还原酶使之活性升高， 还可通过诱导红细胞醛糖还原酶mRNA表达使红细胞醛糖还原酶水平升高增强多元醇通路的代谢，导致山梨醇大量产生;过多的山梨醇在神经细胞内蓄积，产生渗透性损伤， 最终导致多种糖尿病病变的发生［4，5］。AGEs形成过程及其受体介导细胞效应时可产生氧自由基，引起氧化应激， 红细胞醛糖还原酶本身作为一种蛋白质同样可以被糖化， 而糖化后的红细胞醛糖还原酶活性明显升高［6］。最终因糖基化反应产物增多， 并且沉积在各种组织器官， 破坏其结构导致功能障碍，形成糖尿病的各种并发症［7］。近年研究证明，晚期糖基化终产物受体在糖尿病相关的胰岛素抵抗、血脂代谢紊乱、器官和血管病变以及脑病等致病机制中， 均担当着重要角色［8］。
近年来，在海鞘化学方面取得重大进展， 大量具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、增加胰岛素敏感性，并降低与胰岛素抵抗有关的血压升高及酶抑制活性的化合物被发现，主要是生物碱、肽类、非氮化合物物质和矾、铁、铬、锌、锰等微量元素 ［1，2］1771，167-168。海鞘可显著增加胰岛素敏感性，这可能与海鞘丰富的生物活性物质和矿质元素种类、含量及其相互协同作用有关。
本实验表明海鞘中各种生物活性物质和矿质营养十分丰富， 这些物质一种或几种间相互影响、相互协同和相互拮抗，具有明显的降糖作用，对高血糖引起的血浆蛋白和肝脏、肾脏、胰腺组织蛋白的非酶糖基化有明显的抑制作用。海鞘作为生物药防治糖尿病及其引发的心脑血管、肝肾及神经系统等的并发症有待进一步开发研究。
参考文献
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