維生素D3 干預改善db/db 小鼠糖代謝及氧化應激水平的作用

陰 雪

山東孔府制藥有限公司，山東 濟寧 273100

維生素D3是一種脂溶性維生素，也被稱為膽鈣化醇，是人體維持健康所必需的營養素之一，具有良好的調節氧化應激紊亂作用[1]。故本文以糖尿病模型小鼠經口灌胃維生素D3開展干預實驗，旨在探討維生素D3對db/db 小鼠糖代謝及氧化應激水平的作用。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及材料

SPF 級db/db 小鼠40 只，4 周齡，雄性，由斯貝福（北京）生物技術有限公司提供，試驗前所有小鼠均適應性飼養5 d。

維生素D3粉（含量10 萬IU/g，新昌新和成維生素有限公司），大豆油（嘉里糧油（天津）有限公司），烏拉坦（Sigma 公司），超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）試劑盒（南京建成生物工程研究所），胰島素Elisa 試劑盒（翌圣生物科技（上海）股份有限公司），其余試劑均為國產分析純。

1.2 試驗儀器

電子天平（上海良平儀器技術有限公司）、高速冷凍離心機（湖南凱達科學儀器有限公司）、勻漿機（上海歐河機械設備有限公司）、血糖儀（江蘇魚躍醫療設備股份有限公司）。

1.3 動物分組及給藥

將40 只db/db 小鼠隨機平均分為模型對照組、維生素D3 低、中、高劑量組（分別為0.1、0.2、0.4 mg/kg），每組10 只，分別給維生素D3各劑量組小鼠用不同濃度的維生素D3溶液（大豆油配制）進行灌胃，模型對照組小鼠用大豆油灌胃，每日灌胃1 次，連續灌胃8 周。試驗期間，每隔一周在上午同一時間從各組小鼠尾部取血，測定其空腹血糖，（取血前禁食16 h）。試驗期間，各組小鼠都飼以普通飼料，飲水自由。

1.4 方法

1.4.1 小鼠血清胰島素及抗氧化指標的測定

試驗結束后，將小鼠禁食24 h，按照5 nL/kg 的劑量腹腔注射20%烏拉坦溶液進行麻醉，摘眼球取血，置于離心管中保存。3 000 r/min 離心10 min，取出上清液，按照ELISA 試劑盒上的步驟測定血清胰島素（Insulin，INS）、丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性[2]。

1.4.2 小鼠肝臟組織抗氧化指標的測定

另取部分肝臟組織，拭干表面水分，剪碎后加入9 倍量預冷過的生理鹽水，研磨制成10%肝臟勻漿液，4 ℃條件下離心10 min（轉速為3 000 r/min），取上清液，按照各試劑盒上的步驟測定肝臟丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性及谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）指標[3]。

1.5 統計學處理

試驗數據使用SPSS 20.0 統計學軟件進行處理分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間對照P＜0.05，表明差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 維生素D3 對db/db 小鼠空腹血糖的影響

根據結果可知，試驗期間模型對照組小鼠血糖呈現上升趨勢；經維生素D3干預的小鼠血糖整體呈現下降趨勢。從第4 周開始，與模型對照組相比，維生素D3各劑量組小鼠血糖均逐漸降低，其中高劑量組差異顯著（P＜0.05）；第8 周時，高劑量組與模型對照組相比，血糖下降非常顯著（P＜0.01）。詳見表1.

表1 維生素D3 對db/db 小鼠空腹血糖的影響

2.2 維生素D3 對db/db 小鼠血清胰島素及氧化指標的影響

試驗結束后，模型對照組小鼠的血清胰島素含量遠高于正常水平，符合db/db 小鼠高胰島素特點[4]。經維生素D3干預治療后，各劑量組小鼠的血清胰島素、MDA 含量均有所下降，SOD 活性增強；與模型對照組相比，維生素D3低、中劑量組差異不明顯，高劑量組差異顯著，具有統計學意義（P＜0.05）。詳見表2。

表2 維生素D3 對db/db 小鼠血清胰島素及氧化指標的影響

2.3 維生素D3 對db/db 小鼠肝臟抗氧化指標的影響

干預8 周后，各劑量組小鼠的肝臟SOD、GSH-Px 活性增強，MDA 含量減少；與模型對照組相比，維生素D3高劑量組變化顯著，差異具有統計學意義（P＜0.05）。詳見表3。

表3 維生素D3 對db/db 小鼠肝臟抗氧化指標的影響

3 討論

維生素D3是維生素D 的主要表現形態之一，主要來源于陽光照射、飲食和補充劑，具有良好的抗氧化能力。通過外源攝取或內源合成的維生素D3經肝臟25-羥化酶作用轉化為25-羥基維生素D3，再經腎臟轉化為活性更高的1，25-二羥基維生素D3后，通過與維生素D 受體結合發揮出生物學作用[5]。當前臨床學研究已經發現[6]，服用維生素D3能使體內血清及肝臟中的SOD、GSH-Px 活性增強，總抗氧化能力提高，MDA 含量降低[7]，起到了緩解胰島素抵抗、增強胰島素敏感性、調節血糖的作用。

本試驗通過連續8 周觀測db/db 小鼠的動態，發現從第3 周開始，模型對照組小鼠空腹血糖值逐漸升高，到第8 周時血清胰島素高達6.94 ng/mL，遠超正常水平，與此前的研究報道內容基本一致。本試驗結果表明，模型對照組小鼠的血清和肝臟中抗氧化酶活性較低，氧化產物含量增多。而經維生素D3干預后，從第3 周開始各劑量組小鼠的空腹血糖值均逐漸下降，血清胰島素值降低，同時血清及肝臟中的過氧化產物MDA 含量減少、抗氧化酶SOD 與GSH-Px 的活性增強，且高劑量組與模型對照組相比存在顯著差異（P＜0.05），表明補充維生素D3可以緩解db/db 小鼠體內氧化應激反應，改善胰島素抵抗，從而起到調節血糖的效果。

綜上所述，一定量的維生素D3干預對于改善db/db 小鼠具有促進糖代謝作用，其作用可能與調節機體氧化應激水平有關。