基于非靶向代谢组学研究电针结合二甲双胍治疗2型糖尿病大鼠的作用机制

摘要

目的 运用血清非靶向代谢组学方法探究电针“天枢”（ST25）、“三阴交”（SP6）结合二甲双胍治疗2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）的疗效机制。方法 将雄性SD大鼠随机分成空白组、模型组、二甲双胍组、电针组和针药结合（电针联合二甲双胍）组，通过高脂饲料联合腹腔注射链脲佐菌素建立2型糖尿病模型。二甲双胍组予250 mg·kg^-1二甲双胍灌胃处理，电针组选取双侧“天枢”和“三阴交”进行干预治疗，针药结合组给予二甲双胍灌胃联合电针治疗，空白组和模型组大鼠均予生理盐水灌胃处理。所有大鼠每周进行6次干预，共持续7周。干预结束后，在大鼠空腹状态下使用血糖仪测量尾静脉血糖；腹腔注射50%葡萄糖溶液(4 mL·kg^-1)后30、60、120、240 min分别检测大鼠血糖值以评估葡萄糖耐受能力；ELISA法检测大鼠血清胰岛素水平并计算胰岛素抵抗指数；全自动血生化分析仪测量血生化参数；HE染色评估大鼠肝脏和胰腺组织病理情况；超高效液相色谱-质谱联用（Ultra performance liquid chromatography-mass spectrum, UPLC-MS）技术进行质谱检测，鉴定差异代谢物，使用MetaboAnalyst 5.0进行通路富集分析。结果 与空白组相比，模型组大鼠空腹血糖、糖耐量曲线下面积、胰岛素抵抗指数显著升高（P<0.001）,血TP、GLB显著降低（P<0.01）,AST、ALT、ALP显著升高（P<0.05,P<0.01,P<0.001）,肝脏和胰腺组织可见明显炎性细胞浸润及病理损伤；与模型组比较，针药结合组空腹血糖、糖耐量曲线下面积、胰岛素抵抗指数显著降低（P<0.05,P<0.01,P<0.001）,血ALP显著降低（P<0.01）,TP、GLB显著升高（P<0.05）,肝脏及胰腺病理损伤明显改善。血清代谢组学显示各组间代谢轮廓区分良好。与空白组比较，模型组差异代谢物富集为组氨酸代谢、硫胺素代谢、牛磺酸和次牛磺酸代谢、抗坏血酸和醛缩酯代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成通路；与模型组比较，针药结合组3-氨基己二酸、3-氧代环丁烷羧酸和磷酰胆碱等237个代谢物显著回调，通路富集为组氨酸代谢、亚油酸代谢、硫胺素代谢、牛磺酸和次牛磺酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成通路。结论 电针结合二甲双胍可有效改善T2DM大鼠糖脂代谢，其潜在作用机制可能与调控机体氨基酸代谢有关。

关键词

针药结合 / 电针 / 二甲双胍 / 2型糖尿病 / 天枢 / 三阴交 / 血清非靶向代谢组学 / 代谢通路