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       【摘要】 
       目的探讨研究黄芪多糖(APS)对2型糖尿病大鼠的作用及对骨骼肌组织GLUT4表达的影响。方法SD大鼠随机分为:正常对照组、黄芪多糖对照组(APS组)、2型糖尿病组(TIIDM组)和2型糖尿病黄芪多糖治疗组(TIIDM +APS组)，5周后测血糖、血清胰岛素和GLUT4的水平。结果TIIDM组和TIIDM +APS组血糖均高于对照组（P<0.01），TIIDM+APS组血糖低于TIIDM组（P<0.01）；各组间血胰岛素水平差别无显著性（P>0.05）；TIIDM组骨骼肌组织GLUT4的表达低于对照组和TIIDM +APS组（P<0.01）。结论APS可降低TIIDM大鼠血糖水平，其机制与提高糖尿病大鼠骨骼肌中GLUT4表达有关。
       【关键词】  黄芪多糖 2型糖尿病 葡萄糖转运蛋白4
       Abstract:ObjectiveTo investigate the effect of Astragalus polysoccharide(APS)on expression of GLUT4 in the skeletal muscle tissue of TIIDM rats.MethodsSD rats were randomly divided into four groups:normal control group, normal control plus astragalus polysoccharide group(APS group)，TIIDM model group(TII DM group)，diabetic model plus astragalus polysoccharide therapy group(TII DM+APS group).The expression of GLUT4 were detected.ResultsThe levels of blood glucose of rats in TIIDM group and TII DM+APS group were significantly higher than those in control group and control+APS group (P<0.01),and the level of blood glucose in TIIDM+APS group was significantly lower than that in TIIDM group (P<0.01),levels of insulin were not significantly different among these groups（P>0.05）.Expressions of GLUT4 in the skeletal muscle tissues of rats in TIIDM group was significantly lower than those in both control group，control+APS group and TIIDM+APS group.ConclusionAPS can decrease the levels of blood glucose in type II diabetic rats,and its mechanisms might be closely related to the elevation of the level of GLUT4 in the skeletal muscle tissues of rats.
       Key words:Astragalus polysoccharide;  Type II diabetes mellitus;  Glucose Transporter 4
        黄芪多糖（Astragalus polysaccharide，APS）是从豆科植物黄芪中提取出来的有较强生物活性的大分子复合物。初步研究表明，APS具有良好的降糖效果，且毒副作用小，但其降糖作用机制目前尚未完全阐明［1］。本研究运用APS治疗高脂饮食喂养加小剂量链脲佐菌素（STZ）注射诱导2型糖尿病（Type II Diabetes Mellitus，TIIDM），旨在通过进一步观察APS降糖效果及其对骨骼肌组织葡萄糖转运蛋白4（Glucose Transporter 4, GLUT4）表达的影响，为其临床应用提供实验依据。
       1  材料与方法
       1.1  材料健康清洁级雄性SD大鼠40只，体重180～200 g，购自武汉大学实验动物中心。STZ购自Sigma公司。APS从山西产黄芪根中提取制成粉剂，临用前用生理盐水新鲜配制成20 g/L的溶液。血清胰岛素放射免疫测定试剂盒，购自北京北方生物技术研究中心。免抗鼠GLUT4多克隆抗体购自Calbiochem公司。One touchⅡ血糖测定仪及试纸购自美国Janson and Janson公司。
       1.2  2型糖尿病模型的建立与分组实验动物分为4组。正常对照组：给予普通饲料（60％碳水化合物，22％蛋白质，10％豆油脂肪，包括纤维素在内的其他成分8％）喂养，用等体积生理盐水灌胃处理5周。APS对照组(APS组)：普通饲料，APS溶液（400 mg·kg-1·d-1）灌胃处理5周。TIIDM组：给予高脂饲料（41%脂肪，41%碳水化合物和18%蛋白质），尾静脉注射链脲佐菌素（STZ）（30 mg/kgSTZ，溶于0.1 mol/L柠檬酸缓冲盐溶液，pH 4.5），注射后动物自由进食、进水并维持高脂饮食，STZ注射72 h后，测动物空腹血糖，大于6.7 mmol/L者可诊断为糖尿病［2］。TIIDM+APS组：空腹血糖大于6.7 mmol/L的动物继续喂以高脂饲料，同时APS溶液（400 mg·kg-1·d-1）灌胃处理5周。
       1.3  检测指标所有大鼠在5周末称体重，观察一般情况，取尾静脉血测空腹血糖。乌拉坦麻醉，颈动脉插管放血，分离血清，用放射免疫法测血胰岛素。取骨骼肌石蜡包理制片，间接免疫荧光法测骨骼肌中GLUT4的表达。用HPIAS-1000型全自动图像分析系统分析平均光密度值。
       1.4  统计学处理采用SPSS11.5统计软件进行，实验数据以±s表示,组间比较用t检验。P<0.01有显著性差异。
       2  结果
       2.1  一般情况糖尿病大鼠毛发干枯、杂乱、脱落、蜷卧，活动减少，与正常对照组相比体重增加，差别有显著性（P<0.01）。给APS治疗后，大鼠精神好转、毛发光整、有色泽、活动增多，与TIIDM 组相比体重减轻，差别有显著性（P<0.01）。结果见表1。表1  各组大鼠体重、血糖、血胰岛素水平(略)
       2.2  血糖、血胰岛素水平如表1所示，TIIDM 组和TIIDM +APS组血糖水平均高于对照组，差别有显著性（P<0.01），TIIDM +APS组血糖水平低于TIIDM 组，差别有显著性（P<0.01）；TIIDM大鼠血胰岛素浓度类似于正常对照组大鼠。APS治疗并不影响TIIDM和正常对照组大鼠的血胰岛素水平。各组间血胰岛素水平差别无显著性（P>0.05）。
       2.3  骨骼肌组织中GLUT4表达免疫荧光显示GLUT4于细胞膜和细胞浆中均有表达，但TIIDM组骨骼肌组织GLUT4表达明显低于正常对照组、APS对照组和APS+糖尿病组（P<0.01），APS对照组与正常对照组间差异无显著性（P>0.05），免疫荧光分析各组GIUT4的平均光密度值见表2。实验结果说明，TIIDM 大鼠骨骼肌组织中GLUT4表达减弱与降低的骨骼肌组织葡萄糖摄取有关，并引起高血糖，该缺陷可被APS改善。表2  各组大鼠骨骼组织中免疫荧光GLUT4的表达(略)
       3  讨论
        GLUT4为一种糖蛋白，主要存在于胰岛素敏感的骨骼肌、心肌和脂肪细胞中，分布在胞浆内和质膜上，直接介导葡萄糖向细胞内转运［3］。在没有胰岛素刺激时主要位于细胞内的GLUT4储存囊泡（GSVs）中，当胰岛素与受体结合后，激发一系列级联效应，导致富含GLUT4的囊泡向细胞外膜移动，囊泡膜与细胞外膜融合，GLUT4转位至细胞外膜，且活性增加，与葡萄糖结合并发生结构改变，将葡萄糖转运至细胞内后恢复原来结构。这一过程很容易被逆转，当循环胰岛素水平下降时，GLUT4通过吞饮作用从细胞外膜清除并回到GSVs中，使胰岛素敏感组织迅速对循环胰岛素水平作出反应，保持血糖平衡。由此可见，当GLUT4异常时，该组织利用葡萄糖障碍，导致胰岛素抵抗。骨骼肌组织占全身葡萄糖利用的80%以上，在胰岛素抵抗及2型糖尿病中，胰岛素刺激的全身葡萄糖利用率严重降低，其肌肉葡萄糖转运缺陷是构成骨骼肌胰岛素抵抗，导致2型糖尿病的基础。
        本实验结果表明,TIIDM组血糖水平明显高于对照组，用APS治疗后血糖水平明显降低，提示APS能改善糖尿病糖代谢紊乱。TIIDM+APS组与TIIDM 组间血胰岛素水平差别无显著性，提示APS改善糖尿病糖代谢并不通过促进胰岛素的释放，而通过增加组织对胰岛素的敏感性。TIIDM组体重水平明显高于对照组，说明高热量饮食导致TIIDM大鼠肥胖。TIIDM+APS组体重水平明显低于TIIDM组，说明APS能减轻糖尿病大鼠肥胖症状。高脂喂养的大鼠骨骼肌中GLUT4表达明显减少（P<0.01），应用APS治疗后，TIIDM大鼠骨骼肌中GLUT4表达明显增加，这一结果说明，高脂喂养诱导的TIIDM大鼠骨骼肌中GLUT4的表达降低，减少了胰岛素刺激的GLUT4向质膜的转位，进而影响肌细胞对葡萄糖的摄取与利用，削弱了胰岛素的降糖作用，这可能是TIIDM产生的原因之一［4］，APS可部分逆转这种改变，改善机体对胰岛素的敏感性，这可能是其改善TIIDM糖、脂代谢紊乱的分子机制之一。
       【参考文献】
         　　［1］黄 桢.黄芪多糖的药理研究进展［J］.中国临床药学杂志,2002,11(5):315.
       
       ［2］Wu Y, Ou-Yang JP, Wu Ke, et al.Hypoglycemic effect of Astragalus polysaccharide and its effect on PTP1B［J］.Acta Pharm.Sin, 2005, 26(3):345.
       
       ［3］Karlsson M, Thorn H, Parpal S, et al. Insulin induces translocation of glucose transporter GLUT4 to plasma membrane caveolae in adipocytes［J］.FASEB J, 2002，16:249.
       
       ［4］Quinn L. Mechanisms in the development of type 2 diabetes mellitus［J］.J Cardiovasc Nurs,2002,16:1.