黑树莓属蔷薇科勾悬子属浆果。已有研究证实黑树莓中含有大量的活性物质,如酚酸类、黄酮类、原花青素、鞣质、苯乙烯、木脂素、三萜和甾醇等。其中的原花青素和鞣花酸类化合物被认为对于癌症的预防有很好的活性,尤其对结直肠癌,食管癌等已被证明有一定的预防及治疗作用。黑树莓中含有大量酚酸类物质,可能对于代谢类疾病有一定防治作用,但是相应的数据并未见报道。进而,本研究的目的在于利用化学方法诱导糖尿病小鼠模型,研究黑树莓多酚的降血糖作用及其可能作用机制,并探究黑树莓多酚作为天然活性成分对于糖尿病的预防及治疗作用。本研究的意义在于,黑树莓作为天然绿色食品和健康食品,以预防或辅助的方式对糖尿病等代谢类疾病潜在的防治可能性并探究对于黑树莓本身潜能发展及糖尿病防治的可行性价值。研究结果:(1)黑树莓多酚对糖尿病实验小鼠的降血糖作用:以化学试剂(四氧嘧啶或链脲佐菌素)诱导的方式诱导小鼠形成糖尿病。筛选血糖在10mmol/L以上的并具备多饮,多食,多尿症状的小鼠为模型进行下一步实验。给予链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)诱导的糖尿病小鼠模型5%及10%混合黑树莓多酚饲料进行8周处理后发现,给予黑树莓多酚饲料的糖尿病小鼠(5%S-BRB组和10%S-BRB组)与糖尿病小鼠(STZ组)比较均表现出良好的降血糖作用,并在实验周期结束后进行的腹腔注射糖耐量实验发现10%S-BRB组小鼠对大剂量糖的耐受情况更好,并与STZ组对比达到显著性。同样的降血糖作用也在对四氧嘧啶(Alloxan,ALX)诱导小鼠给予10%混合黑树莓多酚的饲料进行4周处理后发现。给予了黑树莓多酚饲料的糖尿病小鼠(A-10%BRB组)的血糖与未给予黑树莓多酚饲料的糖尿病小鼠(ALX组)相比明显下降并几乎达到了10mmol/L。腹腔注射糖耐量的结果也达到了显著改善。这说明黑树莓多酚可以降低糖尿病实验小鼠的血糖水平并对糖耐受能力有提高作用。(2)黑树莓多酚对糖尿病实验小鼠降血糖作用的机制分析:本实验根据前期文献支持,选择了对肌肉中胰岛素信号通路关键因子:胰岛素受体(Insulin Receptor),胰岛素受体底物-1(Insulin Receptor substrate-1),糖原合成酶激酶3β(GSK3β),蛋白激酶(AKT),腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK),糖转运蛋白4(GLUT4)的表达状况进行分析来研究BRB降血糖的可能机制。结果显示,在四氧嘧啶和链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠中均发现,BRB的给予均可以刺激胰岛素信号通路中关键蛋白的表达。在STZ诱导组中,10%的BRB给予效果要优于5%的BRB给予效果。(3)黑树莓多酚对糖尿病实验小鼠糖尿病伴发症的缓解能力分析:针对伴发症的缓解能力为针对脏器指数,血脂含量及肝脏炎症发生的测试。1.给药周期结束后,将小鼠处死,取其肝脏,肾脏及脾脏做脏器指数比较。由于糖尿病的症状多表现为排尿量增加,因而肾脏易出现炎症及水肿。实验结果显示,与A-Ctrl组对比,ALX组小鼠的肾脏出现了增重的情况,而A-10%BRB的肾脏指数与A-Ctrl组相比没有差异,并与ALX组对比,其重量显著下降。STZ诱导小鼠中并未见显著变化。2.给药周期结束后,取小鼠眼后静脉丛总血液1.5ml,静置后取血清用于甘油三酯及胆固醇含量的分析。结果显示,与A-Ctrl对比,ALX组的TG及CHO含量均明显升高,而A-10%BRB的TG及CHO含量与A-Ctrl组相比没有差异且在ALX组基础上有明显下降。STZ诱导小鼠中有类似ALX组的趋势,但未见显著变化。3.同模型组相比,A-10%BRB组肝脏中的炎症因子表达量相当于ALX组明显下降。这些结果表明,BRB可以缓解由于排尿量增加等原因导致的肾脏水肿,并且降低实验性糖尿病小鼠血清中脂类(TG和CHO)的含量,同时降低肝脏中炎症因子(IL-1,IL-6,COX2和TNF-α)的基因水平表达。这些数据说明BRB对于糖尿病实验小鼠糖尿病伴发症有明显的缓解能力。STZ组实验小鼠在针对糖尿病伴发症实验中数据显示出类似ALX组的趋势,但在数据分析时的结果表现为没有显著性。本研究针对合理地开发利用黑树莓多酚作为可行性糖尿病类药物开发,探索了黑树莓多酚以饮食诱导的方式降低实验性小鼠血糖及提高小鼠机体糖耐受能力的作用。并针对糖尿病过程中出现的伴发症情况进行考量,为黑树莓多酚对糖尿病机体的全面调节作用做出了数据支持。实验结果显示,给予黑树莓多酚可以缓解两组化学诱导型实验性糖尿病小鼠的糖尿病症状并且这种作用是通过刺激胰岛素信号通路相关蛋白导致的。