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人参(Panax ginseng C. A. Meyer)是我国极具特色的中草药，而人参皂苷是人参中最主要的活性成分。在蒸制过程中，人参皂苷的结构会发生转变，人参三醇型皂苷Rg1、Re等成分在高温或酶解状态下会转化为Rg2、Rh1、Rg6、Rk3等极性较小的次级皂苷，也被称为―热裂解皂苷‖。因具有抗肿瘤、抗氧化、调节神经及免疫系统等多重药理活性，被广泛应用于加工品及其相关剂型中。人参的传统功效“消渴症”与现代药理学中的“糖尿病”密切相关，原人参三醇型皂苷Re对2型糖尿病(T2DM)更是具有良好的改善作用。与Rg1和Re等碱性皂苷相比，G-Rh1对人体更易于吸收，并且具有更好的生理活性。为进一步阐释人参皂苷对“消渴症”的科学内涵，本文以人参次级皂苷Rh1(Ginsenoside Rh1， G-Rh1)为切入点，针对高脂饮食(HFD)联合链脲佐菌素(STZ)诱导的T2DM模型及其所引起的并发症进行深入探究。并结合血清指标检测、H&E染色、免疫荧光和WesternBlot分析，代谢组学等现代药理学方法揭示其可能的分子机制，以期为临床治疗糖尿病和他的并发症提供科学依据，为其治疗糖尿病代谢综合征的辅助治疗提供理论参考。
本文主要取得了如下的研究结果：
1.HFD/STZ诱导T2DM小鼠模型的构建及G-Rh1的降血糖作用研究
本实验在前期研究的基础上，利用C57BL/6小鼠，在HFD喂食4周后，将溶解在柠檬酸盐缓冲液(pH 4.2-4.4)中的新鲜制备的STZ(100 mg/kg)通过单次腹腔注射的方式进行造模，而仅给予柠檬酸盐缓冲液作为空白组做对照。在注射STZ第28天，使用ACCU-CHEKPerforma血糖监测系统测定小鼠空腹血糖(FBG)水平。FBG值在7.8至16.67mM范围内被定义为2型糖尿病。实验期间每周测量FBG，并在实验结束后检测其葡萄糖耐量，胰岛素(INS)含量及晚期糖基化终产物(AGEs)水平。实验结果表明，用5mg/kg和10mg/kg的G-Rh1处理8周后，可以通过提高T2DM小鼠体内的葡萄糖耐量，改善INS分泌相对不足和AGEs的过量产生发挥降血糖的作用。
2.G-Rh1对T2DM诱发的肝脏疾病的改善作用及机制
肝脏作为胰岛素的重要靶器官，在糖脂代谢中起着关键作用。通常β细胞分泌的胰岛素都进入肝脏，而只有一部分胰岛素到达外周循环，以确保主要胰岛素靶组织(肌肉和脂肪组织)适当摄取葡萄糖并维持生理血糖水平。本实验通过检测血脂及肝脏基本指标ALT、AST等，并利用H&E染色发现模型组肝脏损伤。首先，我们检测了糖异生途径中两种限速酶PEPCK和G6Pase的表达。然后对Akt/FoxO1和AMPK信号通路进行进一步的验证。同时，肝脏炎症也是慢性疾病如2型糖尿病相关的胰岛素抵抗的潜在病因。当NF-κB信号通路被外界的刺激激活时，持续的炎症状态，导致高脂血症和胰岛素抵抗。我们利用WesternBlot对NF-κB，TNF-α，IL-1β，NLRP3，ASC，pro-caspase1等炎症因子的表达进行分析，实验结果充分说明G-Rh1可以通过调节炎症反应改善肝脏损伤。最后，我们的实验结果表明，G-Rh1还可以通过减少细胞凋亡改善肝脏损伤。
3.G-Rh1对T2DM诱发的肾脏疾病的改善作用及机制
基于G-Rh1对糖尿病肝损伤的有益作用，本研究还进一步探究了G-Rh1对糖尿病肾病(DN)的药理活性。DN是糖尿病的主要并发症，也是终末期肾衰竭的最主要因素。DN当前的治疗方案旨在优化血糖控制和降低心血管风险。但是，大多数治疗方法都强调了一种细胞，一种细胞因子或一种信号分子的作用，而没有考虑DN的复杂过程，可能无法产生预期的治疗效果。因此，我们提出了一个假设，即G-Rh1是否可以通过某种联合机制缓解DN。于是，我们专注于DN小鼠中的氧化参数及BUN水平的测量，并采用H&E染色观察各组肾脏组织的形态变化。我们的结果表明：G-Rh1可以缓解上述指标并改善肾组织形态损伤。值得注意的是，G-Rh1还可以抑制肾脏组织中Nox1和Nox4的分泌，而且对TNF-α，IL-1β等炎症因子和NF-κB信号通路均具有改善作用。出人意料的是，G-Rh1还可以通过AMPK/PI3K/Akt和凋亡信号通路缓解肾脏损伤。总之，G-Rh1可能对糖尿病性肾病的治疗具有重要价值。
4.G-Rh1对T2DM诱发的小鼠肠道损伤及菌群变化的作用及机制
肠道不仅是营养物质消化和吸收的场所，也是机体重要的免疫和代谢器官，在动物黏膜免疫、肠道功能屏障及生长发育等过程中发挥重要作用。然而在实际生产中，多种应激、细菌、病毒、药物和营养素等因素均能引起肠道损伤。肠道结构的改变与多种疾病有关，如T2DM和肥胖症。本章我们证明了G-Rh1可以通过调节氧化应激(MDA/GSH)，炎症反应(COX-2/TNF-α/IL-1β)以及凋亡水平(Bax/caspase3)来减轻T2DM引起的小鼠肠道损伤。同时，G-Rh1可以通过平衡肠道菌群来改善T2DM引起的肠道菌群紊乱。
综上所述，G-Rh1不仅对T2DM具有一定的降血糖作用，还可以通过Akt/FoxO1，NF-κB，AMPK/PI3K/Akt以及凋亡等信号通路改善糖尿病的多种并发症。同时，G-Rh1作为人参三醇型皂苷中最具有代表性的次级皂苷之一，更具有较高的临床应用和开发价值，本研究为T2DM及其并发症的治疗提供了重要的理论参考依据。
本文主要取得了如下的研究结果：
1.HFD/STZ诱导T2DM小鼠模型的构建及G-Rh1的降血糖作用研究
本实验在前期研究的基础上，利用C57BL/6小鼠，在HFD喂食4周后，将溶解在柠檬酸盐缓冲液(pH 4.2-4.4)中的新鲜制备的STZ(100 mg/kg)通过单次腹腔注射的方式进行造模，而仅给予柠檬酸盐缓冲液作为空白组做对照。在注射STZ第28天，使用ACCU-CHEKPerforma血糖监测系统测定小鼠空腹血糖(FBG)水平。FBG值在7.8至16.67mM范围内被定义为2型糖尿病。实验期间每周测量FBG，并在实验结束后检测其葡萄糖耐量，胰岛素(INS)含量及晚期糖基化终产物(AGEs)水平。实验结果表明，用5mg/kg和10mg/kg的G-Rh1处理8周后，可以通过提高T2DM小鼠体内的葡萄糖耐量，改善INS分泌相对不足和AGEs的过量产生发挥降血糖的作用。
2.G-Rh1对T2DM诱发的肝脏疾病的改善作用及机制
肝脏作为胰岛素的重要靶器官，在糖脂代谢中起着关键作用。通常β细胞分泌的胰岛素都进入肝脏，而只有一部分胰岛素到达外周循环，以确保主要胰岛素靶组织(肌肉和脂肪组织)适当摄取葡萄糖并维持生理血糖水平。本实验通过检测血脂及肝脏基本指标ALT、AST等，并利用H&E染色发现模型组肝脏损伤。首先，我们检测了糖异生途径中两种限速酶PEPCK和G6Pase的表达。然后对Akt/FoxO1和AMPK信号通路进行进一步的验证。同时，肝脏炎症也是慢性疾病如2型糖尿病相关的胰岛素抵抗的潜在病因。当NF-κB信号通路被外界的刺激激活时，持续的炎症状态，导致高脂血症和胰岛素抵抗。我们利用WesternBlot对NF-κB，TNF-α，IL-1β，NLRP3，ASC，pro-caspase1等炎症因子的表达进行分析，实验结果充分说明G-Rh1可以通过调节炎症反应改善肝脏损伤。最后，我们的实验结果表明，G-Rh1还可以通过减少细胞凋亡改善肝脏损伤。
3.G-Rh1对T2DM诱发的肾脏疾病的改善作用及机制
基于G-Rh1对糖尿病肝损伤的有益作用，本研究还进一步探究了G-Rh1对糖尿病肾病(DN)的药理活性。DN是糖尿病的主要并发症，也是终末期肾衰竭的最主要因素。DN当前的治疗方案旨在优化血糖控制和降低心血管风险。但是，大多数治疗方法都强调了一种细胞，一种细胞因子或一种信号分子的作用，而没有考虑DN的复杂过程，可能无法产生预期的治疗效果。因此，我们提出了一个假设，即G-Rh1是否可以通过某种联合机制缓解DN。于是，我们专注于DN小鼠中的氧化参数及BUN水平的测量，并采用H&E染色观察各组肾脏组织的形态变化。我们的结果表明：G-Rh1可以缓解上述指标并改善肾组织形态损伤。值得注意的是，G-Rh1还可以抑制肾脏组织中Nox1和Nox4的分泌，而且对TNF-α，IL-1β等炎症因子和NF-κB信号通路均具有改善作用。出人意料的是，G-Rh1还可以通过AMPK/PI3K/Akt和凋亡信号通路缓解肾脏损伤。总之，G-Rh1可能对糖尿病性肾病的治疗具有重要价值。
4.G-Rh1对T2DM诱发的小鼠肠道损伤及菌群变化的作用及机制
肠道不仅是营养物质消化和吸收的场所，也是机体重要的免疫和代谢器官，在动物黏膜免疫、肠道功能屏障及生长发育等过程中发挥重要作用。然而在实际生产中，多种应激、细菌、病毒、药物和营养素等因素均能引起肠道损伤。肠道结构的改变与多种疾病有关，如T2DM和肥胖症。本章我们证明了G-Rh1可以通过调节氧化应激(MDA/GSH)，炎症反应(COX-2/TNF-α/IL-1β)以及凋亡水平(Bax/caspase3)来减轻T2DM引起的小鼠肠道损伤。同时，G-Rh1可以通过平衡肠道菌群来改善T2DM引起的肠道菌群紊乱。
综上所述，G-Rh1不仅对T2DM具有一定的降血糖作用，还可以通过Akt/FoxO1，NF-κB，AMPK/PI3K/Akt以及凋亡等信号通路改善糖尿病的多种并发症。同时，G-Rh1作为人参三醇型皂苷中最具有代表性的次级皂苷之一，更具有较高的临床应用和开发价值，本研究为T2DM及其并发症的治疗提供了重要的理论参考依据。