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据2019年临床数据统计，我国患糖尿病（DM）人数约为1.16亿 人，占总人口的12.8%，随着人们生活水平的改善和不健康饮食习惯的增加，DM患者已经出现早期患病、低龄患病人数增加的趋势。DM患者血糖长期处于较高水平，从而可引发各种并发症，如肝脏、肾脏、血管和心脏相关疾病等，其中肝脏病变率高达21%～78%。当前DM型肝病患者治疗以终身用药为主，不能达到根治，且长期服药会产生多种毒副作用，导致体质量下降。因此寻找高效、低毒的具有保护DM肝脏损伤的天然活性成分已成为当前人们关注的焦点。
吉林农业大学食品科学与工程学院的由高飞、唐金鑫、毕云枫*等研究牛蒡子苷元（ATG）对四氧嘧啶诱导的DM小鼠肝脏损伤的保护作用，旨在为DM型肝损伤的预防、治疗和ATG相关保健产品的开发提供科学依据。
1、建模情况分析
四氧嘧啶腹腔注射剂量为180 mg/kg mb，对于第一次建模未成功小鼠进行第二次半数剂量建模（90 mg/kg mb），建模成功率为62%。建模后，6 只小鼠死亡，死亡原因有小鼠机体免疫力低下、DM引起的不适和小鼠相互撕咬等，与灌胃ATG无关。小鼠DM症状明显，表现为体毛变得粗糙杂乱、伏地行走、不好动、反应迟缓、垫料潮湿、粪便较多和饮食进水量增加等。
2、小鼠常规指标分析结果
由图1可知，与对照组相比，模型组小鼠血糖浓度极显著升高（P＜0.01），均超过11.1 mmol/L，结合2.1节小鼠生理状况，证明本实验DM小鼠模型建立成功。在28 d时，与模型组相比，Met组、ATG高剂量组小鼠血糖浓度极显著下降（P＜0.01），相比于0 d时，血糖浓度分别降低30.75%、26.12%。
由表1可知，与0 d相比，28 d时各组小鼠体质量都有不同程度的增长，对照组、Met组和ATG高剂量组小鼠体质量极显著增长（P＜0.01），分别增长20.22%、13.47%和11.03%；模型组小鼠体质量增长不显著（P＞0.05）。0～7 d时，部分小鼠因注射四氧嘧啶后，机体代谢发生紊乱，体质量会出现负增长，而Met、ATG不同剂量组都能对DM小鼠体质量的下降起到改善作用。
如表2所示，与模型组相比，ATG高、中剂量组对肝脏指数作用效果极显著（P＜0.01），低剂量组作用效果不显著（P＞0.05）。综上所述，ATG可以改善DM小鼠体质量降低、肝脏脂肪堆积的情况，ATG高剂量组与Met组治疗效果相当。
3、血清指标分析结果
由图2可知，与对照组相比，模型组ALT活力和AST活力极显著升高（P＜0.01），表明DM小鼠的肝器官受到了损伤。与模型组比较，Met组、ATG高剂量组的ALT活力和AST活力均极显著降低（P＜0.01）；ATG中剂量组AST活力显著降低（P＜0.05），ALT活力无显著变化（P＞0.05）。以上结果说明，ATG治疗可改善DM小鼠血清中ALT活力和AST活力。
ATG对DM小鼠肝脏炎症因子IL-6、TNF-α质量浓度的影响如表3所示，相比于对照组，模型组中IL-6、TNF-α质量浓度极显著升高（P＜0.01），表明本实验DM小鼠已经出现炎症变化。与模型组比较，Met、ATG所有剂量组IL-6、TNF-α质量浓度均显著降低（P＜0.01、P＜0.05）。以上结果说明ATG灌胃干预后，可减轻DM小鼠肝脏内炎症反应。
4、肝脏匀浆相关指标分析结果
如图3所示，与对照组相比，模型组中GSH含量、CAT活力和SOD活力均出现极显著下降（P＜0.01）。与模型组比较，ATG高剂量组中GSH含量、CAT活力和SOD活力不同程度的升高（P＜0.01、P＜0.05），且对于CAT活力的改善效果与阳性Met组相当，ATG中剂量组CAT活力和SOD活力显著升高（P＜0.05）。以上结果表明，ATG对DM小鼠肝脏化应激起到改善作用，能够使GSH含量、CAT活力和SOD活力趋近于正常值，从而改善DM小鼠肝脏氧化应激水平。
5、肝脏组织病理切片观察结果
如图4所示，对照组肝组织形态完整清晰，不存在脂肪变性现象，组织细胞被正常红染，细胞均匀，内部浆液清晰可见，中间蓝色为细胞核；模型组小鼠肝脏则表现异常，排列明显疏松不规则，细胞内显示出空泡形态，且有出血现象，说明脂肪已经变性；ATG高、中剂量和Met对肝脏组织损伤有一定的改善作用，细胞内染红面积增大，细胞空泡和出血区域减少；ATG低剂量组肝脏切片区域形态基本与模型组无差异，无明显改善效果。
6、蛋白免疫分析结果
DM小鼠肝脏中TLR4、MyD88和NF-κB p65电泳表达量和蛋白相对表达量分别如图5、6所示，与对照组相比，模型组中TLR4、MyD88和NF-κB p65蛋白相对表达量极显著升高（P＜0.01），ATG高剂量组和Met组有相似的治疗效果，均可显著降低TLR4、MyD88和NF-κB p65蛋白相对表达量（P＜0.01、P＜0.05）；ATG中剂量组干预效果不显著（P＞0.05）；ATG低剂量组中MyD88、NF-κB p65蛋白相对表达量显著降低（P＜0.01、P＜0.05），但对TLR4蛋白表达无显著降低作用（P＞0.05）。以上结果表明，ATG对于DM小鼠肝损伤有一定的治疗作用，且与TLR4、MyD88和NF-κB p65信号通路有密切联系。
结 论
本研究发现ATG给药处理后，与模型组相比，ATG高剂量极显著降低了DM小鼠血清中ALT活力和AST活力（P＜0.01）；ATG高、中剂量极显著降低了炎症因子IL-6、TNF-α质量浓度（P＜0.01）；ATG高剂量极显著提高了糖尿病小鼠肝脏内CAT、SOD活力（P＜0.01），显著提高GSH含量（P＜0.05）；ATG高剂量显著降低肝脏内TLR4、MyD88和NF-κB p65蛋白相对表达量（P＜0.05、P＜0.01），以上结果表明ATG干预后DM小鼠氧化应激和炎症因子水平均得到改善，肝脏损伤症状减轻，但其作用机理仍需进一步阐明。由于对DM肝脏损伤仍缺乏有效的治疗手段，因此探讨ATG对DM肝脏损伤的保护作用对开展临床DM肝损伤研究具有重要意义。
01
通讯作者简介
毕云枫，教授，吉林农业大学 食品质量与安全系主任
工作经历：
2003.09-2007.07，吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室
2007.07-至今，吉林农业大学食品科学与工程学院。
主要研究方向:
微生物酶工程及基因工程；天然药物的生物转化及生物合成；保健食品的研究与开发。
科研成果:
主编《食用农产品检测新技术》、《食用农产品环境学》、《法规标准及CAC法典》3部教材。参与第四版《生物化学》教材编写工作。以第一申报人身份获得国家发明专利2项。以第一或通讯作者身份在Biomed. Chromatogr等国内外刊物上发表学术论文30余篇。其中SCI 6篇，EI收录3篇。
02
第一作者简介
由高飞，吉林农业大学食品工程专业硕士研究生。
学习经历:
2019.09-2021.12，就读于吉林农业大学食品科学与工程学院。
研究方向:
新资源食品功效成分研究。
科研成果:
参与到团队课题项目“人参膳食纤维、花生蛋白多肽研究”；共参与发表中文文章4 篇、英文文章1篇。
本文《牛蒡子苷元对四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠肝损伤的保护作用》来源于《食品科学》2022年43卷19期184-190页，作者：由高飞，唐金鑫，孙航，刘士伟，李秋阳，徐萍，于雷，毕云枫。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210713-133。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
图片来源于文章原文及摄图网。
新刊启动| Food Science of Animal Products《动物源食品科学》（英文），欢迎投稿
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
投稿网址：
https://www.sciopen.com/journal/2958-4124
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