不同钒化合物在STZ诱导糖尿病大鼠中的吸收、转化及降糖作用机制研究

同步辐射X射线吸收谱分析技术在元素化学种态的分析中发挥着非常重要的作用，尤其应用于生物样品中微量元素的化学种态研究。糖尿病作为世界范围内最常见的内分泌代谢疾病之一，严重影响着人类的健康。我们前期研究发现，微量元素-钒及其化合物可以发挥类胰岛素作用，具有降低糖尿病大鼠的血糖水平、改善糖尿病并发症的生物效应，但是不同的钒化合物在其降糖作用机制上存在明显的差异。为此，利用中子活化分析与同步辐射X射线吸收谱研究钒的含量与化学种态，有助于在组织、细胞水平上阐明不同钒化合物的吸收及生物转化，明确不同钒化合物与降糖作用的关系；并结合生化与分子生物学手段，探讨不同钒化合物对胰岛素信号通路的作用机制，进一步诠释钒的化学种态与其类胰岛素作用之间的关系，为降糖金属药物的设计合成提供理论依据和技术支撑。

本项目建立了STZ诱导的糖尿病大鼠，通过对大鼠进行不同钒化合物的处理，研究了不同钒化合物对糖尿病大鼠的降血糖作用及其机制，以及不同种态钒在体内的吸收及转化。实验发现，不同有机钒化合物均能明显降低糖尿病大鼠的血糖及糖基化血红蛋白的水平，改善糖尿病大鼠的糖耐量水平，其作用趋势为：V5dipic-Cl > V4dipic-Cl > V3dipic-Cl。相同价态有机钒化合物与无机钒酸盐相比，V4dipic-Cl或V5dipic-Cl的降血糖作用明显优于VOSO4或NaVO3，对于葡萄糖耐量及糖基化血红蛋白水平的影响，V5dipic-Cl明显大于NaVO3，而四价有机钒与无机钒之间无显著差异。进一步研究表明，V-dipic-Cl通过促进糖原的合成，上调参与糖代谢关键酶--葡萄糖激酶和丙酮酸激酶mRNA的表达水平，从而促进葡萄糖的储存和利用；此外，V-dipic-Cl通过上调PPARγ 的mRNA水平，抑制脂肪分解，促进脂质合成；提高蛋白激酶B的磷酸化水平，增加外周组织对胰岛素的敏感性，进而改善糖代谢。不同价态钒进入体内后随着价态的升高吸收率增强，且在体内均发生生物转化，但机制有待进一步研究。.