海地瓜硫酸多糖抑制脂肪细胞分化和改善胰岛素抵抗作用的研究

海参多糖是海参体壁的重要活性成分之一，包括海参硫酸软骨素(sea cucumber fucolysated chondroitin sulfate，SC-CHS)和海参岩藻聚糖硫酸酯(sea cucumber fucan, SC-FUC)两种组分。其中，SC-CHS是一种带有硫酸酯化岩藻糖支链的类硫酸软骨素，主要由D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸和L-岩藻糖组成；SC-FUC是一类主要由岩藻糖组成的直链硫酸多糖，结构较为简单。目前关于海参多糖改善胰岛素抵抗活性的报道鲜见，且只停留在表象研究，未对机制进行深入探索。故本论文以海地瓜硫酸软骨素(Acaudina Molpadioides chondroitin sulfate, AM-CHS)和海地瓜岩藻聚糖硫酸酯(Acaudina Molpadioides fucoidan, AM-FUC)为研究对象，在体内和体外水平系统探讨比较了二者抑制脂肪细胞分化和改善胰岛素抵抗的作用及机制，主要研究结果如下：
　　采用传统鸡尾酒法建立3T3-L1脂肪细胞模型，系统研究AM-CHS和AM-FUC抑制3T3-L1前脂肪细胞分化作用及机制。结果显示，AM-CHS和AM-FUC均能显著抑制3T3-L1前脂肪细胞的增殖和分化，且对分化早期抑制作用最强。罗格列酮是目前治疗IR的代表药物，但存在增重、肥胖等不良反应，AM-CHS和AM-FUC亦能显著拮抗罗格列酮促脂质聚积的副作用。RT-PCR结果显示，AM-CHS和AM-FUC能够上调Wnt信号通路中关键受体Frz和LRP5mRNA的表达、抑制脂质合成转录调控因子PPARγ、C/EBPα和SREBP-1c mRNA的表达、抑制脂质合成酶FAS和GTAP mRNA的表达、不影响脂质分解酶HSL和ATGL mRNA的表达。提示AM-CHS和AM-FUC是通过激活经典的Wnt信号通路从而阻滞生脂效应，AM-CHS效果优于AM-FUC。
　　采用TNF-α诱导法建立3T3-L1胰岛素抵抗细胞模型，系统研究了AM-CHS和AM-FUC改善胰岛素抵抗作用及机制。结果显示，AM-CHS和AM-FUC能够呈时间剂量依赖效应增强3T3-L1胰岛素抵抗细胞在基础状态、胰岛素刺激状态和PI3K抑制剂Wortmannin存在状态下的葡萄糖摄取，且二者与RSG具有协同效应，AM-CHS效果优于AM-FUC。RT-PCR结果显示，AM-CHS和AM-FUC均能不同程度的促进3T3-Ll胰岛素抵抗细胞中IR、IRS1、PI3K、AKT2和GLUT4 mRNA的表达。提示AM-CHS和AM-FUC通过激活PI3K/AKT信号通路达到增强葡萄糖转运、改善胰岛素抵抗的作用。
　　通过建立2型糖尿病小鼠模型进一步研究了AM-CHS和AM-FUC对胰岛素抵抗的改善作用。结果显示，AM-CHS和AM-FUC可显著降低2型糖尿病小鼠体重、空腹血糖和胰岛素水平，提高血清脂联素含量，降低抵抗素、瘦素和TNF-α含量，改善胰岛素抵抗，且AM-CHS和AM-FUC与RSG具有协同作用。提示AM-CHS和AM-FUC能显著改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗，其作用机制与改善脂肪细胞因子的分泌紊乱有关。
　　本论文首次系统地从体内体外水平上，研究了海地瓜硫酸软骨素和海地瓜岩藻聚糖硫酸酯降脂和改善胰岛素抵抗的作用，并阐明了其抑制分化和促进葡萄糖转运的作用机制，为深入挖掘海地瓜多糖的药用价值，推动低值海参的高值化利用以及新型海洋功能食品的开发提供理论依据。