机能学实验课题
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D—木糖降血糖作用研究
一、立项依据
随着现代社会生活水平的提高，糖尿病作为一种“富贵病”的发病率越来越高。目前医
学科学技术正在一步步的发展中探索很多治疗糖尿病的药物和方法。但是到目前为止糖尿病
仍然是一种慢性疾病，没有得到有效的根治。而对于糖尿病的完全康复性治疗也是科学家一
直为之努力的目标。
发生于人群中的糖尿病是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒
素、精神因素等等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、
蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征，临床上以高血糖为主要特点，典型病
例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现，即“三多一少”症状。糖尿病分Ⅰ型糖尿病和Ⅱ
型糖尿病。在糖尿病患者中，Ⅱ型糖尿病所占的比例约为95%。其中Ⅱ型糖尿病多见于中、
老年人，其胰岛素的分泌量并不低，甚至还偏高，临床表现为机体对胰岛素不够敏感，即胰
岛素抵抗。胰岛素是人体胰腺B细胞分泌的身体内唯一的降血糖激素，胰岛素抵抗是指体内
周围组织对胰岛素的敏感性降低，外周组织如肌肉、脂肪对胰岛素促进葡萄糖的吸收、转化、
利用发生了抵抗。临床观察胰岛素抵抗普遍存在于Ⅱ型糖尿病中，高达90%左右。
国内外对于新型的治疗糖尿病降糖药物的研究已经取得了比较显著的成果，比如口服的
降糖药物胰岛素的增敏剂、双胍类药物以及α-糖苷酶的抑制剂等的推广应用。此外，目前
医学界对于D木糖对非胰岛素依赖型糖尿病降糖作用多有研究。木糖（C5H10O5）是一种戊
糖。天然D-木糖是以多糖的形态存在于植物中。因为它们特别在农产品的废弃部分中（例
如玉米的穗轴、秸秆、棉桃的外皮）含量很多，所以自古以来对它的利用法就有很大兴趣。
在细菌中有的能利用D-木糖为碳源，曾试图利用它作为发酵培养基的成分。在动物中羊几
乎能完全地利用木糖，而猪仅能利用70％左右。有研究表明，D木糖可刺激胰脏分泌胰岛素，
抑制由精氨酸引起的升血糖素释放，抑制生物组织中脂肪酸合成，降低血中游离脂肪酸及丙
酮酸生成，具有调整脂类代谢、抗酮体、控制体重、防止肥胖、促进肝糖原合成、提高葡萄
糖及氨基酸利用率等作用。相信随着D木糖的作用功效更多地被发现，其在糖尿病治疗上的
应用前景会更加开阔。
二、实验对象、器械及药品
本实验课题以大白鼠作为研究对象，应用血糖仪监测建立Ⅱ型糖尿病模型的大白鼠体内
血糖含量的变化，通过分析D木糖对糖尿病大白鼠的治疗作用来探究其降血糖的功效，为进
一步的新型药物研发推广奠定基础。
三、实验方法及步骤
本实验应用实验动物Wistar雄性大鼠进行糖尿病症造模。
1、模型建立：
雄性大鼠，8周龄，共60只。按照链脲霉素STZ 50mg/kg 的剂量通过尾静脉注射建立
高血糖模型。（注：给药时常把STZ溶解于0.1mol/L的柠檬酸缓冲液中，临用前配制。）
动物禁食24小时后，给予STZ药物，3天后测定空腹血糖（禁食5小时后），血糖值10-25mmol/l
为高血糖模型成功动物。分组时各组动物的平均血糖值相差不宜大于20mmol/l，血糖值升
高不符合要求的动物应该剔除。
2、实验分组：
将60只大白鼠按照空腹血糖水平随机分为5组。分别设置阴性对照和阳性对照，高、
中、低三个D-木糖剂量组。按照1ml/200g的标准进行灌胃。药物实验六个周。
高剂量组 中剂量组 低剂量组 阳性对照组 阴性对照组
所用药物浓度 2.0mg/ml 1.0mg/ml 0.5mg/ml 生理盐水 生理盐水
3、主要的研究方法：
1）将离心后血清进行血液分析，测定高密度脂蛋白HDL、 低密度脂蛋白 LDL 、甘油三酯
TG、葡萄糖 GLU 和胆固醇 CHO指标。
2）肝组织、肾组织切片伊红-苏木素染色（HE染色）采用倒置相差荧光显微镜观察组织形
态。
3）离心血液核医学检测，分别测定血液中的胰岛素、瘦素和胰高血糖素水平
4）免疫组化测定肝匀浆、肌肉匀浆。
5）其他细胞生物学检测方法。
实验动物：雄性大鼠
模型建立：链脲霉素
按照空腹血糖
水平随机分组
阴性对照组 阳性对照组 高剂量组 中剂量组 低剂量组
实验六周，处死动物，留取血清、肝、肾、胰腺、
脂肪、肌肉等标本，测定指标，统计结果
四、观察项目
1、 空腹血糖：比较各组动物血糖下降百分率
血糖下降百分率=（实验前血糖值—实验后血糖值）/实验前血糖值×100%
2、 糖耐量实验：
处死动物前一天，各组动物禁食5小时后，经口给予葡萄糖2.0g/kg,测定0、0.5、2小时
的血糖值，观察各时间点血糖曲线下面积的变化。
3、抽血后离心，留取血清，待测。
4、组织：肝、肾、胰腺、脂肪、肌肉
五、预期结果
预期目标：
1、通过胃饲D-木糖，与阳性对照组和阴性对照组相比，试验组中动物的基础血糖值有显著
下降，并在各不同浓度间有差异，以期得到可用于人体的合适用量参数。
2、实验组大白鼠的内脏器官功能与阳性对照组相比有不同程度的改善。通过形态功能和细
胞生物学相关检测可以判定改善程度。
预期应用：
木糖对糖尿病具有保护作用，可以显著降低糖尿病大鼠的血糖浓度，从而起到治疗糖尿病的
作用。这可能会为将来D-木糖用于抗糖尿病药物的开发利用提供重要理论支持。我们通过
观察糖尿病对大白鼠各组织器官（肝、肾、胰腺、脂肪、肌肉）的损伤，从而进一步验证木
糖对糖尿病的保护作用机制，为糖尿病新药的开发研制提供思路和依据，为糖尿病患者减轻
疾病的痛苦。
六、参考文献
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