CN118453564B - 癸酸单甘油酯在制备降血糖的药物或功能食品中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了癸酸单甘油酯在制备降血糖的药物或功能食品中的应用，属于医药技术领域。本发明首次公开癸酸单甘油酯在降血糖和改善胰岛素抵抗的功能，研究表明，癸酸单甘油酯能增加胰高血糖素样肽1的分泌，激活肝脏糖酵解、胰岛素受体相关基因的表达，抑制肝脏糖异生途径相关基因的表达。尤其在2型糖尿病中，癸酸单甘油酯的降糖效果与二甲双胍相当，在调控葡萄糖耐受力和胰岛素耐受力方面的效果优于二甲双胍，显著改善多饮问题。而且癸酸单甘油酯为天然存在的可食用物质，安全性高，因此，将其用于制备治疗高血糖、糖尿病的药物或辅助降血糖的功能食品具有良好的应用前景。

Description

癸酸单甘油酯在制备降血糖的药物或功能食品中的应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及癸酸单甘油酯在制备降血糖的药物或功能食品中的应用。

背景技术

中链脂肪酸单甘油酯是碳链长度为 8-12的中链脂肪酸和甘油形成的单酯，癸酸单甘油酯（Glycerol monodecanoate，GMD）是癸酸（C10）和甘油的酯化产物，天然存在于椰子油、棕榈仁油和樟树籽油中，其化学式是C₁₃H₂₆O₄，分子量是246.34。癸酸单甘油酯在工业上的用途包括作为乳化剂、表面活性剂、润滑剂和溶剂。它可用于化妆品、食品、制药和塑料等领域中。

中链脂肪酸单甘油酯对常见食品腐败菌（包括细菌和真菌）均有较强的抑制作用，其防腐性能优于一般的化学防腐剂，且比化学防腐剂更加安全、广谱和高效。其中辛酸单甘油酯（C8）、月桂酸单甘油酯（C12）是被公认为有效的食品乳化剂和防腐剂。研究表明，GMD具有良好的抗菌和抗病毒作用，特别是对弯曲杆菌、沙门氏菌和大肠杆菌具有明显的抑制作用。

中链脂肪酸由于其中链的特性，可以从肠道被直接吸收到门静脉，然后到达肝脏进行代谢，可以作为一种增溶剂和吸收促进剂，提高药物的体内口服生物利用度(Mediumchain fatty acid metabolism and energy expenditure: Obesity treatmentimplications；DOI: 10.1016/S0024-3205 (97) 01143-0)。在营养代谢方面，中链脂肪酸在体内可以快速代谢产能，具有良好的调节代谢的作用，可以增加能量消耗，预防代谢综合征。中链脂肪酸单甘油酯具备中链脂肪酸的特性，在体内消化吸收、代谢都极快。

研究表明，辛酸单甘油酯在调节肠道菌群、调控炎症、增加短链脂肪酸含量等方面具有良好的效果(Glycerol monocaprylate modulates gut microbiota and increasesshort-chain fatty acids production without adverse effects on metabolism andinflammation; DOI: 10.3390/nu13051427)，月桂酸单甘油酯也已被证实能够缓解高脂膳食小鼠的炎症(Novel gut microbiota patterns involved in the attenuation ofdextran sodium sulfate-induced mouse colitis mediated by glycerol monolauratevia inducing anti-inflammatory responses; DOI: 10.1128/mBio.02148-21)。

而目前对癸酸单甘油酯的相关研究较为匮乏，探索并开发利用癸酸单甘油酯的营养代谢调节功能具有实用价值和意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有降血糖、改善胰岛素抵抗的食品级物质，将其应用于制备治疗或辅助治疗高血糖症、糖尿病等相关疾病的药物或应用于制备辅助降血糖的保健食品。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了癸酸单甘油酯在制备治疗高血糖症或糖尿病的药物或者辅助降血糖的功能食品中的应用。

所述高血糖症是指血液中糖的含量过高，超过正常范围但是没有达到糖尿病的诊断标准，统称为糖耐量降低。在使用高脂膳食动物模型模拟长期摄入高脂肪饮食导致的高血糖实验证明，癸酸单甘油酯能显著有效地改善机体对葡萄糖的耐受性，缓解高脂膳食诱发的高血糖症，效果优于另外两种中链脂肪酸单甘油酯：辛酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯。

进一步的，所述高血糖症为胰岛素β细胞受损或胰岛素抵抗诱发的高血糖症。

本发明在模拟2型糖尿病的动物模型实验中发现癸酸单甘油酯具有很强的降低餐后血糖的能力，效果堪比常用的降糖药物二甲双胍。

进一步的，所述糖尿病为2型糖尿病。

所述糖尿病的表现主要包括多饮。本发明研究发现癸酸单甘油酯能够显著降低糖尿病小鼠饮水量，该效果区别于二甲双胍，效果优于月桂酸单甘油酯。

本发明研究表明，在高脂膳食动物模型以及2型糖尿病动物模型中，癸酸单甘油酯干预后可以显著改善机体对葡萄糖的耐受性以及胰岛素耐受能力。血清检测中，癸酸单甘油酯显著降低机体的血糖、胰岛素含量，显著增加胰高血糖素样肽1的含量，增强胰岛素的敏感性，改善胰岛素抵抗。

机理研究表明，癸酸单甘油酯通过促进肝脏糖酵解、抑制糖异生，从而降低血糖。基因表达水平检测显示，癸酸单甘油酯可以促进肝脏糖酵解途径中的葡萄糖激酶基因GCK、胰岛素受体基因INSR的表达，抑制糖异生途径中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因PEPCK、葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因G6PC的表达，从而实现降低血糖。

癸酸单甘油酯天然存在于食用油中，生物安全性高，有望将其开发成用于降血糖的药物或辅助降血糖的功能食品。本发明提供的癸酸单甘油酯也适用于长期摄入高脂饮食的人群或者肥胖人群中作为调控血糖使用。

优选地，所述药物的制剂形式为口服制剂。具体给药量根据疾病种类、疾病程度、年龄及给药目的进行调节。

本发明以癸酸单甘油酯作为活性成分制备成相应的用于降血糖的药物，该药物含有药学有效剂量的癸酸单甘油酯。此外，所述药物还可以含有合适的药物载体。

具体的，本发明提供了一种治疗或辅助治疗高血糖症或糖尿病的药物组合物，包括有效剂量的癸酸单甘油酯和药学上可接受的载体。

所述药物组合物以癸酸单甘油酯为主要活性成分，添加药剂学上可接受的载体制成，可按照药剂学上记载的制剂制备方法制成制剂。所述药物可以采用液体制剂形式。

本发明以癸酸单甘油酯作为活性成分制备成相应的用于辅助降血糖的功能食品，也可以以食品添加剂形式添加于食品或饮品中提高使用者的健康水平。

具体的，本发明提供了一种辅助降血糖的功能食品，包括癸酸单甘油酯和食品学上可接受的辅料。所述功能食品可以采用胶囊剂等剂型制剂化。

本发明的另一个目的在于提供一种癸酸单甘油酯在制备胰高血糖素样肽1激动剂上的应用。胰高血糖素样肽1可以刺激胰岛素的分泌，增强胰岛素敏感性，抑制胰高血糖素的分泌，延缓胃排空，降低食欲，从而降低血糖和体重。

术语说明：

术语“包括”为开放式表达，即包含本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。

术语“治疗”，在其中一些实施方案中指改善疾病或病症（即减缓或阻止或减轻疾病或其至少一种临床症状的发展）。在另一些实施方案中指缓和或改善至少一种身体参数，包括可能不为受试者所察觉的身体参数。在另一些实施方案中指从身体上（例如稳定可察觉的症状）或生理学上（例如稳定身体的参数）或上述两方面调节疾病或病症。在另一些实施方案中指预防或延迟疾病或病症的发生、发作或恶化。

术语“有效剂量”是指当施用受试者来治疗疾病时，化合物的分量足够对这种疾病的治疗起效。有效剂量可以随着疾病的严重程度，以及有待治疗的受试者的身体条件，年龄，体重，性别等而改变。

术语“药学上或食品学上可接受的载体/辅料”是指能够递送本发明有效剂量活性物质，不干扰活性物质的生物活性并且对宿主或受试者无毒副作用的任何制剂或载体介质。

本发明具备的有益效果：

本发明首次公开癸酸单甘油酯在降血糖和改善胰岛素抵抗方面的功能，无论在模拟长期高脂饮食还是在2型糖尿病的模型中，癸酸单甘油酯都表现出显著的降低血糖的效果，能显著地改善胰岛素抵抗症状，增加胰高血糖素样肽1的分泌，激活肝脏糖酵解、胰岛素受体相关基因的表达，抑制肝脏糖异生途径相关基因的表达。尤其在2型糖尿病中，癸酸单甘油酯的降糖效果与二甲双胍相当，在调控葡萄糖耐受力和胰岛素耐受力方面的效果优于二甲双胍，显著改善多饮多食问题。而且癸酸单甘油酯为天然存在的可食用物质，安全性高，因此，将其用于制备治疗高血糖、糖尿病的药物或辅助降血糖的功能食品具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1中高脂膳食小鼠在饲喂第15周时的葡萄糖耐量实验，其中图1A为腹腔注射葡萄糖后120分钟内血糖变化曲线；图1B为120分钟内血糖变化曲线下面积；图1C为注射葡萄糖前第0分钟时血糖含量。图中*表示与低脂对照组（NCD）进行显著性分析，#表示与高脂对照组（HFD）进行显著性分析，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，###代表p＜0.001。

图2为实施例1中高脂膳食小鼠血清中的指标变化，其中图2A为血清中葡萄糖含量；图2B为血清中胰岛素含量；图2C为由葡萄糖含量和胰岛素含量计算得到的胰岛素抵抗指数；图2D为血清中胰高血糖素样肽1含量。图中*表示与低脂对照组（NCD）进行显著性分析，#表示与高脂对照组（HFD）进行显著性分析，*代表p＜0.05，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001。

图3为实施例1中高脂膳食小鼠肝脏中的基因表达，其中图3A为葡萄糖激酶基因（GCK）表达情况；图3B为胰岛素受体基因（INSR）表达情况；图3C为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因（PEPCK）表达情况；图3D为葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因（G6PC）表达情况。图中*表示与低脂对照组（NCD）进行显著性分析, #表示与高脂对照组（HFD）进行显著性分析，*代表p＜0.05，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，###代表p＜0.001。

图4为实施例2中三种中链脂肪酸单甘油酯对高脂膳食小鼠血糖的影响，其中图4A为血清中葡萄糖含量；图4B为血清中胰岛素含量；图4C为由葡萄糖含量和胰岛素含量计算得到的胰岛素抵抗指数；图4D为血清中胰高血糖素样肽1含量。图中#表示与低脂对照组（NCD）进行显著性分析，*表示与高脂对照组（HFD）进行显著性分析，$表示与GMC1600组进行显著性分析，*代表p＜0.05，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001，$代表p＜0.05。

图5为GMD和GML作用糖尿病小鼠的血糖变化趋势以及饮水量，其中图5A、图5B分别为糖尿病小鼠在饲养10周内的血糖变化趋势以及每日平均饮水量（GMD实验），图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，$表示与二甲双胍组（Metformin）进行显著性分析，***代表p＜0.001，###代表p＜0.001，$$代表p＜0.01，$$$代表p＜0.001；其中图5C、图5D分别为糖尿病小鼠在饲养9周内的血糖变化趋势以及每日平均饮水量（GML实验），图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，***代表p＜0.001，###代表p＜0.001。

图6为GMD和GML作用糖尿病小鼠的葡萄糖耐量与胰岛素耐量实验结果，其中图6A至图6D为糖尿病小鼠在饲养第8周时的葡萄糖耐量实验与在第9周时的胰岛素耐量实验（GMD实验），具体的，图6A为腹腔注射葡萄糖后120分钟内血糖变化的曲线；图6B为腹腔注射葡萄糖后120分钟内血糖变化曲线下的面积；图6C为腹腔注射胰岛素后120分钟内血糖变化的曲线；图6D为腹腔注射胰岛素后120分钟内血糖变化曲线下的面积。图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001。其中图6E至图6H为糖尿病小鼠在饲养第7周时的葡萄糖耐量实验与在第8周时的胰岛素耐量实验（GML实验），具体的，图6E为腹腔注射葡萄糖后120分钟内血糖变化的曲线；图6F为腹腔注射葡萄糖后120分钟内血糖变化曲线下的面积；图6G为腹腔注射胰岛素后120分钟内血糖变化的曲线；图6H为腹腔注射胰岛素后120分钟内血糖变化曲线下的面积。图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，***代表p＜0.001，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001。

图7为GMD和GML作用糖尿病小鼠后血清中的指标变化，其中图7A至图7D为糖尿病小鼠在饲喂结束后血清中的指标变化（GMD实验），具体的，图7A为血清中葡萄糖含量；图7B为血清中胰岛素含量；图7C为由血清中葡萄糖含量和胰岛素含量计算得到的胰岛素抵抗指数；图7D为血清中胰高血糖素样肽1含量。图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，$表示与二甲双胍组（Metformin）进行显著性分析，*代表p＜0.05，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜ 0.05，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001，$$代表p＜0.01。其中图7E至图7H为糖尿病小鼠在饲喂结束后血清中的指标变化（GML实验），具体的，图7E为血清中葡萄糖含量；图7F为血清中胰岛素含量；图7G为由血清中葡萄糖含量和胰岛素含量计算得到的胰岛素抵抗指数；图7H为血清中胰高血糖素样肽1含量。图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，###代表p＜0.001。

图8为GMD作用糖尿病小鼠在饲喂结束后取得的肝脏中的基因表达情况，其中图8A为葡萄糖激酶基因（GCK）表达情况；图8B为胰岛素受体基因（INSR）表达情况；图8C为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因（PEPCK）表达情况；图8D为葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因（G6PC）表达情况。图中*表示与正常小鼠组（wt/wt）进行显著性分析，#表示与糖尿病小鼠对照组（db/db）进行显著性分析，$表示与二甲双胍组（Metformin）进行显著性分析，*代表p＜0.05，**代表p＜0.01，***代表p＜0.001，#代表p＜0.05，##代表p＜0.01，###代表p＜0.001，$$代表p＜0.01。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明，不用来限制本发明的适用范围。在不背离本发明精神和本质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所做的修改或替换，均属于本发明的范围。

下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料，其中癸酸单甘油酯CAS: 26402-22-2，月桂酸单甘油酯CAS: 40738-26-9，辛酸单甘油酯CAS: 26402-26-6。

下述实施例中普通饲料成分(g/100g饲料)包括：酪蛋白18.96、L-胱氨酸0.28、玉米淀粉29.86、麦芽糊精3.32、蔗糖33.17、纤维素4.74、大豆油2.37、猪油1.90、矿物混合物2.68、1-水柠檬酸钾1.56、维生素混合物0.95、酒石酸胆碱0.19，总热量385kcal/100g饲料。高脂饲料成分(g/100g饲料)包括：酪蛋白23.31、L-胱氨酸0.35、玉米淀粉8.48、麦芽糊精11.65、蔗糖20.14、纤维素5.83、大豆油2.91、猪油20.68、矿物混合物3.31、1-水柠檬酸钾1.92、维生素混合物1.16、酒石酸胆碱0.23。

实施例1：癸酸单甘油酯（GMD）对高脂膳食小鼠的影响

1、实验分组

选择36只来自上海斯莱克实验动物有限公司的4周龄健康雄性C57BL/6小鼠（SPF）为实验对象，经过预饲喂2周后，将所有小鼠随机分为3个实验组，每个实验组分为3笼，每笼4只，饲养16周。详细分组如下：

低脂对照组（NCD）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；

高脂对照组（HFD）：饲喂高脂饲料，每日饮水自由；

癸酸单甘油酯实验组（GMD）：饲喂高脂GMD饲料（在上述高脂饲料基础上含有1600mg/kg的GMD），每日饮水自由。

2、葡萄糖耐受量测试

在第15周的时候对所有小鼠进行葡萄糖耐量的实验：小鼠提前禁食12小时，随后按照2g/kg体重的剂量对小鼠腹腔静脉注射葡萄糖溶液，并在第0,30,60,90,120分钟时使用血糖仪测量每只小鼠的血糖浓度，并绘制血糖变化曲线，计算血糖变化曲线下面积。结果如图1所示。

如图1A所示，在腹腔注射葡萄糖溶液后，所有小鼠的血糖在30分钟内血糖都呈现升高的趋势，并在随后的90分钟内开始缓慢下降，而NCD组和GMD组的血糖始终低于HFD组。由图1B、图1C所示，NCD组和GMD组的葡萄糖耐量实验曲线下面积以及0分钟时的血糖含量都显著低于HFD组。

长期的高脂膳食诱发小鼠高血糖、胰岛素抵抗的症状，葡萄糖耐受量实验结果显示，GMD能够显著改善小鼠对血糖的响应和调控，并且降低高脂膳食引起的高血糖。

3、血清指标测试

小鼠饲养16周，在实验结束时对小鼠眼眶取血、收集血清并处以安乐死，随后收集小鼠的肝脏并且冻存保管。

使用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定小鼠血清中的血糖含量。

使用武汉基因美生物科技有限公司的ELISA试剂盒测定小鼠血清中的胰岛素含量和胰高血糖素样肽1的含量。胰高血糖素样肽1是由肠道L细胞分泌的一种肠道激素，它能够抑制生物体的食欲，增强胰岛素的敏感性，通过影响机体的多种受体来调控体内的血糖。

根据血糖含量以及胰岛素的含量按照如下公式计算胰岛素抵抗指数：胰岛素含量×血糖浓度/22.5。

结果如图2所示，与NCD组相比，HFD组血清葡萄糖含量、血清胰岛素含量以及胰岛素抵抗指数都显著提高（图2A、图2B、图2C），胰高血糖素样肽1含量显著下降（图2D），表明高脂膳食诱发高血糖、胰岛素抵抗的动物模型构建成功。

相比于HFD组，GMD组的血清葡萄糖含量、血清胰岛素含量以及胰岛素抵抗指数都显著地降低（图2A、图2B、图2C），而胰高血糖素样肽1的含量则显著地升高，与NCD组相当（图2D）。

上述结果显示GMD能够显著的增加高脂膳食小鼠的胰高血糖素样肽1，降低血糖、缓解胰岛素抵抗。

4、肝脏基因表达检测

利用实时荧光定量PCR检测肝脏基因表达：使用Trizol提取肝脏中的RNA，并使用Nanodrop ND-2000分光光度计测定RNA的浓度和纯度，随后使用南京诺唯赞公司的反转录试剂盒将提取得到的RNA反转录为cDNA，并使用诺唯赞公司的SYBR荧光染料在LightCycler480仪器上检测葡萄糖激酶基因（GCK）、胰岛素受体基因（INSR）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因（PEPCK）、葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因（G6PC）的表达情况。实时荧光定量PCR采用的引物如表1所示，结果如图3所示。

表1. 实时荧光定量PCR引物表

	正向引物 (5’-3’)	反向引物 (5’-3’)
			PEPCK	TAGGAGCAGCCATGAGAT	CGAAGTTGTAGCCGAAGA
G6PC	TCTGTCCCGGATCTACCTTG	GTAGAATCCAAGCGCGAAAC
			INSR	CAGTTTGTGGAACGGTGCTG	CATAGGAGCGGCGGATCTTT
GCK	TCCCTGTAAGGCACGAAGAC	ACGATGTTGTTCCCTTCTGC

GCK是葡萄糖代谢过程中的第一个限速酶，它可以将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸，这是糖酵解和糖原合成的第一步，GCK还可以作为葡萄糖的感受器，调节胰岛素的分泌和能量平衡。图3A结果显示，与NCD组相比，HFD组的GCK基因表达显著降低；与HFD组相比，GMD组的GCK基因表达显著提高，表明GMD的摄入能够加速高脂膳食小鼠对葡萄糖的代谢。

INSR基因是一个编码胰岛素受体的基因，胰岛素受体是一种跨膜受体酪氨酸激酶，它可以与胰岛素或其他配体结合，从而激活胰岛素信号通路，调节葡萄糖的摄取和释放。图3B的结果显示，GMD组的INSR基因显著高于HFD组，说明GMD的摄入能够显著地激活胰岛素受体基因，促进胰岛素发挥调节血糖的作用。

PEPCK基因是一个编码磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的基因，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶是一种参与糖异生的重要酶，它可以将草酰乙酸转化为磷酸烯醇丙酮酸，从而生成葡萄糖。同样的，G6PC基因也是糖异生途径中的一个关键基因，它负责编码葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基，该蛋白质是葡萄糖体内平衡的关键酶。图3C、图3D的结果均显示，与NCD组相比，HFD组的PEPCK基因和G6PC基因的表达显著上升；与HFD组相比，GMD组的PEPCK基因和G6PC基因的表达显著降低，表明GMD的摄入抑制了高脂膳食小鼠中PEPCK和G6PC的表达，降低了高脂膳食小鼠肝脏糖异生的情况。

实施例2：三种中链脂肪酸单甘油酯对高脂膳食小鼠血糖的影响

1、实验分组

选择60只来自上海斯莱克实验动物有限公司的4周龄健康雄性C57BL/6小鼠（SPF）为实验对象，经过预饲喂2周后，将所有小鼠随机分为5个实验组，每个实验组分为3笼，每笼4只，饲养16周。详细分组如下：

低脂对照组（NCD）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；

高脂对照组（HFD）：饲喂高脂饲料，每日饮水自由；

辛酸单甘油酯实验组（GMC）：饲喂高脂GMC饲料（含有1600mg/kg的GMC），每日饮水自由；

癸酸单甘油酯实验组（GMD）：饲喂高脂GMD饲料（含有1600mg/kg的GMD），每日饮水自由；

月桂酸单甘油酯实验组（GML）：饲喂高脂GML饲料（含有1600mg/kg的GML），每日饮水自由。

2、血清指标测试

小鼠饲养16周，在实验结束时对小鼠眼眶取血、收集血清并处以安乐死，随后收集小鼠的肝脏并且冻存保管。

使用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定小鼠血清中的血糖含量。

使用武汉基因美生物科技有限公司的ELISA试剂盒测定小鼠血清中的胰岛素含量和胰高血糖素样肽1的含量。根据血糖含量以及胰岛素的含量按照如下公式计算胰岛素抵抗指数：胰岛素含量×血糖浓度/22.5。

结果如图4所示，与NCD组相比，HFD组血清葡萄糖含量、血清胰岛素含量以及胰岛素抵抗指数都显著提高（图4A、图4B、图4C），胰高血糖素样肽1含量显著下降（图4D），表明高脂膳食诱发高血糖、胰岛素抵抗的动物模型构建成功。

相比于HFD组，GMD组与GML组的血清葡萄糖含量、血清胰岛素含量以及胰岛素抵抗指数都显著地降低（图4A、图4B、图4C），而胰高血糖素样肽1的含量则显著地升高，与NCD组相当（图4D），其中GMD组降低血糖与胰岛素抵抗指数的效果最强。

上述结果显示GMD能够显著增加高脂膳食小鼠的胰高血糖素样肽1，降低血糖、缓解胰岛素抵抗，其效果为中链脂肪酸单甘油酯中最显著的。

实施例3：癸酸单甘油酯（GMD）对糖尿病小鼠的影响

1、选择12只来自江苏集萃药康生物公司的C57BLKS/JGpt小鼠以及36只C57BLKS/JGpt-dbdb小鼠，其中C57BLKS/JGpt-dbdb是C57BLKS/JGpt瘦素受体基因突变的小鼠，是典型的2型糖尿病研究模型小鼠。经过预饲喂1周后，将所有小鼠随机分为4个实验组，每个实验组分为3笼，每笼4只，饲养10周。详细分组如下：

正常小鼠对照组（wt/wt）：C57BLKS/JGpt小鼠饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日灌胃对照溶液（50%PEG400+50%生理盐水，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

糖尿病小鼠对照组（db/db）：C57BLKS/JGpt-dbdb小鼠饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日灌胃对照溶液（50%PEG400+50%生理盐水，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

二甲双胍实验组（Metformin）：C57BLKS/JGpt-dbdb小鼠饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日按200mg/kg体重的剂量灌胃二甲双胍溶液（200mg二甲双胍溶解于2.5mL的PEG400+2.5mL的生理盐水中，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

癸酸单甘油酯实验组（GMD）：C57BLKS/JGpt-dbdb小鼠饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日按160mg/kg体重的剂量灌胃GMD溶液（160mg GMD混悬于2.5mL的PEG400+2.5mL的生理盐水中，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）。

2、每周定时定期测定小鼠的餐后血糖，并记录小鼠每日的饮水量。结果如图5所示。

如图5A所示，在饲养的10周内，db/db小鼠组的血糖始终表现出较高的水平，并随着饲养时间的推移，呈现血糖持续增高的趋势，后期平均血糖高于30mmol/L。Metformin实验组与GMD实验组的日常血糖都明显低于db/db小鼠组，并且在饲养周期内血糖都能够保持平稳的趋势。二甲双胍是众所周知的应用于2型糖尿病的降糖药物，在糖尿病模型小鼠中，GMD的降血糖效果与二甲双胍相差无几。

糖尿病小鼠会有明显的口渴感，需要大量饮水，图5B的结果显示，GMD显著地降低了糖尿病小鼠日常的饮水量，预示着糖尿病得到了改善。

3、葡萄糖耐受量测试

在饲养第8周时对所有小鼠进行葡萄糖耐受量的实验：小鼠提前禁食12小时，随后按照1.5g/kg体重的剂量对小鼠腹腔静脉注射葡萄糖溶液，并在第0,30,60,90,120分钟时使用血糖仪测量每只小鼠的血糖浓度，并绘制血糖变化曲线，计算血糖变化曲线下面积。结果如图6所示。

如图6A所示，在腹腔注射葡萄糖溶液后，所有小鼠在30分钟内血糖都呈现升高的趋势，并在随后的90分钟内开始缓慢下降，wt/wt组的血糖始终处于较低的水平，Metformin实验组与GMD实验组的血糖则始终低于db/db小鼠组。并且图6B的结果显示，Metformin实验组与GMD实验组葡萄糖耐受量实验曲线下的面积显著低于db/db小鼠组，其中GMD实验组是糖尿病小鼠中最低的，效果超过二甲双胍实验组。

4、胰岛素耐受量测试

在饲养第9周时对所有小鼠进行胰岛素耐受量的实验：小鼠提前禁食12小时，随后按照2U/kg体重的剂量对小鼠腹腔静脉注射胰岛素，并在第0,30,60,90,120分钟时使用血糖仪测量每只小鼠的血糖浓度，并绘制血糖变化曲线，计算血糖变化曲线下面积。结果如图6所示。

如图6C所示，在腹腔注射胰岛素后，糖尿病小鼠的血糖在短暂升高后呈现出下降的趋势，与葡萄糖耐受量实验结果相似的是，Metformin实验组与GMD实验组的血糖始终低于db/db小鼠组。图6D的结果显示，Metformin实验组与GMD实验组胰岛素耐受量实验曲线下的面积显著低于db/db小鼠组，其中GMD实验组同样是糖尿病小鼠中最低的，效果也超过二甲双胍实验组。

由葡萄糖耐受量实验与胰岛素耐受量实验的结果可知，GMD在对糖尿病小鼠的血糖调控中效果显著，其作用甚至超过当前常用的降糖药物二甲双胍。

5、癸酸单甘油酯（GMD）对糖尿病小鼠血清指标的影响

在饲养10周后，对小鼠眼眶取血、收集血清并处以安乐死，随后收集小鼠的肝脏并冻存保管。同样使用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定小鼠血清中的血糖含量，使用武汉基因美生物科技有限公司的ELISA试剂盒测定小鼠血清中的胰岛素含量和胰高血糖素样肽1的含量。根据血糖含量以及胰岛素的含量按照如下公式计算胰岛素抵抗指数：胰岛素含量×血糖浓度/22.5。结果如图7所示。

如图7A至图7D所示，相比于db/db小鼠组，Metformin实验组与GMD实验组的血清葡萄糖含量以及胰岛素抵抗指数均显著降低，胰高血糖素样肽1的含量显著升高；GMD实验组显著降低血清胰岛素含量，胰高血糖素样肽1的含量也显著高于Metformin实验组。

结果表明GMD能够显著增加糖尿病小鼠胰高血糖素样肽1含量，降低血糖、缓解胰岛素抵抗。

6、肝脏基因表达检测

同上文中高脂膳食小鼠实验一致，使用荧光定量qpcr实验检测肝脏当中葡萄糖激酶基因（GCK）、胰岛素受体基因（INSR）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因（PEPCK）、葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因（G6PC）的表达情况。

如图8所示，相比于db/db小鼠组，Metformin实验组与GMD实验组糖酵解基因GCK的表达显著增加（图8A），GMD实验组INSR的表达显著增加（图8B）；同时，相比于db/db小鼠组，Metformin实验组与GMD实验组均显著抑制糖异生基因PEPCK（图8C）和G6PC（图8D）的表达。

结果表明GMD能够显著促进糖尿病小鼠肝脏糖酵解、激活胰岛素受体基因的表达，并抑制肝脏糖异生相关基因的表达，从而达到降低血糖的效果。

对比例1：月桂酸单甘油酯（GML）对糖尿病小鼠的影响

1、选择12只来自江苏集萃药康生物公司的C57BLKS/JGpt小鼠以及36只C57BLKS/JGpt-dbdb小鼠。经过预饲喂1周后，将所有小鼠随机分为4个实验组，每个实验组分为3笼，每笼4只，饲养9周。详细分组如下：

正常小鼠对照组（wt/wt）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日灌胃对照溶液（50%PEG400+50%生理盐水，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

糖尿病小鼠对照组（db/db）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日灌胃对照溶液（50%PEG400+50%生理盐水，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

二甲双胍实验组（db/db +Metformin）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日按200mg/kg体重的剂量灌胃二甲双胍溶液（200mg二甲双胍溶解于2.5mL的PEG400+2.5mL的生理盐水中，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）；

月桂酸单甘油酯实验组（db/db +GML）：饲喂普通饲料，每日饮水自由；每日按160mg/kg体重的剂量灌胃GML溶液（160mg GML混悬于2.5mL的PEG400+2.5mL的生理盐水中，灌胃时按5mL/kg体重进行灌胃）。

2、每周定时定期测定小鼠的餐后血糖，并记录小鼠每日的饮水量。结果如图5所示。

如图5C所示，在饲养的9周内，db/db小鼠组的血糖始终表现出较高的水平，并随着饲养时间的推移，呈现血糖持续增高的趋势。Metformin实验组与GML实验组的日常血糖均明显低于db/db小鼠组。图5D的结果显示，GML与二甲双胍显著降低了糖尿病小鼠日常的饮水量，预示着糖尿病得到了改善。

结果显示，GML能改善糖尿病小鼠的日常血糖，降低饮水摄入，但效果不如二甲双胍，总体上看，GML改善糖尿病小鼠血糖的效果不如GMD。

3、葡萄糖耐受量测试

在饲养第7周时对所有小鼠进行葡萄糖耐受量的实验：小鼠提前禁食12小时，随后按照1.5g/kg体重的剂量对小鼠腹腔静脉注射葡萄糖溶液，并在第0,30,60,90,120分钟时使用血糖仪测量每只小鼠的血糖浓度，并绘制血糖变化曲线，计算血糖变化曲线下面积。结果如图6所示。

如图6E所示，在腹腔注射葡萄糖溶液后，所有小鼠的血糖在30分钟内血糖都呈现升高的趋势，在随后的90分钟内，Metformin实验组与GML实验组的血糖始终低于db/db小鼠组。图6F的结果显示，Metformin实验组与GML实验组葡萄糖耐受量实验曲线下的面积显著低于db/db小鼠组，其中二甲双胍实验组是糖尿病小鼠中最低的。

4、胰岛素耐受量测试

在饲养第8周时对所有小鼠进行胰岛素耐受量的实验：小鼠提前禁食12小时，随后按照2U/kg体重的剂量对小鼠腹腔静脉注射胰岛素，并在第0,30,60,90,120分钟时使用血糖仪测量每只小鼠的血糖浓度，绘制血糖变化曲线，计算血糖变化曲线下面积。结果如图6所示。

如图6G所示，在腹腔注射胰岛素后，Metformin实验组与GML实验组的血糖始终低于db/db小鼠组。图6H的结果显示，Metformin实验组与GML实验组胰岛素耐受量实验曲线下的面积显著低于db/db小鼠组，其中二甲双胍实验组同样是糖尿病小鼠中最低的。

由葡萄糖耐受量实验与胰岛素耐受量实验的结果可知，GML在对糖尿病小鼠的血糖调控中效果显著，但以二甲双胍作用效果为参照，其调控糖尿病小鼠血糖的效果不如GMD。

5、月桂酸单甘油酯（GML）对糖尿病小鼠血清指标的影响

在饲养9周后，对小鼠眼眶取血、收集血清并处以安乐死，随后收集小鼠的肝脏并且冻存保管。同样使用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定小鼠血清中的血糖含量，使用武汉基因美生物科技有限公司的ELISA试剂盒测定小鼠血清中的胰岛素含量和胰高血糖素样肽1的含量。根据血糖含量以及胰岛素的含量按照如下公式计算胰岛素抵抗指数：胰岛素含量×血糖浓度/22.5。结果如图7所示。

如图7E至图7H所示，相比于db/db小鼠组，Metformin实验组与GML实验组的血清葡萄糖含量以及胰岛素抵抗指数均显著降低，而胰高血糖素样肽1含量显著升高，其中Metformin实验组与GML实验组之间胰高血糖素样肽1含量无明显差异。

结果表明GML能显著降低血糖、缓解胰岛素抵抗，增加糖尿病小鼠胰高血糖素样肽1含量，但增加胰高血糖素样肽1含量的效果不如GMD。

Claims (4)

1.癸酸单甘油酯在制备治疗高血糖症或糖尿病的药物或者辅助高血糖症或糖尿病降血糖的功能食品中的应用，其特征在于，所述高血糖症为胰岛素抵抗诱发的高血糖症；所述糖尿病为2型糖尿病，表现包括多饮、血清中胰高血糖素样肽1含量显著下降。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述癸酸单甘油酯改善机体对葡萄糖的耐受性以及胰岛素耐受能力，增加胰高血糖素样肽1的含量，增强胰岛素的敏感性，改善胰岛素抵抗。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，癸酸单甘油酯通过促进肝脏糖酵解途径中的葡萄糖激酶基因、胰岛素受体基因的表达，抑制糖异生途径中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因、葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基基因的表达，从而降低血糖。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的制剂形式为口服制剂。