大蒜精油及其有機含硫成分-二烯丙基硫化物、二烯丙基二硫化物及二烯丙基三硫化物對於streptozotocin誘發糖尿病大鼠血糖控制及骨骼肌葡萄糖代謝之影響

糖尿病是常見的慢性病，歷年來都高居國人十大死因之第五位。目前已有許多抗糖尿病作用劑用來治療糖尿病，但是目前所上市之抗糖尿病作用劑未能有效改善糖尿病慢性病之發展，且降低胰島素抗拒性之效果有限。本研究想要觀察大蒜精油(GO)及其含硫成分DAS﹑DADS及DATS之降血糖機制及對於胰島素所促進骨骼肌葡萄糖利用率之影響。 在本研究中採用以streptozotocin(STZ)誘發之糖尿病動物模型，使用體重約130g大鼠從尾靜脈注射STZ (65 mg/kg BW) ，控制組則注射不含STZ的1 M檸檬酸緩衝生理食鹽水。以STZ注射後之大鼠以尿糖判定為誘發糖尿病成功後，隨機分成九組，分別胃灌玉米油 (2 ml/kg BW；CO)、DAS 20或40 mg/kg BW (DAS 20或DAS40)、DADS 40或80 mg/kg BW (DADS 40或DADS 80)、DATS 40或80 mg/kg BW (DATS 40或DATS 80)及GO 100或200 mg/kg BW (GO 100或GO 200)，控制組則胃灌玉米油2 ml/kg BW(control)。於誘發後第一週進行單一口服GO﹑DAS﹑DADS及DATS觀察其對於葡萄糖耐受性測試。並於開始灌食後的第一﹑二週抽取空腹血，且在第二週進行OGTT及第十天進行ITT。實驗動物於灌食後第二週犧牲，收集下腔靜脈血分析血漿胰島素﹑糖化蛋白及非游離脂肪酸之濃度。另外取下大鼠下肢的soleus muscle，進行骨骼肌培養，測定骨骼肌將放射性glucose代謝為CO2、lactate及glycogen之速率。體外試驗方面，採用正常大鼠之骨骼肌，於骨骼肌培養中加入不同劑量之GO或DATS及載劑DMSO，測定骨骼肌將放射性glucose代謝為CO2、lactate及glycogen之速率。 結果顯示，空腹血糖值及單一劑量胃灌GO﹑DAS﹑DADS及DATS之葡萄糖耐受性試驗中，並無觀察到GO﹑DAS﹑DADS及DATS並無改善之作用。在灌食後第二週葡萄糖耐受性測試中，DAS﹑DADS﹑及DATS 40具有改善糖尿病血糖控制不良之情形，且會促進胰島素之分泌。在第十天之胰島素耐受性測試中，DADS 80及DATS 40具有促進胰島素敏感性之作用。犧牲時血漿分析得到DAS及DADS組血漿蛋白質糖化程度皆顯著低於CO組(P<0.05)，且其中DAS 40及DADS 80組血漿蛋白質糖化程度與control組無顯著差異。空腹血漿胰島素濃度除了DATS 80外皆顯著性高於CO組(P<0.05)。血漿非酯化脂肪酸之濃度分析得到DAS 20﹑DAS 40及DATS 40組顯著低於control組(P<0.05)。在骨骼肌培養中，可以觀察到DAS 40及DADS 40可促進葡萄糖氧化，且DAS﹑DADS及DATS均有促進肝糖生成之作用(P<0.05)。在體外試驗中觀察到無論是GO或是DATS都有促進骨骼肌對於葡萄糖之利用。 從結果可以得知在使用STZ誘發之糖尿病動物模型下，灌食大蒜精油及其有機含硫成分，並無急性降血糖及降低空腹血糖值之作用，但長期灌食DAS﹑DADS及DATS則具有改善血漿蛋白質糖化程度之作用，而其作用機制包含改善葡萄糖負荷及促進胰島素分泌﹑降低血漿游離脂肪酸及增加胰島素所刺激骨骼肌對於葡萄糖之利用，而達到改善整體血糖之作用。