大蒜精油在STZ誘發糖尿病大鼠之促胰島素分泌和促胰島素敏感性作用之探討

已知大蒜有改善糖尿病症狀的功效，過去本實驗室發現，將大蒜精油(garlic oil, GO)投予streptozotocin(STZ)誘發糖尿病大鼠，可減少胰島素阻抗，促進骨骼肌利用葡萄糖，且增加血中胰島素濃度，伴隨血糖之下降。本研究想要更進一步了解，GO促進骨骼肌利用葡萄糖及提升周邊血中胰島素濃度的機制。 本研究以尾靜脈注射STZ (65 mg/kg BW)對誘發Wistar大鼠糖尿病，誘發後三天，分別以口胃管灌食不同劑量(10、50及100 mg/kg BW)的GO，或載劑玉米油(corn oil, CO) 2 ml/kg BW，並分別表示為DM-GO10、DM-GO50、DM-GO100及DM組。Control組則未施打STZ且僅灌食玉米油，GO採隔日灌食方式於大鼠，供灌食8次。糖尿病誘發後第10天進行胰島素耐受試驗(ITT)，誘發後第17天進行口服葡萄糖耐受試驗(OGTT)，本研究共進行21天，犧牲動物後取其骨骼肌、胰臟、血液進行生化分析。結果發現，GO在劑量50 mg/kg BW時明顯降低糖尿病大鼠的空腹血糖值(p<0.05)，也呈現劑量依賴性增加糖尿病大鼠空腹血中胰島素含量，且在所有灌食劑量均呈顯著效果(p<0.05)； GO也可顯著增加糖尿病大鼠在OGTT期間之葡萄糖清除率(p<0.05)，且在所有灌食劑量均呈顯著效果(p<0.05)。在OGTT期間GO也有劑量依賴性增加血中胰島素、GIP(Glucose-Dependent-Insulinotropin Peptide)、GLP-1(Glucose-Like Peptide-1)的濃度。在ITT期間GO也呈劑量依賴性增加血糖下降速率(KITT)。以上結果可知，GO可藉由增加胰島素分泌及胰島素敏感性以改善糖尿病大鼠的葡萄糖耐受性。對於周邊組織而言，GO也以劑量依賴關係減少糖尿病大鼠骨骼肌流失。雖然未發現GO可以改變糖尿病大鼠骨骼肌胰島素中訊號分子IR-β(insulin receptor-β)、IRS-1(insulin receptor substrate-1)、PI3K(Phosphoinositide Kinase)的表現，但GO仍會增加糖尿病大鼠葡萄糖轉運器GLUT4表現(p<0.05)；對於β細胞而言，無論給予多少劑量的GO，都不會影響IRS-2、PDX-1的表現量，顯示GO促進血中胰島素含量與胰臟β細胞內IRS-2(insulin receptor-2)、PDX-1(Pancreatic duodenal homeobox-1)可能無關。另外，GO可降低糖尿病大鼠血中糖化程度指標性分子AGER含量 (p<0.05)，且在GO劑量50 mg/kg BW時達到最大效果。 整體而言，本研究的結果顯示GO可改善周邊胰島敏感性的效應可能部分與增加糖尿病大鼠骨骼肌葡萄糖轉運器的數量有關；且GO也可能透過增加GIP、GLP-1分泌改善周邊血中胰島素濃度，。此外，也不能排除GO透過減少糖尿病大鼠之糖毒性而改善胰島素分泌及胰島素敏感性的可能性。