摘要
糖尿病（Diabetesmellitus，DM）是人类最普遍的代谢疾病之一，其患病率在全球范围内迅速增加。尽管有很多药物可以治疗，但是存在疗效低及潜在的副作用等问题，因此寻找新的糖尿病治疗药物并阐明其作用机制具有重要意义。 L-硒-甲基硒代半胱氨酸（L-Se-methylselenocysteine，MSC）是一种结构明确、硒含量稳定的小分子有机物，具有较强的抗氧化应激、抗炎和抗糖尿病作用。虽然有报道指出MSC能够改善1型糖尿病（Type1diabetesmellitus，T1DM）的高血糖症状，但MSC是否对胰岛损伤具有保护作用，目前还没有文献报道。MSC在体内代谢的主要产物是硒蛋白，硒蛋白T（SelenoproteinT，SELENOT）作为硒蛋白之一，对糖尿病有调控作用，而且本课题组也已经发现了一些介导该作用的蛋白质靶标分子，但硒蛋白T在体内起作用的靶标分子是多类型的，硒蛋白T是否通过其他生物大分子靶标以及小分子代谢物靶标调控糖尿病，目前仍然未知。因此，本研究以链脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）诱导的1型糖尿病小鼠为模型，探究了MSC对1型糖尿病的影响及作用机制；在全身性Selenot敲除（Knockout，KO）小鼠模型中，探究了肝脏组织的差异代谢物及差异脂质分子对糖尿病的调控作用机制。主要结果如下： ⑴以STZ诱导的1型糖尿病小鼠为模型，探究了MSC能否改善T1DM的代谢紊乱及可能的作用机制。研究发现，MSC显著降低了T1DM小鼠的禁食血糖，改善了糖耐量及血脂代谢紊乱。对于胰腺，MSC改善了胰岛损伤，MSC通过减轻胰腺氧化应激和炎症反应减少了胰岛β细胞死亡，促进胰岛素分泌从而缓解高血糖；对于肝脏，MSC缓解了肝损伤，MSC通过改善肝脏氧化应激以及抑制肝脏糖异生来保护肝脏，从而改善了糖尿病症状。 ⑵以全身Selenot敲除（Selenot-/-）小鼠为模型，利用非靶代谢技术对Selenot敲除小鼠的肝脏进行了代谢组学研究并将其运用于表型解释。组学结果显示，雄性SelenotKO小鼠肝脏中有45种差异代谢物，其中正离子模式下有36种差异代谢物，包括25种差异代谢物上调，11种差异代谢物下调；负离子模式下有9种差异代谢物，包括5种差异代谢物上调，4种差异代谢物下调。D-Tagatos和Stachyose表达升高与KO小鼠血糖降低表型一致，揭示了SELENOT调控糖尿病的新的代谢物靶标。Dopamine表达升高与KO小鼠更加活跃的表型相一致。此外，SelenotKO诱导的差异代谢物主要与脂质代谢、癌症、酗酒、氨基酸和核苷酸代谢和半乳糖代谢以及维生素消化吸收有关。 ⑶以全身Selenot敲除（Selenot-/-）小鼠为模型，利用高分辨广谱脂质组绝对定量进行了肝脏脂质组学研究并从三个角度分析脂质差异结果。从脂质亚类含量分析，雄性SelenotKO小鼠的甘油二酯、甘油三酯（Triglyceride，TG）、磷脂酰胆碱（Phosphatidylcholine，PC）、酰基肉碱（AcylCarnitine，AcCa）含量显著性降低，神经节苷脂含量显著性升高，与KO小鼠血糖降低的表型一致。从链长度分析，雄性SelenotKO小鼠的长链AcCa含量下降，降低了患糖尿病风险，提示SELENOT与糖尿病直接存在关联。从链饱和度分析，不饱和度为0时，雄性SelenotKO小鼠的AcCa、磷脂酰肌醇二磷酸、单半乳糖基二酰基甘油脂质分子的含量下降，神经酰胺、PC、TG脂质分子的含量升高，与2型糖尿病、肝衰竭及心血管疾病的发病机制密切相关。这些发现为阐明SELENOT对糖尿病的调控作用机制提供了新的脂质靶标。
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