一种增强长期饮食控制改善2型糖尿病模型的磁场发生装置及其应用
本发明涉及磁生物学领域，具体涉及一种增强长期饮食控制改善2型糖尿病模型的磁场发生装置及其应用。
背景技术：
1、糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。随着肥胖人群的增加，糖尿病正在成为一种全球流行病，目前全球有超过5亿人患有糖尿病。而2型糖尿病是最常见的糖尿病类型，占全球所有糖尿病的90％以上。2型糖尿病通常与胰岛素分泌缺陷、胰岛素抵抗、胰岛β细胞死亡离不开关系，因此，制定一种可以通过缓解胰岛β细胞功能受损和代谢紊乱来改善糖尿病的策略十分有必要，尤其是可以长期、安全、无损使用的方法。
2、通过饮食方式调整来改善2型糖尿病的研究已有多项报道。其中间歇性禁食是近年来一种新兴的饮食方式，相比较于常见的热量限制，它的操作性更加简单方便，更利于维持。研究表明，间歇性禁食有多项益处，包括延长寿命、改善心血管疾病、延缓神经退行性疾病的发展等。尤其是对于肥胖与糖尿病的效果十分显著，包括减轻体重、改善胰岛素敏感性及降血糖、缓解糖尿病认知障碍及视网膜病变，并且这还有助于糖尿病患者减少药物用量，对于糖尿病的缓解有十分广阔的应用前景。然而也有人体临床研究表明，间歇性禁食对于肥胖人群的血糖、胰岛素敏感性、胰岛素抵抗并无任何改善。
3、磁场具有高穿透性、无创性、高安全性等特点，近年来在医学领域应用日益增加，除了磁共振成像(mri)之外，经颅磁刺激(tms)不仅显示出对脑疾病治疗的积极功效，也在其它领域进行了探索。而在糖尿病领域，中等强度的稳态磁场(smf)也被多次报道在动物模型上有较好的效果。例如，公布号为cn111408051a的专利申请公开一种调节血液葡萄糖水平的磁场发生装置及其应用，该磁场发生装置能够改善铁代谢，调节血液以及肝癌细胞中的葡萄糖的水平。但该专利设计的磁场发生装置中的永磁铁用量大，造价高，后期难以推广，并且并没有涉及将磁场装置与其它方式(例如本专利所提出的从饮食上进行间歇性禁食的方式)联合后应用于2型糖尿病模型。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种相对易于实现的磁场发生装置并利用其与间歇性禁食联合构建一种效果更好的改善2型糖尿病模型的应用。
2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
3、本发明的第一方面提出一种磁场装置，所述磁场装置为若干个磁场小单元固定在一块亚克力板上所形成的磁板；所述磁场小单元由若干个圆柱形永磁体埋入另一块板组成，所述圆柱形永磁体的表面磁场强度为0.5t。
4、本发明的第二方面提出上述磁场装置在构建增强长期饮食方式改善中度或重度2型糖尿病小鼠模型中的应用。
5、优选的，包括以下步骤：将装有中度或重度2型糖尿病小鼠的笼子放置于磁场装置的顶部，并进行间歇性禁食喂养。
6、有益效果：我们将磁场与间歇性禁食这两种非药物疗法结合起来，我们首次发现，间歇性禁食对于中度糖尿病小鼠前期虽有良好的降血糖效果，但是对于后期效果不再明显，然而将其与磁场联合起来后，则长期具有良好的血糖控制能力，且磁场增强间歇性禁食的降血糖效果，与小鼠胰岛的自噬水平提高有关。
7、优选的，所述禁食喂养是指在完全剥夺食物和不限制饮水的情况下进行空腹喂养。
8、优选的，所述间歇性禁食是指每隔一天在当日9:00am至次日9:00am进行禁食喂养，以实现24小时禁食和喂养的交替。
9、优选的，所述磁场处理时间为6周及以上。
10、优选的，使用c57bl/6j小鼠进行高脂饮食联合链脲佐菌素诱导中度2型糖尿病模型。
11、优选的，使用先天性糖尿病小鼠db/db小鼠作为重度2型糖尿病模型。
12、本发明的优点在于：
13、1、本发明将中等强度稳态磁场(smf)与间歇性禁食相结合，构建了改善2型糖尿病的动物模型的应用，并在细胞模型上进行了机制探究的验证。我们首次发现，单独的磁场处理以及间歇性禁食对于糖尿病早期动物模型虽有一定的降血糖效果，但是对于严重型糖尿病的控制改善却差强人意，然而将两种方式联合后，则仍然具有良好的血糖控制能力。
14、2、本发明利用0.5t磁场装置联合间歇性禁食的方法构建了一种改善2型糖尿病小鼠症状的模型，可以降低小鼠的血糖水平，改善其胰岛功能，并且这种改善效果与磁场增强了间歇性禁食引发的自噬有关，糖尿病小鼠的胰岛β细胞在机体长期处于高糖环境中会出现损伤，导致β细胞功能受损，进而影响胰岛素的分泌。而β细胞可以通过自噬将自身受损的细胞器进行吞噬清除，从而减少β细胞的死亡，改善β细胞功能，进而改善糖尿病。
15、3、本发明利用0.5t稳态磁场装置，发现其可以延长严重型糖尿病小鼠的寿命。
16、4、通过0.5t磁场装置联合间歇性饥饿处理细胞来模拟动物实验，有效增强了小鼠胰岛β细胞系min6细胞的自噬水平，引起自噬标志物lc3b及p62蛋白的改变，以及自噬信号通路上一系列蛋白水平的增加，这进一步验证了动物模型上的发现，smf确实可以进一步增强间歇性禁食诱导的自噬水平。
技术特征：
1.一种磁场装置，其特征在于，所述磁场装置为若干个磁场小单元固定在一块亚克力板上所形成的磁板；所述磁场小单元由若干个圆柱形永磁体埋入另一块板组成，所述圆柱形永磁体的表面磁场强度为0.5t。
2.权利要求1所述的磁场装置在构建增强长期饮食方式改善中度或重度2型糖尿病小鼠模型中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将装有中度或重度2型糖尿病小鼠的笼子放置于磁场装置的顶部，进行间歇性禁食喂养。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述禁食喂养是指在完全剥夺食物和不限制饮水的情况下进行空腹喂养。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述间歇性禁食是指每隔一天在当日9:00am至次日9:00am进行禁食喂养，以实现24小时禁食和喂养的交替。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述磁场处理时间为6周及以上。
7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，使用c57bl/6j小鼠进行高脂饮食联合链脲佐菌素诱导中度2型糖尿病模型。
8.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，使用先天性糖尿病小鼠db/db小鼠作为重度2型糖尿病模型。
技术总结
本发明公开了一种增强长期饮食控制改善2型糖尿病模型的磁场发生装置及其应用。该磁场装置为若干个磁场小单元固定在一块板上所形成的磁板；磁场小单元由若干个圆柱形永磁体埋入另一块板组成，圆柱形永磁体的表面磁场强度为0.5T。有益效果：本发明将稳态磁场与间歇性禁食这两种可以长期、安全、无损伤的物理方式和饮食调整相结合，构建了有效改善2型糖尿病症状的模型。我们首次发现，单独的磁场处理以及间歇性禁食对于糖尿病早期动物模型虽有良好的降血糖效果，但是对于严重型糖尿病模型的控制改善却差强人意，然而将两种方式联合后，则仍然具有良好的血糖控制能力。
技术研发人员：张欣,汪滢,冯传林,陈卫丽,程国峰
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23