遠(yuǎn)志對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變大鼠尾部感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)速度和坐骨神經(jīng)醛糖還原酶活性的影響

趙曉麗 馬洪偉 陳志宏 (承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河北 承德 067000)

糖尿病周圍神經(jīng)病變(DPN)是糖尿病最常見(jiàn)的慢性并發(fā)癥之一，發(fā)病率高達(dá)47% ～91%〔1〕。DPN可累及感覺(jué)神經(jīng)、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)和自主神經(jīng)，但以感覺(jué)神經(jīng)最為常見(jiàn)〔2〕。雖然治療DPN的藥物種類繁多，但目前尚無(wú)確切有效的治療藥物，通常在控制飲食、應(yīng)用降糖藥的基礎(chǔ)上對(duì)癥治療。部分患者嚴(yán)格控制血糖并不能使神經(jīng)功能完全改善，且短期內(nèi)控制血糖與改善DPN臨床癥狀并不平行;同時(shí)，降糖藥物在降低血糖的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的毒副作用〔3，4〕。為此，本研究觀察了中藥遠(yuǎn)志對(duì)DPN大鼠尾部感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(SNCV)和坐骨神經(jīng)醛糖還原酶(AR)活性的影響，為臨床探尋有效、且毒副作用小的治療DPN的藥物提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試劑與藥品 遠(yuǎn)志水煎液，中藥遠(yuǎn)志(Polygala)浸泡、水煎、濃縮獲得，生藥1 g/ml。鏈脲佐菌素(STZ)，美國(guó)Sigma公司;血糖檢測(cè)試劑盒，保定長(zhǎng)城臨床試劑有限公司(批號(hào):20090511);BCA蛋白定量試劑盒，北京索萊寶生物科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 成年雄性Wistar大鼠36只，體重180～220 g，購(gòu)自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(合格證號(hào):905075)。大鼠隨機(jī)分為3組(n=12):正常對(duì)照組、DPN模型組和遠(yuǎn)志治療組。正常對(duì)照組大鼠常規(guī)飼養(yǎng)，不做任何處理。DPN模型組和遠(yuǎn)志治療組大鼠連續(xù)腹腔注射2%STZ(25 mg/kg，3 d)，1 w后以血糖≥16.7 mmol/L作為糖尿病成模標(biāo)準(zhǔn)。成功建立糖尿病模型后，DPN模型組和遠(yuǎn)志治療組大鼠繼續(xù)飼養(yǎng)6 w，以大鼠尾部SNCV＜30 m/s作為DPN成模標(biāo)準(zhǔn);成功建立DPN大鼠模型后，DPN模型組大鼠不再做任何處理，遠(yuǎn)志治療組大鼠給予遠(yuǎn)志(2.7 g生藥·kg－1·d－1)灌胃6 w。

1.3 檢測(cè)血糖 各組大鼠用藥結(jié)束后禁食12 h以上，4%水合氯醛腹腔注射麻醉，經(jīng)內(nèi)眥于眶后靜脈叢采血，離心后收集血清，采用葡萄糖氧化酶法檢測(cè)血糖。

1.4 檢測(cè)大鼠尾部SNCV 大鼠俯臥位固定，分別用溫水、75%乙醇清潔大鼠尾部皮膚，電極放置方式為一對(duì)刺激電極(負(fù)極位于正極近心側(cè))插入大鼠尾部皮下，然后依次插入記錄電極Ⅰ和記錄電極Ⅱ，記錄電極Ⅰ在刺激電極負(fù)極近心側(cè)3 cm處，記錄電極Ⅱ在記錄電極Ⅰ近心側(cè)4 cm處，再將參考電極Ⅰ、Ⅱ分別插入距記錄電極Ⅰ、Ⅱ近心側(cè)0.5 cm處皮下，最后將接地電極插入刺激電極負(fù)極與記錄電極Ⅰ之間。采用RM6240C型多道生理信號(hào)處理系統(tǒng)測(cè)定各組大鼠尾部SNCV，重復(fù)刺激3次，間隔30 s，取平均值。尾部SNCV(m/s)=兩記錄電極之間的距離/動(dòng)作電位潛伏期時(shí)間差。

1.5 測(cè)定坐骨神經(jīng)AR活性 大鼠斷頭處死，迅速分離雙側(cè)坐骨神經(jīng)(膝關(guān)節(jié)上方坐骨神經(jīng)干，約4 cm)，入液氮保存。參照文獻(xiàn)的方法檢測(cè)坐骨神經(jīng)AR活性。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠血糖水平 各組大鼠血糖DPN模型組大鼠的血糖明顯高于正常對(duì)照組(P＜0.01);遠(yuǎn)志治療組大鼠的血糖明顯低于模型組(P＜0.01)。見(jiàn)表1。

2.2 各組大鼠尾部SNCV 與正常對(duì)照組大鼠比較，DPN模型組大鼠尾部SNCV明顯降低(P＜0.01);與模型組大鼠比較，遠(yuǎn)志治療組大鼠尾部SNCV明顯升高(P＜0.01)。見(jiàn)表1。

2.3 各組大鼠坐骨神經(jīng)AR活性 與正常對(duì)照組大鼠比較，DPN模型組大鼠坐骨神經(jīng)AR活性明顯升高(P＜0.01);與模型組大鼠比較，遠(yuǎn)志治療組大鼠坐骨神經(jīng)AR活性明顯降低(P＜0.01)。見(jiàn)表1。

表1 各組大鼠血糖、尾部SNCV和坐骨神經(jīng)AR活性(±s，n=12)

表1 各組大鼠血糖、尾部SNCV和坐骨神經(jīng)AR活性(±s，n=12)

與DPN模型組比較:1)P＜0.01

組別 血糖(mmol/L) SNCV(m/s) AR(U/mg)正常對(duì)照組 7.53±1.311) 36.57±2.081)0.264 5±0.191 31)DPN模型組 25.40±4.22 27.45±1.16 1.069 5±0.181 1遠(yuǎn)志治療組 17.20±4.561) 33.20±1.091)0.626 6±0.163 31)

3 討論

隨著糖尿病發(fā)病率的逐年上升，建立理想的動(dòng)物模型對(duì)于深入研究DPN具有十分重要的意義。目前尚無(wú)理想的DPN動(dòng)物模型，研究DPN主要采用糖尿病動(dòng)物模型。已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，糖尿病大鼠成模后1～2個(gè)月就可觀察到與人類DPN相似的改變〔5，6〕。神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢是糖尿病出現(xiàn)神經(jīng)病變的一個(gè)敏感指標(biāo)，也是研究實(shí)驗(yàn)性DPN最常用的指標(biāo)。DPN時(shí)，一般感覺(jué)神經(jīng)較運(yùn)動(dòng)神經(jīng)先受累，因此SNCV減慢可作為DPN早期診斷的指標(biāo)〔7〕。有臨床資料顯示〔8〕，部分糖尿病患者雖然未出現(xiàn)DPN的臨床表現(xiàn)，但電生理檢查就可發(fā)現(xiàn)神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢。

DPN與胰島素分泌不足及糖代謝紊亂密切相關(guān)，一般認(rèn)為高血糖是DPN發(fā)病的首發(fā)因素，而葡萄糖多元醇代謝通路紊亂是DPN發(fā)生的重要發(fā)病機(jī)制之一。多元醇代謝通路有兩個(gè)關(guān)鍵酶，即AR和山梨醇脫氫酶，AR催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成山梨醇，山梨醇脫氫酶催化山梨醇轉(zhuǎn)化為果糖。糖尿病時(shí)，長(zhǎng)期高血糖狀態(tài)可使葡萄糖多元醇代謝通路紊亂，導(dǎo)致AR活性增強(qiáng)，致使神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)山梨醇和果糖大量蓄積，繼而引起神經(jīng)細(xì)胞滲透壓增高，Na+－K+－ATP酶活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹、變性，生理功能受損，軸索萎縮，神經(jīng)纖維節(jié)段性脫髓鞘〔9〕。另外，AR過(guò)度活化導(dǎo)致其輔助因子NADPH大量消耗，從而抑制谷胱甘肽的產(chǎn)生，使細(xì)胞對(duì)自由基的易感性增加，導(dǎo)致周圍神經(jīng)氧化應(yīng)激〔10〕;進(jìn)而，導(dǎo)致神經(jīng)纖維神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)減少，影響軸漿運(yùn)輸，導(dǎo)致神經(jīng)病變〔11〕。有研究證實(shí)，不論是在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是體外細(xì)胞培養(yǎng)，AR抑制劑不僅可以延緩SNCV的減慢，而且有助損傷神經(jīng)纖維的修復(fù)甚至再生〔12〕。

植物遠(yuǎn)志為遠(yuǎn)志科遠(yuǎn)志屬多年生草本植物，以干燥根入藥，為我國(guó)常用的中草藥?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)志富含皂苷類、口山酮類、寡糖酯類等化合物，具有益智、抗抑郁、抗氧化衰老、抑菌抗炎、抗誘變等多方面的生物活性〔13～15〕。有文獻(xiàn)報(bào)道，從遠(yuǎn)志中提取分離出的酰化寡糖遠(yuǎn)志糖苷B可增強(qiáng)中樞膽堿能系統(tǒng)活性，增強(qiáng)認(rèn)知功能，具有腦保護(hù)作用〔16〕。但關(guān)于遠(yuǎn)志對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變保護(hù)作用的研究，國(guó)內(nèi)外報(bào)道甚少。本研究發(fā)現(xiàn)，DPN模型大鼠尾部SNCV明顯降低、坐骨神經(jīng)AR活性明顯升高，證實(shí)DPN時(shí)存在多元醇代謝通路的紊亂，進(jìn)而引發(fā)模型大鼠周圍神經(jīng)發(fā)生病變;遠(yuǎn)志治療組大鼠尾部SNCV明顯高于DPN大鼠、坐骨神經(jīng)AR活性明顯低于DPN大鼠，表明遠(yuǎn)志治療對(duì)DPN時(shí)多元醇代謝通路紊亂具有良性調(diào)節(jié)作用，可明顯降低大鼠坐骨神經(jīng)AR活性、逆轉(zhuǎn)DPN大鼠尾部SNCV減慢，對(duì)DPN時(shí)周圍神經(jīng)損傷具有明顯的改善作用。遠(yuǎn)志為我國(guó)傳統(tǒng)中草藥，并且我國(guó)有豐富的遠(yuǎn)志資源，繼續(xù)深入研究遠(yuǎn)志對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變的保護(hù)作用具有重要的意義和良好的應(yīng)用前景。

1 朱熹星.現(xiàn)代糖尿病學(xué)〔M〕.上海:復(fù)旦大學(xué)出版社，2000:333.

2 Llewelyn JG.The diabetic neuropathies:types，diagnosis and management〔J〕.J Neurol Neurosurg Psychiatry，2003;74(Suppl 2):ii15－ii19.

3 俞茂華，史虹莉，楊秀芳，等.阿卡波糖治療NIDDM的臨床觀察〔J〕.中國(guó)糖尿病雜志，1995;3(2):127－8.

4 Bodmer M，Meier C，Kr?henbühl S，et al.Metformin，sulfonylureas，or other antidiabetes drugs and the risk of lactic acidosis or hypoglycemia:a nested case－control analysis〔J〕.Diabetes Care，2008;31(11):2086－91.

5 葉春玲，魏 明，馮 娟，等.消渴通絡(luò)顆粒對(duì)糖尿病大鼠周圍神經(jīng)病變的作用研究〔J〕. 中國(guó)新藥雜志，2009;18(23):2245－9.

6 朱志強(qiáng)，吳 鵬，張 蘭.糖尿病早期大鼠坐骨神經(jīng)形態(tài)學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕. 沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007;9(4):197－9.

7 Kles KA，Bril V.Diagnostic tools for diabetic sensorimotor polyneuropathy〔J〕.Curr Diabetes Rev，2006;2(3):253－61.

8 史琤莉，田小平，蔣軍林.肌電圖在糖尿病周圍神經(jīng)病變?cè)\斷中的臨床應(yīng)用〔J〕. 中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2009;19(6):888－9.

9 Yagihashi S.Diabetic neuropathy〔J〕.Nippon Rinsho，2006;28(Suppl 3):155－60.

10 王 萌，王瑞英，王素星.氧化應(yīng)激與糖尿病周圍神經(jīng)病變〔J〕.臨床薈萃，2009;24(5):449－51.

11 Fetdman EL.Oxidative stress and diabetic neuropathy:a new understanding of an old problem〔J〕.J Clin Invest，2003;111(4):431－3.

12 Song Z，F(xiàn)u DT，Chan YS，et al.Transgenic mice overexpressing aldose reductase in Schwann cells show more severe nerve conduction velocity deficit and oxidative stress under hyperglycemic stress〔J〕.Mol Cell Neurosci，2003;23(4):638－47.

13 馬洪偉，付文亮，鐘美蓉，等.遠(yuǎn)志藥理活性研究進(jìn)展〔J〕.承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010;27(2):196－9.

14 張耀春，王立為.遠(yuǎn)志藥理研究進(jìn)展〔J〕.國(guó)外醫(yī)藥·植物藥分冊(cè)，2004;19(2):59－63.

15 宋成芝，吳章康，華 燕，等.遠(yuǎn)志屬藥用植物化學(xué)成分和生物活性研究進(jìn)展〔J〕.中國(guó)民族民間醫(yī)藥，2008;(3):28－9.

16 Ikeya Y，Takeda S，Tunakawa M，et al.Cognitive improving and cerebral protective effects of acylated oligosaccharides in Polygala tenuifolia〔J〕.Biol Pharm Bull，2004;27(7):1081－5.