桔?？傇碥諏?型糖尿病肝病大鼠糖脂代謝影響的研究

欒海艷， 張建華， 趙曉蓮， 張雪松， 歐 芹(佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007)

糖尿病 (diabetes mellitus)在全球范圍內(nèi)已成為高發(fā)病種，并且患者常伴有肝功能異常，因此糖尿病肝病已越來越引起人們的重視。桔梗作為一種藥食通用的植物，其主要的藥理活性成分是三萜皂苷［1］，也是桔?？傇碥盏闹饕煞郑渚哂性S多生物活性，尤其在降血糖、降脂和保肝方面有良好療效。本實(shí)驗(yàn)主要研究它對新近發(fā)現(xiàn)的一種糖、脂代謝調(diào)節(jié)因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白-9(bone morphogenetic protein-9，BMP-9)的作用，此研究在國內(nèi)外尚未見報道，希望能為糖尿病肝病的治療提供一個新的靶點(diǎn)及方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象及分組 純系Wistar大鼠60只，清潔級，體質(zhì)量180～220 g，雌雄各半，購于佳木斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。所有大鼠預(yù)飼養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為2組:正常對照組10只給予正常飲食，糖尿病肝病造模組50只給予高脂高糖飲食加尾靜脈一次性注射2%鏈脲佐菌素(25 mg/kg)進(jìn)行2型糖尿病 (type 2 diabetes mellitus)肝病造模，并進(jìn)行空腹血糖 (fasting blood sugar，F(xiàn)BG)及肝功測定，F(xiàn)BG≥16.8 mmol/L、肝功異常為造模成功［2］。將造模成功的40只2型糖尿病肝病模型大鼠隨機(jī)分為4組:模型對照組、桔?？傇碥盏蛣┝拷M、桔?？傇碥罩袆┝拷M和桔?？傇碥崭邉┝拷M，繼續(xù)高脂高糖飲食;喂飼基礎(chǔ)飼料的10只作為正常對照組。

1.2 給藥方案 從第10周起桔梗總皂苷低、中和高劑量組分別給予桔?？傇碥账芤?0、100、200 mg/(kg·d)灌胃;正常對照組和模型對照組給予等體積蒸餾水灌胃，藥物干預(yù)12周。

1.3 留取標(biāo)本及檢測指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱量每只大鼠體質(zhì)量。取血，檢測 FBG、血脂、肝功及肝組織中 BMP-9 mRNA的表達(dá)水平。

1.4 試劑 桔?？傇碥?(西安冠宇生物技術(shù)有限公司，藥品純度:80.75%，批號:GY20080225，符合《中國藥典》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);鏈脲佐菌素 (Sigma公司);引物 (北京奧科鼎盛生物科技有限公司);FBG、谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (alanine transaminase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶 (aspartate transaminase，AST)試劑盒 (南京建成生物工程研究所);RT-PCR試劑盒、Trizol總RNA試劑、DNA maker(南京凱基生物科技發(fā)展有限公司)。

1.5 檢測指標(biāo) ①采用全自動生化分析儀檢測血糖、血脂［包括甘油三酯 (triglyceride，TG)、總膽固醇 (total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白 (low-density lipoprotein，LDL)，高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein，HDL)］及肝功的變化;②采用RT-PCR法檢測BMP-9 mRNA的表達(dá)變化，以β-actin作為內(nèi)參照。引物序列如下:β-actin上游5'TCC TCC CTG GAG AAG AGC TA 3'下游5'TCA GGA GGA GCA ATG ATC TTG 3';BMP-9上游5'GGG ACC AAG GAG ACC AGA CTG 3'下游 5'CGC CCA TGT CAT CCT TGT AGA 3'。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件分析處理，數(shù)據(jù)以±s表示;組間比較采用單因素方差分析，以P＜0.01為有顯著差異。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠治療后FBG、TG、TC、LDL及HDL的變化與模型對照組相比，桔?？傇碥崭邉┝拷M的FBG水平顯著降低(P＜0.01)，且已達(dá)正常標(biāo)準(zhǔn)，TG、TC、LDL水平顯著降低 (P＜0.01)，HDL水平顯著增高 (P＜0.01);桔?？傇碥罩袆┝拷M的TG、TC水平明顯降低 (P＜0.05)(見表1)。

表1 各組大鼠FBG、TG、TC、LDL及HDL的變化 (±s，n=8)

表1 各組大鼠FBG、TG、TC、LDL及HDL的變化 (±s，n=8)

注:與正常對照組相比，＊＊P＜0.01，*P＜0.05;與模型對照組相比，##P＜0.01，#P＜0.05。下表同。

組別 FBG/(mmol·L －1) TG/(mmol·L －1) TC/(mmol·L －1) LDL/(mmol·L －1) HDL/(mmol·L －1)正常對照組 8.958±2.835 0.762±0.251 1.732±0.215 0.216±0.176 2.925±0.352模型對照組 21.583±3.742＊＊ 2.982±0.137＊＊ 4.543±0.146＊＊ 0.882±0.254＊＊ 1.463±0.437＊＊桔?？傇碥盏蛣┝拷M 19.463±2.256＊＊ 2.785±0.265＊＊ 4.353±0.198＊＊ 0.814±0.189＊＊ 1.514±0.267＊＊桔?？傇碥罩袆┝拷M 17.351±3.463＊＊ 2.673±0.164＊＊# 4.160±0.304＊＊# 0.798±0.226＊＊ 1.725±0.168＊＊桔?？傇碥崭邉┝拷M 12.468±3.863## 2.053±0.130＊＊## 2.195±0.227＊＊## 0.459±0.167*## 2.597±0.242##

2.2 各組大鼠治療后肝功能及肝組織中BMP-9 mRNA表達(dá)的變化 與模型對照組相比，桔?？傇碥崭邉┝拷M的ALT明顯降低 (P＜0.05)，AST水平顯著降低 (P＜0.01)，肝組織中BMP-9 mRNA的表達(dá)顯著增加 (P＜0.01);桔?？傇碥罩袆┝拷M的BMP-9 mRNA的表達(dá)明顯增加(P＜0.05)(見表2，圖1)。

表2 各組大鼠治療后ALT、AST及肝組織中BMP-9 mRNA表達(dá)的變化 (±s，n=8)

表2 各組大鼠治療后ALT、AST及肝組織中BMP-9 mRNA表達(dá)的變化 (±s，n=8)

組別 ALT/(mmol·L －1) AST/(mmol·L －1) (BMP-9/β-actin)正常對照組67.372±25.527 99.367±18.153 0.981±0.028模型對照組 129.437±29.663＊＊ 281.593±39.462＊＊ 0.417±0.041＊＊桔?？傇碥盏蛣┝拷M 116.458±31.575* 270.468±41.467＊＊ 0.464±0.053＊＊桔?？傇碥罩袆┝拷M 108.642±30.749* 258.141±17.456＊＊ 0.491±0.032＊＊#桔梗總皂苷高劑量組 80.721±19.573# 196.462±27.942＊＊## 0.739±0.077＊＊##

圖1 各組大鼠治療后肝組織中BMP-9 mRNA的表達(dá)

3 討論

2型糖尿病患者常同時伴有肥胖、高脂血癥，并更容易伴發(fā)肝臟損害。肝臟并發(fā)癥已成為糖尿病慢性并發(fā)癥中除腎臟、心臟、視網(wǎng)膜、神經(jīng)病變外另一個日益引起人們重視的慢性并發(fā)癥。肝臟是三大物質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)換中心，它對血糖、血脂調(diào)控功能正常與否在糖尿病的形成因素中起著重要的作用，因此保護(hù)好肝臟功能對治療2型糖尿病起著至關(guān)重要的作用。作為藥食同源的傳統(tǒng)中藥，桔梗的皂苷類成分具有抗肝脂質(zhì)過氧化，保護(hù)肝細(xì)胞，促進(jìn)肝臟的物質(zhì)和能量代謝加速肝損傷恢復(fù)，改善肝臟微循環(huán)，抑制肝腫瘤細(xì)胞等作用［3］。已有文獻(xiàn)報道，桔梗皂苷能降低高脂大鼠的血脂水平［4］，通過對胰脂肪酶活性的抑制作用進(jìn)而抑制對食物脂肪吸收［5-6］，并且這些作用是與其劑量大小有一定的相關(guān)性［7］;前期研究也表明，桔?？傇碥漳苊黠@降低大鼠的血糖血脂水平，改善肝損傷［8-9］。在本研究中，桔?？傇碥漳苊黠@降低2型糖尿病大鼠的血糖、改善血脂代謝紊亂、保護(hù)肝功能，此外它還能對新的糖脂代謝調(diào)節(jié)因子BMP-9有著很好的調(diào)節(jié)作用，上調(diào)其在糖尿病肝臟組織中的表達(dá)，并且桔?？傇碥盏倪@些功能隨著它的劑量增大而增強(qiáng)。BMP-9屬于轉(zhuǎn)化生長因子β超家族，主要在肝臟表達(dá)，與糖、脂代謝中多個關(guān)鍵轉(zhuǎn)變環(huán)節(jié)有直接相關(guān)性［10］，它具有部分類似胰島素的糖代謝調(diào)節(jié)作用，并與胰島β細(xì)胞的胰島素分泌有直接相關(guān)性。Chen等的研究發(fā)現(xiàn)，BMP-9能阻遏磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，并激活絲/蘇氨酸激酶，從而可能抑制肝內(nèi)糖異生并促進(jìn)肌糖原合成以降低血糖;同時，BMP-9還能促進(jìn)蘋果酸酶和脂肪酸合酶的合成［11］。BMP-9與瘦素作用相似可提高糖脂平衡，促進(jìn)前脂肪細(xì)胞增殖，而與抵抗素和抵抗素樣蛋白抑制脂肪細(xì)胞分裂和分化的作用相反［12］。所以桔?？傇碥諏MP-9 mRNA表達(dá)的上調(diào)作用對減輕2型糖尿病大鼠肝臟的損傷有非常重要的意義。

綜上，桔?？傇碥漳苡行Ц纳?型糖尿病肝病大鼠肝損害，但有關(guān)其具體的調(diào)節(jié)機(jī)制，尚有待于進(jìn)一步的深入和完善。

［1］郭文杰，許旭東，魏建和，等.桔梗中三萜皂苷類化學(xué)成分研究進(jìn)展［J］.中國藥學(xué)雜志，2008，43(11):801-804.

［2］胡愛民，肖鳳英，鄭 云.2型糖尿病并脂肪肝實(shí)驗(yàn)性大鼠模型的建立及評價［J］.中國中西醫(yī)結(jié)合消化雜志，2006，14(3):156-159.

［3］Shin C Y，Lee W J，Lee E B，et al.Platycodin D and D3 increase airway mucin releasein vivoandin vitroin rats and hamsters［J］.Planta Med，2002，68(3):221-225.

［4］吳敬濤，王建軍，湯衛(wèi)東，等.桔梗皂苷對高脂大鼠血清指標(biāo)的調(diào)節(jié)［J］.濟(jì)南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2010，24(1):68-70.

［5］徐寶軍，鄭毅男，韓立坤，等.桔梗的脂肪代謝研究［J］.大連大學(xué)學(xué)報，2000，21(4):77-79.

［6］鄭毅男，劉可越，徐金軍，等.桔梗抗肥胖機(jī)理試驗(yàn)研究［J］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，24(6):42-53.

［7］付文衛(wèi)，竇德強(qiáng)，裴月湖.桔梗的化學(xué)成分和生物活性研究進(jìn)展［J］.沈陽藥科大學(xué)學(xué)報，2006，23(3):184-191.

［8］欒海艷，歐 芹，齊淑芳，等.桔?？傇碥諏?型糖尿病大鼠肝臟的保護(hù)作用［J］.黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2009，32(3):52.

［9］欒海艷，歐 芹，趙曉蓮，等.桔?？傇碥諏?型糖尿病大鼠肝臟并發(fā)癥的治療作用［J］.中國老年學(xué)雜志，2011，31(11):3322-3323.

［10］Chen C，Grzegorzewski K J，Barash S，et al.An integrated functional genomics screening program reveals a role for BMP-9 in glucose homeostasis［J］.Nat Biotechnol，2003，21(3):294-301.

［11］Machinal-Quelin F，Dieudonne M N，Leneveu M C，et al.Proadipogenic effect of leptin on rat preadipocytesin vitro:activation of MAPK and STAT3 signaling pathways［J］.Am J Physiol Cell Physiol，2002，282(4):C853-C863.

［12］Stadler K，Jenei V，von Bolcshazy G，et al.Role of free radicals and reactive nitrogen species in the late complications of diabetes mellitus in rats［J］.Orv Hetil，2004，145(21):1135-1140.