人參苦丁茶超細粉對2型糖尿病大鼠血糖及血脂相關指標的影響

王玉，趙宏宇，張春柳，劉新宇，焦連慶，邸琳

(吉林省中醫(yī)藥科學院，長春130012)

糖尿病是嚴重危害人類健康的一類慢性疾病。隨著人民生活水平的提高以及飲食結構的變化，糖尿病的發(fā)病率逐年增高，已成為繼心血管疾病、腫瘤疾病后的第3大健康殺手。全世界約有1.5億人患有糖尿病，其中約90%為2型糖尿病[1]。胰島素抵抗(IR)是指各種原因使胰島素促進葡萄糖攝取和利用的效率下降，機體代償性的分泌過多胰島素以維持血糖的穩(wěn)定。胰島素抵抗參與2型糖尿病發(fā)生、發(fā)展全過程，是2型糖尿病的重要病理基礎之一[2]。2型糖尿病的成病機制雖未徹底闡明，但根據(jù)目前研究，與肥胖高血脂癥狀密不可分。本研究通過建立2型糖尿病大鼠模型，研究人參苦丁茶超細粉對2型糖尿病大鼠血糖、血脂等相關指標的影響。

1　材料與儀器

1.1　實驗動物

雄性SD大鼠90只，體重180g～220g， 動物等級：SPF級，購自遼寧長生生物技術有限公司，實驗動物質(zhì)量合格證號：NO.11002300005370，實驗動物生產(chǎn)許可證號：SCXK(遼)2010-0001。

1.2　藥物與試劑

人參苦丁茶超細粉(吉林省中醫(yī)藥科學院植物化學研究所提供)；消渴降糖膠囊(黑龍江省濟仁藥業(yè)有限公司，產(chǎn)品批號：131202)；實驗動物配合顆粒飼料[生產(chǎn)許可證：SCXK-(吉)2003-0008]、實驗動物高脂飼料[生產(chǎn)許可證：吉飼證(2014)01092](長春市億斯實驗動物技術有限責任公司)；鏈脲佐菌素(STZ)(生產(chǎn)批號：A1126A，美侖生物技術有限公司)；檸檬酸(批號：20121128)、檸檬酸鈉(批號：20121116)(北京化工廠)；妙手血糖試紙(批號：1410020723，天津九安醫(yī)療電子股份有限公司)；糖化血清蛋白(GSP)測試盒(批號：20150326)、游離脂肪酸(NEFA)測試盒(批號：20150310)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測試盒(批號：20150211)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)測試盒(批號：20150203)(南京建成生物工程研究所)；胰島素試劑盒(批號：20150301A，美國RD生物科學公司產(chǎn)品上海源葉生物科技有限公司分裝)；甘油三酯(TG)測定試劑盒(批號：2014120008)、總膽固醇(TC)測定試劑盒(批號：2014110033)(浙江東甌診斷產(chǎn)品有限公司)。

1.3　主要儀器

AG-606血糖測試儀(天津九安醫(yī)療電子股份有限公司)；DNM-9602酶標儀(北京普朗新技術有限公司)；752紫外光柵分光光度計(上海第三分析儀器廠制造)；HC-3618R高速冷凍離心機(安徽中科中佳科學儀器有限公司)；CS-600B全自動生化分析儀(長春迪瑞實業(yè)有限公司)。

2　方法

2.1　動物造模及分組給藥

雄性SD大鼠90只，隨機選取12只作為正常對照組，其余78只大鼠為2型糖尿病模型組。正常對照組喂以普通飼料，模型組喂以高脂飼料，每周稱體重1次。造模4周后，所有大鼠禁食不禁水12h后乙醚麻醉，眼靜脈采血0.5mL，放置1h～2h，5000r/min，20℃離心5min，取血清，測定血清中TG、TC含量。根據(jù)測定結果去除模型組中TC含量<2.0mmol/L或>5.0mmol/L、TG<0.9mmol/L的大鼠。篩選后的模型組大鼠按35mg/kg腹腔注射STZ(溶于pH 4.5、0.1mol/L檸檬酸緩沖液中)，正常對照組腹腔注射pH 4.5、0.1mol/L檸檬酸緩沖液。1周后模型組大鼠禁食不禁水12h，測空腹血糖(FBG)，選取FBG>9.4mmol/L的大鼠作為2型糖尿病模型。模型組中有53只大鼠造模成功，按FBG值將造模成功的大鼠分為模型組(16只)、陽性藥組(13只)、高劑量組(12只)、低劑量組(12只)。所有分組均按照10mL/kg劑量灌胃。正常對照組灌胃0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)溶液，同時喂以普通飼料；模型組灌胃0.5% CMC-Na溶液，同時喂以高脂飼料；陽性藥組灌胃消渴降糖膠囊內(nèi)容物(按75mg/kg的劑量溶于0.5% CMC-Na混懸液)，同時喂以高脂飼料；高劑量組灌胃人參苦丁茶超細粉(按750mg/kg的劑量溶于0.5 CMC-Na混懸液)，同時喂以高脂飼料；低劑量組灌胃人參苦丁茶超細粉(按照375mg/kg的劑量溶于0.5% CMC-Na混懸液)，同時喂以高脂飼料。各組大鼠每日灌胃給藥1次，連續(xù)灌胃4周。

2.2　檢測指標

測定給藥前、給藥2周、給藥4周大鼠FBG，測定前大鼠禁食不禁水12h。末次測定FBG后，10%水合氯醛麻醉，腹主動脈取血，3000r/min離心10min，取上清，測定血清中NEFA、TC、TG、HDL-C、LDL-C、GSP、胰島素(FINS)的含量。計算IRI(FINS×FBG/22.5)。取胰腺組織，常規(guī)病理切片，HE染色，光學顯微鏡下觀察。

2.3　統(tǒng)計學處理

3　結果

3.1　對2型糖尿病模型大鼠血糖相關指標的影響

與正常對照組相比，模型組的FBG與IRI明顯升高(P<0.01)，符合2型糖尿病模型的特征。給藥2周和4周，陽性藥組和人參苦丁茶的高劑量組、低劑量組與模型組相比均能明顯降低FBG(P<0.05)，陽性藥組能顯著降低IRI(P<0.05)，人參苦丁茶高劑量組、低劑量組能極顯著降低IRI(P<0.01)；降低血糖方面，陽性藥組優(yōu)于人參苦丁茶高劑量組、低劑量組，人參苦丁茶高劑量組效果優(yōu)于低劑量組；緩解IR方面，人參苦丁茶劑量組明顯優(yōu)于陽性藥組。GSP方面，模型組明顯高于正常對照組(P<0.01)，符合2型糖尿病模型的特征；與模型組相比，人參苦丁茶高劑量組能明顯降低血清中GSP含量(P<0.05)，低劑量組和陽性藥組雖有降低趨勢，但結果無明顯差異(P>0.05)(表1、表2)。

表1人參苦丁茶超細粉對2型糖尿病模型大鼠空腹血糖及糖化血清蛋白的影響

組　別Group劑量(mg/kg)Dosage給藥前FBG(mmol/L)Administrationbefore給藥2周FBG(mmol/L)Administration2weeks給藥4周FBG(mmol/L)Administration4weeksGSP(mmol/L)對照組Control—468±048??446±055??451±038??107±007??模型組Model—1406±3942443±3462428±283179±030陽性藥組Positivemedicine751379±2691821±664?1969±418?160±014高劑量組Hdg7501382±4901974±508?1876±653?158±008?低劑量組Ldg3751380±3282004±504?1958±618?159±011

注：與模型組比較，*.P<0.05；**.P<0.01。下表同。

Note:Compare with model group,*.P<0.05；**.P<0.01.next table is the same as.Next table is the same as.

表2人參苦丁茶超細粉對2型糖尿病模型大鼠的血清胰島素值及胰島素抵抗值的影響

組　別Group劑量(mg/kg)DosageFINS(mU/L)IRI對照組Control—2808±406561±086??模型組Model—2583±2502789±433陽性藥組Positivemedicine752562±2802237±524?高劑量組Hdg7502334±262?1956±653??低劑量組Ldg3752320±527?1963±696??

3.2　對2型糖尿病模型大鼠血脂相關指標的影響

與正常對照組相比，模型組血清中NEFA、TC、TG含量明顯升高(P<0.01)，HDL-C明顯降低(P<0.05)，LDL-C明顯升高(P<0.05)，符合2型糖尿病模型的特征。NEFA方面，與模型組比較，人參苦丁茶超微粉高劑量組、低劑量組均能明顯降低血清中NEFA含量(P<0.05)，陽性藥組能極顯著地降低血清中NEFA含量(P<0.01)；TC方面，與模型組相比，人參苦丁茶超微粉高劑量組、低劑量組均能明顯降低血清中TC含量(P<0.05)，其中高劑量組效果最佳，陽性藥組與模型組比較無明顯差異(P>0.05)。TG方面，與模型組相比，人參苦丁茶超微粉低劑量組和陽性藥均能明顯降低血清中TG含量(P<0.05)，高劑量組能極顯著地降低血清中TG含量(P<0.01)；HDL-C方面，與模型組比較，人參苦丁茶超微粉高劑量組能顯著升高血清中HDL-C含量(P<0.01)，低劑量組和陽性藥組與模型組比較無明顯差異(P>0.05)；LDL-C方面，與模型組比較，人參苦丁茶超微粉高劑量組能明顯降低血清中LDL-C含量(P<0.05)，低劑量組和陽性藥組與模型組比較無明顯差異(P>0.05)(表3)。

表3人參苦丁茶超細粉對2型糖尿病模型大鼠血脂相關指標的影響

組　別Group劑量(mg/kg)DosageNEFA(μmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)對照組Control—89178±28031??112±019??054±017??069±025??060±023??模型組Model—136657±23894206±048118±041038±025106±044陽性藥組Positivemedicine7587309±19886??180±046077±039?060±027072±036高劑量組Hdg75098363±40186?157±049?064±022??078±017??059±022?低劑量組Ldg375102659±40794?161±044?085±020?056±024077±040

3.3　對2型糖尿病模型大鼠胰腺病理組織的影響

正常對照組胰島數(shù)量較多，輪廓規(guī)則整齊，胰島內(nèi)細胞排列整齊；模型組胰島數(shù)量減少，胰島形態(tài)欠規(guī)則，細胞排列紊亂，常有細胞萎縮和塌陷；陽性藥物組胰島體積減小，胰島細胞的萎縮現(xiàn)象減少；人參苦丁茶超微粉高劑量組、低劑量組胰島體積不同程度減小，數(shù)量不同程度減少，但是胰島細胞的排列優(yōu)于模型組，胰島細胞的萎縮現(xiàn)象減少，胰島細胞腫脹現(xiàn)象減少(圖1)。

4　討論

大鼠高脂飼料飼養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素是目前應用最廣的2型糖尿病模型造模方法。前期高脂喂養(yǎng)，造成大鼠肥胖以及脂代謝紊亂，出現(xiàn)IR；后期鏈脲佐菌素腹腔注射，造成胰島細胞的損傷以致功能下降，導致血糖升高，二者結合造成了大鼠的2型糖尿病模型，更接近人類2型糖尿病癥狀，比較適合對2型糖尿病治療和致病機理進行研究[3，4]。IR是判定2型糖尿病的主要指標，目前認為，高血糖、高血脂、化學毒物和低氧等多種因素結合，使未折疊或錯誤折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔過度蓄積以致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激，與2型糖尿病IR有密切關系[5，6]。

人參被證明是治療糖尿病的有效中藥，其中的有效成分皂苷、多糖、多肽都具有降低和調(diào)節(jié)血糖的作用[7]。苦丁茶在《中藥大辭典》中記載，有清熱解毒、消渴化食之功效?？喽〔璧挠行С煞衷谒难踵奏じ哐悄Ｐ托∈骩8，9]和高脂飲食聯(lián)合STZ造模的2型糖尿病小鼠[10]中均有降糖、降脂的明顯功效。

本研究中，人參苦丁茶超細粉組在給藥2周時，2型糖尿病模型大鼠的血糖值要略高于陽性藥組；給藥4周時，血糖值低于陽性藥組，且緩解IR方面要明顯優(yōu)于陽性藥。在降低血脂方面，人參苦丁茶超細粉高劑量組在降低2型糖尿病模型大鼠血液中膽固醇、甘油三脂、低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白的能力要優(yōu)于陽性藥組；脂代謝紊亂被認為是IR的重要原因之一，降脂方面的功能可能是人參苦丁茶超細粉能有效緩解IR的重要原因之一。人參苦丁茶超細粉藥性溫和持久，降糖機制上以降脂、緩解IR為主，提高FINS的利用度，減小胰島β細胞的壓力，有助于2型糖尿病初期的控制。

本實驗結果顯示，人參苦丁茶超細粉具有改善2型糖尿病糖代謝脂代謝紊亂、降低血糖和血脂、改善IR情況、減輕胰腺細胞病理損傷等作用。人參苦丁茶超細粉治療二型糖尿病的具體機制還有待深入研究。

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