黃連素與葛根素聯(lián)合應(yīng)用對糖尿病大鼠血糖和血脂的影響

封芬，楊歡，張運(yùn)良，李成艦，周斌

(1.邵陽學(xué)院 藥學(xué)院，湖南 邵陽，422000；2.湘西南中藥開發(fā)利用湖南省工程研究中心，湖南 邵陽，422000；3.邵陽市中心醫(yī)院，湖南 邵陽，422000)

糖尿病的發(fā)病率逐步上升，成為最常見的慢性疾病之一。據(jù)統(tǒng)計，2017年全球糖尿病患者已達(dá)4.25億，我國18歲以上人群的患病率為11.2%[1]。如何有效控制患者血糖，預(yù)防和延緩并發(fā)癥的發(fā)生，已成為重大的公共衛(wèi)生健康問題。黃連是一味廣泛應(yīng)用于臨床的中草藥，其主要成分為黃連素(berberine)，又稱為小檗堿，在抗腫瘤、降血糖、抗炎、抗菌和保護(hù)心腦血管等方面效果顯著[2]?！侗静菥V目》載：葛根具有清熱、降火、排毒諸功效，葛根素(puerarin)是其主要活性成分之一，對動脈粥樣硬化、心肌缺血、糖尿病、腦供血不足等疾病有一定的療效[3]。文獻(xiàn)[4-7]表明黃連素、葛根素單獨(dú)應(yīng)用或與某些藥物聯(lián)用均能有效降低糖尿病患者及動物模型的血糖水平，改善胰島素抵抗和糖脂代謝紊亂，但關(guān)于兩藥合用對糖尿病血糖、血脂的影響則鮮有報道。本實(shí)驗(yàn)通過建立糖尿病大鼠模型，探討黃連素、葛根素聯(lián)合應(yīng)用相較兩藥單獨(dú)應(yīng)用對糖尿病大鼠血糖、血脂的影響，為兩藥合用治療糖尿病及并發(fā)癥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 動物與飼料

SPF級雄性SD大鼠(n=80，體重180～200 g)購于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動物有限公司，動物許可證號為SCXK(湘)2016-0002。普通飼料、高脂高糖飼料(膽固醇5%，動物油15%，蔗糖20%，普通飼料60%)由湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動物有限公司提供，許可證號為SCXK(湘)2014-0002。

1.2 藥物與試劑

鏈脲佐菌素(美國Sigma公司，批號S-0130)，檸檬酸(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司，批號20170217)，檸檬酸鈉(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司，批號20200518)，黃連素(上海西格生物科技有限公司，批號RQ4158R318，純度≥97%)，葛根素(上海西格生物科技有限公司，批號RQ21R0111，純度≥98%)，鹽酸二甲雙胍(湖南湘雅制藥有限公司，批號2007107，規(guī)格0.25 g /片)。

1.3 儀器

GA-3型血糖儀及血糖試條(三諾生物傳感股份有限公司)，高速冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司)，-80 ℃冰箱(日本三洋公司)，日立7020型全自動生化分析儀(日本日立公司)。

1.4 動物分組及造模

SD大鼠(n=80)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后隨機(jī)分為2組：正常對照組(n=10)、造模組(n=70)。前者飼喂普通飼料，后者飼喂高糖高脂飼料。4周后，禁食不禁水12 h，造模組按30 mg/kg的劑量腹腔注射鏈脲佐菌素溶液(用0.1 mol/L，pH 4.4的無菌檸檬酸緩沖液溶解)，正常對照組腹腔注射等劑量的檸檬酸鈉無菌緩沖液，7 d后均重復(fù)腹腔注射一次。2周后，禁食不禁水12 h，剪尾取血測空腹血糖(fasting blood-glucose，F(xiàn)BG)，若FBG≥11.1 mmol/L則成功建立糖尿病大鼠模型[8]。將造模成功的糖尿病大鼠隨機(jī)分為糖尿病對照組、二甲雙胍組(陽性對照藥)、黃連素組、葛根素組、黃連素+葛根素組，每組10只，分別以二甲雙胍(200 mg/(kg·d))、黃連素(150 mg/(kg·d))[9]、葛根素(150 mg/(kg·d))[10]、黃連素+葛根素(100 mg/(kg·d)+100 mg/(kg·d)[11-12]灌胃，繼續(xù)喂養(yǎng)8周。

1.5 一般情況監(jiān)測

用藥期間監(jiān)測各組大鼠的毛發(fā)光澤度、進(jìn)食量、進(jìn)水量、排尿量、空腹體重及空腹血糖等情況。

1.6 空腹血糖、糖耐量及血脂的檢測

藥物干預(yù)結(jié)束后，各組大鼠禁食12 h，剪尾取血用血糖儀檢測FBG。然后檢測各組大鼠的口服葡萄糖耐量：以50%葡萄糖液(5 g/kg)灌胃，剪尾采血檢測第30,60,90和120 min時的血糖值。之后麻醉大鼠，腹主動脈取血，室溫靜置1 h，4 ℃冰箱中過夜，3 000 r/min低溫離心10 min，取血清分裝于-80 ℃冰箱中保存，用全自動生化分析儀檢測甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等血脂水平。

1.7 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 大鼠一般情況

正常對照組大鼠體重逐漸增長，皮毛光滑，每日攝食、進(jìn)水量適中，排泄物及活動正常。造模成功的大鼠每日攝食、進(jìn)水量較前增加，墊料較前潮濕，排泄物明顯增加，毛發(fā)變黃粗糙、嗜睡、活動減少、體型消瘦，出現(xiàn)糖尿病的典型癥狀。經(jīng)黃連素、葛根素、二甲雙胍灌胃干預(yù)后，各給藥組癥狀較糖尿病對照組均有不同程度的改善，精神狀態(tài)良好，自主活動正常。

造模時各組大鼠體重比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。藥物灌胃8周后，與正常對照組比較，各組大鼠體重均降低(P<0.01)；與糖尿病對照組比較，各給藥組大鼠體重均增加(P<0.01)。其中，二甲雙胍組高于其他給藥組(P<0.01)，黃連素+葛根素組高于黃連素組、葛根素組(P<0.01)，但黃連素組、葛根素組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。以上結(jié)果表明，黃連素和葛根素合用對糖尿病大鼠體重降低的改善作用較兩藥單用時好。各組大鼠的體重情況見表1。

表1 各組大鼠的體重

2.2 大鼠空腹血糖水平

藥物干預(yù)前，造模組的FBG顯著高于正常對照組(P<0.01)，但造模組間的FBG比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。藥物灌胃8周后，與正常對照組相比，造模組的FBG均升高(P<0.01)；與糖尿病對照組相比，各給藥組的FBG均降低(P<0.01)；其中，二甲雙胍組低于其他給藥組(P<0.05)，黃連素+葛根素組低于黃連素組、葛根素組(P<0.05)，但黃連素組、葛根素組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。以上結(jié)果表明，黃連素、葛根素均能降低糖尿病大鼠的FBG，且兩藥合用作用更強(qiáng)。各組大鼠的FBG情況見表2。

表2 各組大鼠FBG水平

2.3 大鼠口服葡萄糖耐量試驗(yàn)結(jié)果

各組大鼠的血糖值均在葡萄糖灌胃后第30 min達(dá)到最大，隨后逐漸降低。大鼠口服葡萄糖后各時間點(diǎn)的血糖值，造模組均高于正常對照組(P<0.01)，各給藥組均低于糖尿病對照組(P<0.01)，二甲雙胍組低于其他給藥組(P<0.05)，黃連素+葛根素組低于黃連素組、葛根素組(P<0.01)，但黃連素組、葛根素組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。以上結(jié)果表明，除正常對照組外，各組大鼠糖耐量降低；二甲雙胍、黃連素、葛根素均可改善大鼠葡萄糖耐量，黃連素與葛根素聯(lián)用的效果優(yōu)于兩藥單用。各組大鼠口服葡萄糖耐量情況見表3。

表3 各組大鼠的葡萄糖耐量

2.4 大鼠的血脂水平

造模組大鼠的TG,TC,LDL-C水平高于正常組，HDL-C水平低于正常組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；與糖尿病對照組相比，各給藥組的TG,TC,LDL-C水平降低，HDL-C水平升高(P<0.05)；與二甲雙胍組、黃連素+葛根素組相比，黃連素組、葛根素組的TG，TC，LDL-C水平增高，HDL-C水平降低(P<0.01)；二甲雙胍組、黃連素+葛根素組間的血脂水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。這些結(jié)果表明，糖尿病模型大鼠出現(xiàn)血脂異常，二甲雙胍、黃連素、葛根素均具有調(diào)血脂作用，黃連素與葛根素聯(lián)用的作用優(yōu)于兩藥單用。各組大鼠血脂水平見表4。

表4 各組大鼠血脂水平

3 討論

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)占我國糖尿病人群的90%以上，其治療策略包括控制血糖、血壓、血脂、體重，抗血小板和改善生活方式等綜合措施[1]。據(jù)報道，多數(shù)T2DM患者伴有血脂異常，其因胰島素抵抗和胰島素相對缺乏，致使脂質(zhì)代謝障礙引起血脂紊亂[13]。長期飼喂高糖高脂飼料使大鼠產(chǎn)生胰島素抵抗，再結(jié)合多次小劑量注射鏈脲佐菌素，使大鼠胰島受損，F(xiàn)BG升高，脂代謝紊亂，能較好地模擬人類T2DM的發(fā)病過程，建立T2DM大鼠模型，廣泛用于糖尿病的相關(guān)研究[8]。本實(shí)驗(yàn)中，造模組大鼠的FBG，TG，TC和LDL-C水平顯著高于正常對照組，HDL-C水平均降低，并出現(xiàn)了攝食、進(jìn)水、排泄物增加，體型消瘦等糖尿病典型癥狀，與前述研究報道一致，說明糖尿病大鼠造模成功。黃連素組、葛根素組、黃連素+葛根素組大鼠用相應(yīng)藥物治療后，糖尿病癥狀均有改善,其中黃連素、葛根素聯(lián)合應(yīng)用對糖尿病大鼠體重降低的改善作用較兩藥單用時好。

黃連素作為中藥黃連的主要成分，在糖尿病及并發(fā)癥的研究中得到了學(xué)者們的重視。據(jù)報道，黃連素可通過促進(jìn)胰島細(xì)胞修復(fù)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4表達(dá)[14]，抑制糖異生，增強(qiáng)谷氨酸激酶活性等[15]機(jī)制降低血糖；黃連素能改善 ApoE-/-小鼠血脂異常和全身炎癥水平，減輕高脂飲食誘導(dǎo)的動脈粥樣硬化[16]。本實(shí)驗(yàn)中黃連素組大鼠用藥干預(yù)后，F(xiàn)BG、糖耐量各時間點(diǎn)血糖值、血清TG，TC，LDL-C水平均低于糖尿病對照組，血清HDL-C水平升高(均P<0.01)，說明黃連素能提高胰島B細(xì)胞調(diào)節(jié)血糖的能力，降低糖尿病大鼠FBG，改善糖耐量及血脂紊亂，與文獻(xiàn)[14-16]報道一致。

葛根素是葛根中含量最高的成分，在治療心腦血管疾病、糖尿病、骨質(zhì)疏松等方面有廣泛的研究[17]。ZHANG等[18]發(fā)現(xiàn)，葛根素可顯著降低糖尿病大鼠血糖水平，抑制氧化應(yīng)激，阻止糖尿病大鼠白內(nèi)障的發(fā)生和發(fā)展；CHEN等[19]報道，葛根素能降低糖尿病大鼠FBG水平，并通過上調(diào)線粒體功能，緩解血脂異常，減少肌細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，葛根素組大鼠用藥干預(yù)后，其對大鼠體重、FBG、糖耐量及血脂的影響與黃連素組一致，兩組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，說明葛根素也具有降血糖、改善糖耐量及血脂紊亂的作用，與國內(nèi)外研究報道相符，但本實(shí)驗(yàn)中葛根素、黃連素對糖尿病大鼠血糖、血脂影響無明顯差別。

糖尿病作為一種代謝紊亂的臨床綜合征，常采取聯(lián)合用藥的治療方案，眾多學(xué)者對黃連素、葛根素配伍其他藥物治療糖尿病及并發(fā)癥進(jìn)行了研究。據(jù)報道，黃連素聯(lián)用人參皂甙Rb1能顯著改善糖尿病大鼠的葡萄糖耐量和胰島素抵抗，降低應(yīng)激狀態(tài)下血漿皮質(zhì)醇和促腎上腺皮質(zhì)激素水平，減少抑郁樣行為[20]。知母皂苷B2與黃連素合用能增加體內(nèi)母藥和活性代謝產(chǎn)物水平，對T2DM大鼠呈現(xiàn)出顯著的抗糖尿病作用，與二甲雙胍療效相當(dāng)[21]。另有研究顯示，葛根素合用丹參酮ⅡA可明顯降低血糖、血脂和血清胰島素含量，減輕冠狀動脈病變，配伍使用效果好于單藥[22]。葛根素和南瓜多糖均能改善T2DM小鼠的糖耐量、胰島素抵抗和血脂異常，兩藥合用后降血糖作用更明顯[23]。以上研究結(jié)果顯示，黃連素、葛根素與某些藥物合用呈現(xiàn)出協(xié)同降血糖作用。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，與糖尿病對照組、黃連素組、葛根素組相比，黃連素+葛根素組大鼠的FBG、糖耐量各時間點(diǎn)血糖值、血清TG，TC，LDL-C水平降低，HDL水平升高(P<0.05)；與二甲雙胍組相比，黃連素+葛根素組的FBG、糖耐量各時間點(diǎn)血糖值升高(P<0.05)，血脂水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。這說明黃連素、葛根素合用后的調(diào)血脂作用與二甲雙胍相當(dāng)，降血糖作用略弱于二甲雙胍，但強(qiáng)于兩藥單獨(dú)應(yīng)用。

綜上所述，黃連素與葛根素聯(lián)合應(yīng)用能有效降低糖尿病大鼠空腹血糖，改善糖耐量和血脂異常，其效果優(yōu)于單藥。本實(shí)驗(yàn)僅對兩藥單用及合用后的降血糖、調(diào)血脂作用進(jìn)行了初步探討，對兩藥配伍使用的劑量梯度及具體作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究，以期為糖尿病的用藥治療提供更詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。