覆盆子原花青素對2 型糖尿病大鼠糖脂代謝及抗氧化作用影響的研究

曾小艷，李永平，趙 鈺，童 麗*

（1.青海大學 醫(yī)學院，青海 西寧 810016；2.青海大學 醫(yī)學院，青海省糖脂代謝疾病防控中醫(yī)藥重點實驗室，青海 西寧 810099；3.青海省中醫(yī)院 泌尿外科，青海 西寧 810099）

2 型糖尿病是一種內(nèi)分泌代謝性疾病，主要特征是持續(xù)性高血糖，主要病因是胰島素分泌減少或胰島素抵抗所致[1]。糖尿病可引起多種并發(fā)癥，如：血管損傷、神經(jīng)異常等，嚴重影響患者的生活質(zhì)量，預計到 2045 年我國糖尿病患者將增至1.2 億人[2]。2 型糖尿病的發(fā)病與體內(nèi)氧化應激密切相關，且常伴有體內(nèi)糖脂代謝異常[3]。

覆盆子為薔薇科懸鉤子屬植物華東覆盆子Rubus chingiiHu 的干燥成熟果實，藥用價值極高，具有補腎固精的功效。覆盆子含有豐富的活性成分，原花青素是覆盆子中重要的活性成分之一[4-5]?，F(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn)覆盆子具有調(diào)節(jié)血糖、血脂、減輕氧化應激損傷、抗衰老等作用[6]。目前，覆盆子原花青素的降糖作用機制還未有報道，本實驗提取了覆盆子原花青素，建立了2 型糖尿病大鼠模型，觀察覆盆子原花青素對2 型糖尿病大鼠的糖脂代謝及抗氧化影響，為覆盆子原花青素治療糖尿病提供更多科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 選用100 只雄性SD 大鼠，6 周齡，體質(zhì)量為（200 ± 20） g。購自西安交通大學實驗動物部［動物許可證號：SCXK （陜） 2008-001］。

1.1.2 覆盆子原花青素的提取 覆盆子購自青

海省中醫(yī)院，經(jīng)青海大學中藏藥研究所童麗教授鑒定為正品。將覆盆子粉碎后用丙酮水浸泡，反復提取3 次，過濾，合并濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干，用D101 大孔樹脂柱純化，得到原花青素（含量＞95%），4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.3 主要試劑與儀器 鏈脲佐菌素（STZ）（批號：S8050）購自北京索萊寶科技有限公司；鹽酸二甲雙胍片（批號：H20031104）購自正大天晴藥業(yè)集團；甘油三酯（TG） 、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px） 、超氧化物歧化酶（SOD） 活性、丙二醛（MDA） 測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所；胰島素（INS）試劑盒及肝糖原試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技有限公司。Touch one 型血糖儀及試紙（上海強生醫(yī)療器械有限公司）；T-6500 型酶標儀（深圳雷杜生命科學股份有限公司）；TU-1810 型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）。

1.2 方法

1.2.1 糖尿病大鼠模型的建立及給藥方法 實驗前大鼠適應性飼養(yǎng)一周。一周后，抽取大鼠稱重、尾尖采血測血糖，隨機抽取10 只作為正常組，余下大鼠禁食24 h。按60 mg/kg 給大鼠腹腔內(nèi)注射STZ。72 h 后尾尖取血測血糖，以血糖值> 16.7 mmol/L 為2 型糖尿病造模成功標準[7]。將造模成功的大鼠隨機分為模型組、二甲雙胍組（150 mg/kg）、覆盆子原花青素高、中、低劑量組（150 mg/kg、100 mg/kg、50 mg/kg），每組10 只大鼠。正常組、模型組用等體積的生理鹽水灌胃。各用藥組按相應劑量灌胃，各用藥組灌胃體積為10 mg/kg。每天灌服1次, 連續(xù)灌胃8周。

1.2.2 指標測定 分別于給藥前，給藥后4 周、8 周測定空腹血糖（FPG）。測定前24 h 停止給藥，用10%水合氯醛麻醉大鼠，腹主動脈取血，離心,取上清液，嚴格按照試劑盒說明測定TC、TG、HDL-C、LDL-C、INS 及肝糖原。

取大鼠的肝臟組織，按1 ∶9 重量體積于冰浴中搗碎，勻漿，勻漿液離心 （3 000 r/min） 15 min, 取上清液，按照試劑盒說明測定GSH-Px 、SOD、MDA。

1.2.3 統(tǒng)計學方法 用SPSS 23.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，多組間比較采用方差分析。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 覆盆子原花青素對糖尿病大鼠體質(zhì)量的影響

造模前各組大鼠體重差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。造模后，模型組、二甲雙胍組及原花青素各治療組體質(zhì)量較正常組明顯下降（P＜0.001）；原花青素治療后，各劑量組體質(zhì)量較模型組升高 （P＜0.001），見表1。

表1 覆盆子原花青素對各組大鼠體質(zhì)量的影響（±s，n =10，g）Tab.1 The effect of raspberry proanthocyanidins on the body weight of rats in each group（±s，n =10，g）

表1 覆盆子原花青素對各組大鼠體質(zhì)量的影響（±s，n =10，g）Tab.1 The effect of raspberry proanthocyanidins on the body weight of rats in each group（±s，n =10，g）

注：與正常組比較，***P ＜0.001；給藥組與模型組比較，###P ＜0.001。

組別 造模前 造模后 給藥第4 周 給藥第8 周正常組 233.50 ± 12.18 260.50 ± 6.49 303.77 ± 11.38 335.14 ± 19.11模型組 233.30 ± 22.12 213.85 ± 12.06*** 198.85 ± 7.25*** 180.62 ± 5.09***二甲雙胍組 235.50 ± 18.11 213.93 ± 10.16*** 229.35 ± 10.32### 251.70 ± 13.50###原花青素高劑量組 236.80 ± 20.47 212.51 ± 8.69*** 226.50 ± 8.62### 263.33 ± 9.89###原花青素中劑量組 232.70 ± 8.01 213.07 ± 9.16*** 227.56 ± 10.45### 252.70 ± 7.56###原花青素低劑量組 233.30 ± 7.29 212.66 ± 9.55*** 224.75 ± 5.78### 227.68 ± 6.79###F 0.107 39.019 149.541 197.188 P 0.990 0.000 0.000 0.000

2.2 覆盆子原花青素對糖尿病大鼠FPG 的影響

治療前模型組和各用藥組大鼠的FPG 比正常組明顯升高（P＜0.001）；原花青素治療后4 周和8 周后，二甲雙胍組和原花青素各劑量組FPG 較模型組下降（P＜0.01），見表2。

表2 覆盆子原花青素對各組大鼠FPG 的影響（±s，n =10，mmol/L）Tab.2 The effect of raspberry proanthocyanidins on FPG of rats in each group （±s，n =10，mmol/L）

表2 覆盆子原花青素對各組大鼠FPG 的影響（±s，n =10，mmol/L）Tab.2 The effect of raspberry proanthocyanidins on FPG of rats in each group （±s，n =10，mmol/L）

注：與正常組比較，***P ＜0.001；給藥組與模型組比較，##P ＜0.01，###P ＜0.001。

組別 給藥前 給藥第4 周 給藥第8 周正常組 4.54 ± 1.08 4.74 ± 0.89 5.01 ± 0.95模型組 26.93 ± 1.47*** 26.03 ± 0.99*** 25.93 ± 0.82***二甲雙胍組 26.63 ± 1.66*** 20.77 ± 0.99## 16.25 ± 0.97###原花青素高劑量組 25.97 ± 1.49*** 20.32 ± 1.05## 15.45 ± 0.74###原花青素中劑量組 25.93 ± 1.31*** 22.85 ± 0.97## 17.19 ± 0.96###原花青素低劑量組 26.13 ± 1.72*** 23.77 ± 1.52## 21.05 ± 1.24###F 365.773 492.191 528.097 P 0.000 0.000 0.000

2.3 覆盆子原花青素對糖尿病大鼠INS 和肝糖原的影響

與正常組比較，模型組的INS 和肝糖原水平明顯下降（P＜0.001）。經(jīng)原花青素治療后，各劑量組INS和肝糖原水平均較模型組升高（P＜0.01），見表3。

表3 覆盆子原花青素對各組大鼠INS 和肝糖原的影響（±s，n = 10）Tab.3 Effects of raspberry proanthocyanidins on INS and liver glycogen of rats in each group（±s，n = 10）

表3 覆盆子原花青素對各組大鼠INS 和肝糖原的影響（±s，n = 10）Tab.3 Effects of raspberry proanthocyanidins on INS and liver glycogen of rats in each group（±s，n = 10）

注：模型組與正常組比較，***P＜0.001；給藥組與模型組比較，##P＜0.01。

組別 INS /（mIU/L） 肝糖原 /（ng/L）正常組 27.68 ± 1.03 11.93 ± 0.32模型組 16.56 ± 0.53*** 6.85 ± 0.11***二甲雙胍組 24.41 ± 0.94## 11.76 ± 0.08##原花青素高劑量組 24.80 ± 0.83## 11.58 ± 0.06##原花青素中劑量組 20.08 ± 0.71## 11.13 ± 0.09##原花青素低劑量組 17.59 ± 0.97## 7.71 ± 0.22##F 271.242 1 685.418 P 0.000 0.000

2.4 覆盆子原花青素對糖尿病大鼠血脂的影響

模型組大鼠的TC、TG、LDL-C 水平較正常組大鼠明顯升高（P＜0.001），HDL-C 水平下降（P＜0.001）。經(jīng)治療8 周后，與模型組比較，原花青素各劑量組TC、TG、LDL-C 明顯下降 （P＜0.05），HDL-C 水平升高（P＜0.05），見表4。

表4 覆盆子原花青素對各組大鼠血脂的影響（±s，n = 10，mmol/L）Tab.4 Effects of raspberry proanthocyanidins on blood lipids of rats in each group（±s，n = 10，mmol/L）

表4 覆盆子原花青素對各組大鼠血脂的影響（±s，n = 10，mmol/L）Tab.4 Effects of raspberry proanthocyanidins on blood lipids of rats in each group（±s，n = 10，mmol/L）

注：模型組與正常組比較，***P ＜0.001；給藥組與模型組比較，#P ＜0.05，##P ＜0.01， ###P ＜0.001。

組別 TC TG HDL-C LDL-C正常組 2.32 ± 0.07 0.99 ± 0.96 2.46 ± 0.08 0.56 ± 0.08模型組 4.52 ± 0.42*** 2.31 ± 0.21*** 1.29 ± 0.06*** 1.90 ± 0.10***二甲雙胍組 2.63 ± 0.15### 1.89 ± 0.09### 1.46 ± 0.07## 1.23 ± 0.09###原花青素高劑量組 2.93 ± 0.11### 1.75 ± 0.10### 1.62 ± 0.09## 0.95 ± 0.07###原花青素中劑量組 3.27 ± 0.12### 1.93 ± 0.09### 1.45 ± 0.08## 1.31 ± 0.09###原花青素低劑量組 4.02 ± 0.22# 2.06 ± 0.07# 1.32 ± 0.06# 1.48 ± 0.06#F 154.881 136.921 336.245 299.707 P 0.000 0.000 0.000 0.000

2.5 覆盆子原花青素對糖尿病大鼠肝臟中GSHPx、SOD、MDA 水平的影響

模型組大鼠的GSH-Px 、SOD 水平較正常組明顯下降（P＜0.001），MDA 水平較正常組明顯升高（P＜0.01）。治療后，原花青素各劑量組的GSHPx 、SOD 水平較模型組升高（P＜0.01），而MDA水平明顯下降（P＜0.001），見表5。

表5 覆盆子原花青素對各組大鼠氧化指標的影響（±s，n = 10）Tab.5 Effects of raspberry proanthocyanidins on oxidation indexes of rats in each group（±s，n = 10）

表5 覆盆子原花青素對各組大鼠氧化指標的影響（±s，n = 10）Tab.5 Effects of raspberry proanthocyanidins on oxidation indexes of rats in each group（±s，n = 10）

注：模型組與正常組比較，**P ＜0.01，***P ＜0.001；給藥組與模型組比較，##P ＜0.01，###P ＜0.001。

組別 GSH-Px /（U/mg） SOD /（U/mg） MDA /（mmol/mg）正常組 351.06 ± 5.74 81.35 ± 3.25 3.24 ± 0.13模型組 198.12 ± 4.17*** 63.26 ± 6.58*** 4.82 ± 0.14**二甲雙胍組 300.63 ± 5.37### 74.80 ± 3.26## 3.51 ± 0.07###原花青素高劑量組 315.52 ± 5.63### 74.09 ± 4.41## 3.53 ± 0.14###原花青素中劑量組 268.96 ± 6.32### 70.21 ± 1.90## 3.64 ± 0.10###原花青素低劑量組 222.92 ± 4.65### 68.93 ± 1.66## 4.02 ± 0.21###F 1 164.653 25.069 116.513 P 0.000 0.000 0.000

3 討論

糖尿病可引起多種并發(fā)癥，且發(fā)病率逐年升高，是人類健康的重要威脅之一，有研究發(fā)現(xiàn)大約三分之一的糖尿病患者使用天然藥物來控制血糖[8]。

胰島素分泌不足是2型糖尿病重要的發(fā)病原因[9]。肝臟是糖脂代謝的中心，肝糖原是血糖的直接來源，肝糖原合成與分解的平衡是維持血糖正常的重要因素[10-11]。持續(xù)性高血糖會引起肝臟功能損害，導致代謝紊亂，使肝糖原減少，從而使血糖升高[12]。同時，肝糖原含量也可反應胰島素含量的高低[13]。

2 型糖尿病常伴有血脂異常，當血糖代謝異常時，會導致胰島素利用率下降，進而導致脂溶性激素活性升高，造成血脂升高；血脂代謝異常時，會導致脂肪組織分泌因子的功能下降，損傷胰島細胞，使胰島素分泌減少和胰島素抵抗加重，從而導致血糖升高[14]。長期的高血糖、高血脂狀態(tài)，會抑制抗氧化酶的活性，誘導氧化應激反應，從而損害細胞、組織的功能，導致糖代謝異常，促進糖尿病的發(fā)生[15]。GSH-Px 可分解有害的過氧化物保護細胞、組織；SOD 可通過清除體內(nèi)的超氧陰離子起到抗氧化作用；MDA 是氧化應激的產(chǎn)物，可反應氧化對細胞損害的程度[16]。因此對于2 型糖尿病的治療，探索具有調(diào)節(jié)糖脂代謝作用，升高胰島素和肝糖原水平，同時可改善體內(nèi)的氧化應激狀態(tài)作用的藥物具有重要的意義。覆盆子中含有豐富的原花青素，有研究顯示，原花青素具有明顯的降血糖作用[17]，但覆盆子原花青素對2 型糖尿病的糖脂代謝及抗氧化作用有無調(diào)節(jié)作用，目前尚沒有研究。本實驗研究結(jié)果顯示，經(jīng)覆盆子原花青素治療后，糖尿病大鼠的INS 水平和肝糖原水平明顯上升，空腹血糖明顯下降，TG、TC 和LDL-C 明顯下降，HDL-C 升高，糖尿病大鼠SOD、GSH-Px 的活性增加，MDA 的生成量明顯減少，表明覆盆子原花青素對2 型糖尿病糖脂代謝及抗氧化作用具有明顯改善作用，是值得深入開發(fā)的治療糖尿病的藥物。

4 結(jié)論

本研究通過觀察覆盆子原花青素對2 型糖尿病大鼠模型的作用，比較了各組大鼠的體質(zhì)量、FPG、INS、肝糖原、TC、TG、LDL-C、HDL-C 和GSHPx 、SOD、MDA 等指標，表明覆盆子原花青素對2型糖尿病大鼠具有較好地降糖作用，其作用機制可能與抗氧化、改善糖脂代謝、升高INS 和肝糖原含量相關。為該藥治療糖尿病的進一步開發(fā)提供了理論依據(jù)。但糖尿病的發(fā)病機制復雜、并發(fā)癥多，對覆盆子原花青素治療2 型糖尿病的機制需做更深入的研究。