地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠糖脂代谢影响的实验研究

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摘 要:目的:观察地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠(T2DM)糖脂代谢及胰岛素抵抗(IR)的影响,并对醇提、水提两种提取液进行比较。方法:采用尾静脉注射小剂量链脲佐菌素(STZ)加高脂饮食饲养的方法建立T2DM肥胖大鼠IR模型,设立空白对照组、模型对照组、地骨皮醇提、水提高/低剂量组,给药7周后观察对大鼠体重、血糖、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、胰岛素敏感指数(ISI)的影响,及肝脏的病理变化。结果:与模型组相比,地骨皮提取液能降低T2DM肥胖大鼠的体重、血糖、TG、TC、LDL-C,差异有显著性(P

关键词:地骨皮;胰岛素抵抗;中医药疗法;糖脂代谢

中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2010)01-0210-04

Improvement of Cortex Lycii Radicis Extracts on

Glucolipids Metabolism in Fatty Rats with Type 2 Diabetes Mellitus

WANG Dong,YE Zhen,NI Haixiang,HUANG Qi

(First Affiliatod Hospital of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310006,Zhejiang,China)

Abstract:To evaluate effects of ethanol and aqueous extracts from Cortex Lycii Radicis (CLR) on Insulin Resistance and lipid metabolize in fatty rats with type 2 diabetes, induced by feeding high fat diet for 3 weeks after injection with Streptozotocin (STZ). Diabetic rats treated with ethanol or aqueous extracts of Cortex Lycii Radicis at 15 and 30 mg/kg dosage for 7 weeks, were found that body weights, concentration of serum glucose, triglyceride (TG), total cholesterol (TC), and low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST) decreased obviously while insulin-sensitivity index (ISI) improved significantly compared with the model group. In addition, histopathologic examination showed the decreased hepatocytes edema with little small-drop fat and partly hepatocytes ballooning degeneration in all Cortex Lycii Radicis groups. According to the whole results, ethanol extract from the herb seemed to be more effective than aqueous extract. These findings implicated that extracts of Cortex Lycii Radicis could improve insulin resistance, resulted in elevating insulin sensitivity, adjusting glucose and lipid metabolism and ameliorating liver function, especially protecting liver against the lipoid degeneration.

Key words:

cortex lycii radicis; insulin resistance; therapy of traditional Chinese medicine; lipid and glucose metabolism

胰岛素抵抗IR(Insulin resistance)是正常计量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态,并始终贯穿于2型糖尿病的发生发展过程中。IR是2型糖尿病、高血压、肥胖、血脂异常及动脉粥样硬化等共同的病理生理基础,所以在2型糖尿病和并发症患者中,降低胰岛素抵抗,提高胰岛素敏感性,是治疗、预防和延缓并发症进程的关键。

地骨皮(CORTEX LYCII)为茄科植物枸杞(Lycium chinese Mill.)或宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)的干燥根皮,味甘性寒,具有凉血除蒸清肺降火之功效,临床上常用其单味或复方治疗糖尿病。现代药理研究表明,地骨皮具有降血压、降血糖、降血脂等许多作用[1]。因此该药在治疗糖尿病方面有潜在的优势,本研究旨在观察其对实验大鼠体重、血脂、ISI以及肝脏的影响,以进一步明确其对2型糖尿病IR的影响机制,为中医药防治糖尿病提供理论依据。

1 材料与方法

1.1动物和饲料SPF级健康雄性SD大鼠125只,体重(300±20)g,由中科院上海实验动物中心提供,生产许可证:SCXK(沪)2003-0003。标准饲料:蛋白质占23%,碳水化合物占53%,脂肪占5%;高脂饲料配方:蛋黄10%,猪油10%,蔗糖5%,胆固醇0.25%。

1.2主要试剂和设备地骨皮提取液分为醇提和水提两种,浓度均为每毫升含生药3g,由浙江中药大学附属第一医院中药制剂室提供。链尿霉素(STZ):CALBIOCHEM生产,1g/瓶,Cat# 5762201,Lot#B56981。生化测定试剂盒:由南京建成生物有限公司,批号20060622。马来酸罗格列酮购自葛兰素史克公司,批号05120005。

1.3 造模方法SD大鼠125只,适应性饲养1周,称体重,随机抽出10只,为空白对照组,喂以标准饲料。余大鼠按30mg/kg的剂量一次性尾静脉注射STZ(溶于0.1mmol/L柠檬酸缓冲液中,pH4.4),并饲以高脂饲料,3周后,尾静脉取血测随机血糖,间隔2天后115只大鼠禁食8h,球后取血分离血清,测血糖、胰岛素。

1.4 成模标准与分组凡空腹血糖>7.0mmol/L,体重明显增加,胰岛素敏感性下降者成模,筛选出60只,随机分为6组,即模型对照组、罗格列酮组、地骨皮醇提低剂量组(醇低组)、地骨皮醇提高剂量组(醇高组)、地骨皮水提低剂量组(水低组)、地骨皮水提高剂量组(水高组)。

1.5胰岛素敏感性的计算参照李光伟等方法[2],为空腹血糖与胰岛素乘积的倒数,因为非正态分布,分析中取其自然对数,并以正常大鼠为对照组,计算相对胰岛素敏感性。

1.6给药方法与指标的测定空白对照组:按体重灌胃饲以等量饮用水;阳性药物对照组:罗格列酮5mg/(kg•d);地骨皮醇提、水提低/高剂量组分别按5mL/(kg•d),10mL/(kg•d)灌胃;药物治疗周期为7周。

1.7指标的测定分别于给药前及末次给药后,禁食不禁水8h,与清晨空腹球后取血,给药结束后处死,取肝脏组织,4%的甲醛固定,备病理切片。相关指标测定,血生化指标由浙江中医药大学动物实验中心测定,胰岛素由浙江中医药大学附属第一医院同位素室测定,病理片拍摄由浙江中医药大学动物实验中心完成。

1.8 统计方法计量资料以均数标准差(±s)表示,多样本均数的两两比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),如果方差齐采用LSD,方差不齐采用Tamhane’St2统计方法,组间自身前后比较采用t检验,借助SPSS 13.0统计软件包进行。

2结 果

2.1 造模造模后各组血糖、体重、ISI、TC、TG、与空白对照组相比均有显著差异性(P7.0mmol/L,说明造模成功。

2.2 地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠体重、血糖的影响 见表1。给药前空白对照组体重与实验各组均有显著差异(P

2.3 地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠ISI的影响 见表2。给药后,与模型组相比,醇提高低剂量组ISI均明显上升(P

2.4 地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠血脂的影响 见表3。地骨皮各组除水高组外给药后甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)均有降低(P

2.5 地骨皮提取液对2型糖尿病肥胖大鼠肝脏的影响 见表4～5、图1。给药后与正常对照组相比各给药组丙氨酸氨基转移酶(ALT)均有升高(P

如表5所示,给药后各给药组天冬氨酸氨基转移酶(AST)均有降低的趋势,与模型组相比均显著降低(P

由图可见,空白对照组大鼠肝组织各小叶结构清晰,小叶中央静脉结构完好,周围肝细胞索呈放射状排列,可见肝血窦和其壁内库普弗细胞。门管区可见小叶间动静脉,肝细胞和肝血窦结构正常。模型对照组大鼠肝脏大量肝细胞浊肿,细胞内大量细小脂滴,胞质呈网丝状,且部分肝细胞呈气球样变。水低组和醇低组大鼠肝脏内部分肝细胞浊肿,部分细胞内大量细小脂滴,胞质呈网丝状,有部分肝细胞呈气球样变,水高组和醇高组大鼠肝脏仅见少量肝细胞浊肿,肝细胞索呈放射装排列,肝小叶结构清晰,门管区结构完整。罗格列酮组大鼠肝脏部分肝细胞浊肿,有部分肝细胞脂滴空泡化,肝细胞索状结构清晰,门管区结构完整。水提和醇提各剂量组肝脏与模型对照组大鼠肝脏相比均有不同程度改善,肝细胞浊肿数目减少,脂滴空泡化减轻,与罗格列酮组大鼠肝脏比较,水高组和醇高组大鼠肝脏脂滴空泡化程度显著减轻。

3 讨 论

胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的主要特征,而在导致IR的病因中,环境因素如高脂高热量饮食所致的超重及肥胖起了至关重要的作用。我国传统医学也有相同的观点,早在《黄帝内经》中的《素问•奇病论》就有“……数食甘美而多发肥也,肥者令人内热,甘者令人中满,故其气上溢转为消渴。”的论述。说明肥胖与IR有着密切关系,而IR又与脂质代谢有明显的相关性,IR越明显,脂肪代谢障碍越严重[3],从而导致高脂血症,同时现代医学研究也表明,高甘油三酯、高胆固醇是IR的物质基础之一[4]。高脂血症与IR互为因果,恶性循环,血脂升高又会导致肝细胞内脂肪的蓄积沉着及肝细胞的脂肪变性,肿大,形成脂肪肝,引起转氨酶升高[5],近年来的研究表明[6-7],丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)除了代表肝细胞损害外,还与胰岛素抵抗和代谢综合征密切相关。这与本研究的结果相一致,造模后各组体重、血糖、甘油三酯、总胆固醇、ALT、AST与正常对照组相比均增高,ISI明显下降,且有统计学意义。在2型糖尿病的发生发展过程中,肥胖、IR、脂代谢紊乱都扮演了重要的角色,而肝脏是胰岛素的靶器官之一,是胰岛素代谢的主要场所,也是糖脂代谢调节的重要器官,故肝脏对IR的影响也是不可忽视的。因此研究和开发具有减轻体重,调节脂代谢紊乱,保护肝脏,改善IR作用的药物,对于临床治疗糖尿病有深远的意义,将具有广阔的市场前景。

地骨皮为临床上治疗糖尿病的常用药物,已有动物实验发现其有降低血糖[8]、促进胰岛B细胞胰岛素分泌[9]及降低血脂和改善免疫功能[10]等作用,而且研究表明环肽类、生物碱、多元酚(包括黄酮和酚酸类化合物)、香豆素和蒽醌类化合物等为地骨皮主要的生物活性成分[11-12]。由于含有多种有效成分,提取方法的选择对于地骨皮提取液的疗效有着重要的影响,本研究观察了两种提取液对实验大鼠的影响,醇提液明显优于水提液,与既往的研究相符两种提取液均有降低血糖、TG、TC的作用,而且笔者的研究还发现地骨皮提取液减能够减轻大鼠体重、降低实验大鼠的转氨酶、改善胰岛素的敏感性,同时病理片还显示其对肝脏有良好的保护作用,但是地骨皮提取液的量效关系不明显,不同剂量的地骨皮在不同方面显示出了优越性,在本实验的结果中对血糖、血脂的影响方面低剂量组优于高剂量组,但对肝脏的保护,高剂量组优于低剂量组,已有研究也发现不同剂量的地骨皮有不同的药理作用[13]。由于地骨皮提取液中活性成分较多,而且其疗效是多靶向的,故其改善IR,治疗2型糖尿病的机制相对较复杂,可能是由于其对脂代谢紊乱的调节,并通过保护肝脏,改善肝脏胰岛素的敏感性来改善IR。但是确切机制尚不明确;还有虽然笔者的研究发现醇提液优于水提液,但到底是那种活性成分起了作用,以及有效剂量的选择,都有待于在进一步的研究中寻找答案。

参考文献

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