田建明,韋 康,宋蓮蓮,解生旭,陳穎麗,徐雅娟*
(1.吉林省創(chuàng)新醫(yī)藥公共服務(wù)平臺有限責(zé)任公司,長春 130012;2.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院,長春 130021)
鉻(Ⅲ)是人體必需的微量元素之一,其在人體內(nèi)可形成葡萄糖耐受因子,協(xié)同胰島素一起參與人體糖代謝及脂肪代謝[1]。染料木素是廣泛存在自然界中的黃酮類化合物,具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降脂等多種活性[2],將染料木素與鉻元素制備成的配合物—染料木素鉻配合物,其清除自由基能力明顯高于母體染料木素[3],此外染料木素鉻配合物還有降低空腹血糖、提高葡萄糖耐量、降低胰島素耐量等作用[4],但其在治療2型糖尿病方面的研究未見報道,本文研究了染料木素鉻配合物對大鼠2型糖尿病模型的影響。在研究染料木素鉻配合物降糖、降脂等作用的同時,探討了該配合物對該模型相關(guān)臟器病變的影響,為開發(fā)治療2型糖尿病的新藥提供依據(jù)。
1.1 材料 染料木素鉻配合物(簡稱染料木素鉻),純度90%,批號:20160225,吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院植化室提供;鹽酸二甲雙胍緩釋片,上海普康藥業(yè)有限公司,0.5 g/片×24片,產(chǎn)品批號:150906。鏈脲佐菌素,純度>99%,美倫生物提供,Lot:M0115A,Case:18883-66-4,P.N.:MB1227。儲存:2 ~ 8 ℃,防潮密閉避光;生化試劑盒:葡萄糖(GLU),批號:141516015;低密度脂蛋白(LDL),批號:142017002;尿素氮(UREA),批號:141317005;肌酐(CREA),批號:141017003,均購自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司;總膽固醇(TC),批號:170120;三酰甘油(TG),批號:161215;高密度脂蛋白(HDL),批號:170326,均購自濰坊三維生物工程集團(tuán)有限公司。ELISA試劑盒。胰島素(INS)、糖化血紅蛋白(GHb),均為北京愛媚麗生物科技有限公司-分裝美國RD公司,批號均為201705。SD-300生化分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司),F(xiàn)A1004N 型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),Leica RM2255型石蠟切片機(jī)(德國 Leica 公司),Leica EG1140 石蠟包埋機(jī) (德國 Leica 公司),OlympusBX51光學(xué)顯微鏡(日本 Olympus 公司)。SD大鼠,雄性,體質(zhì)量130~150 g,遼寧長生生物技術(shù)有限公司,許可證號:SCXK(遼)2015-0001。大小鼠維持飼料來源于北京科澳協(xié)力飼料有限公司,京飼證(2014)06054,產(chǎn)品批號:17023211;高糖高脂飼料:基礎(chǔ)飼料粉67%、蔗糖20%、豬大油10%、膽固醇2.5%、膽酸鈉0.5%(基礎(chǔ)飼料粉:長春市億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司,生產(chǎn)許可證:SCXK-(吉)2003-0008,飼料生產(chǎn)許可證編號:吉飼證(2014)01092行標(biāo)準(zhǔn):GB14924.1-2001;膽固醇:北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司,批號:Lot51P10150 Purity:≥90%;膽酸鈉:上海惠世生化試劑有限公司,批號:150908;蔗糖:吉林省杞參食品有限公司,批號:2017.02.20;豬大油:自制);飼養(yǎng)環(huán)境:吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院清潔級屏蔽環(huán)境動物室,環(huán)境設(shè)施合格證:SYXK(吉)2015-0009,溫度20~24 ℃,相對濕度40%~70%。
1.2 方法
1.2.1 大鼠2型糖尿病模型的制備及分組 參照文獻(xiàn)[5],取雄性大鼠100只,體質(zhì)量200~220 g,留出10只做正常對照組外,其余給予高糖高脂飼料喂養(yǎng),2周后腹腔注射鏈脲佐菌素25 mg/kg,每周1次,連續(xù)3周,第3次腹腔注射后3 d測定血糖1次,以餐后血糖值≥16 mmol/L且<20 mmol/L為模型復(fù)制成功,將成模的58只大鼠按血糖值均分5組:模型組(12只)、二甲雙胍95 mg/kg組(11只)、染料木素鉻15 mg/kg組(12只)、染料木素鉻30 mg/kg組(11只)、染料木素鉻60 mg/kg組(12只),另設(shè)一正常對照組,見表1。
1.2.2 給藥治療及治療周期 各受試藥組分別按上述劑量灌胃給藥,每日1次,模型組、正常對照組灌胃給于等容積的純凈水,給藥周期5周,給藥期間繼續(xù)用高糖高脂飼料喂養(yǎng),給藥期間模型組死亡4只、染料木素鉻低劑量組死亡2只、中劑量組死亡1只、高劑量組死亡3只,末次給藥后8 h后開始禁食、24 h后開始處理動物。
1.2.3 測試指標(biāo)
1.2.3.1 血清生化指標(biāo)及細(xì)胞因子 血糖(GLU)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、肌酐(CREA)、尿素氮(UREA)、糖化血紅蛋白(GHb)、胰島素(INS);
1.2.3.2 病理組織學(xué)檢查 剖取大鼠胰腺、肝、腎、視網(wǎng)膜等置于10%中性福爾馬林溶液中固定,備做病理組織學(xué)檢查。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理 各項指標(biāo)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x± s )表示,采用統(tǒng)計軟件SPSS 17.0,進(jìn)行組間單因素方差分析(oneway ANOVA)。
2.1 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清相關(guān)指標(biāo)的影響
2.1.1 對血清糖代謝指標(biāo)影響 與正常對照組相比,模型組 GLU、GHb明顯升高(P<0.05),對INS影響不顯著;使用受試藥物治療5周后,染料木素鉻15~60 mg/kg對GLU、GHb有程度不同的改善,見表1。
表1 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清糖代謝指標(biāo)的影響(x± s )
2.1.2 對血清脂代謝指標(biāo)的影響 與正常對照組相比,模型組 TC、TG明顯升高(P<0.05),對HDL、LDL影響不顯著;使用受試藥物治療5周后,染料木素鉻15~60 mg/kg對TC、TG有程度不同的改善,見表2。
表2 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清脂代謝指標(biāo)的影響(x± s )
2.1.3 對血清腎功能指標(biāo)的影響 與正常對照組相比,模型組 CREA、UREA明顯升高(P<0.05),使用受試藥物治療5周后,染料木素鉻15~60 mg/kg對CREA、UREA有程度不同的改善,見表3。
2.2 組織病理學(xué)檢測結(jié)果 染料木素鉻30~60 mg/kg均可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網(wǎng)膜的病變,提示該組具有降糖、降脂的作用,而且能改善上述臟器的病變;染料木素鉻15 mg/kg組、30 mg/kg組降糖效果不及60 mg/kg組明顯,改善上述臟器的病變有明顯的量效關(guān)系。
鉻元素是目前研究較多且結(jié)論較為一致的一種重要的微量元素,在糖尿病患者體內(nèi)這種微量元素明顯降低,三價鉻在人體內(nèi)可形成葡萄糖耐受因子,協(xié)同胰島素一起參與人體糖和脂肪代謝。一些研究顯示,鉻是通過增強(qiáng)胰島素的作用來促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運的,起著類似胰島素增敏劑的作用,補充鉻會改善上述體征[6]。無機(jī)鉻(CrCl3)在體內(nèi)難以吸收利用,制備有機(jī)鉻配合物是克服這個問題的方向,據(jù)文獻(xiàn)[7]報道,目前鉻配合物的種類主要有:吡啶羧酸鉻、脂肪族有機(jī)酸鉻、氨基酸類鉻、海藻多糖類鉻、魔芋葡甘露寡糖類鉻、黃酮類鉻[3](槲皮素鉻、染料木素鉻)。本文以染料木素鉻配合物為研究對象,探討該配合物在降糖、降脂、改善該模型相關(guān)臟器等方面對2型糖尿病的影響。
本研究中,染料木素鉻配合物不僅可以明顯降低2型糖尿病模型大鼠的血糖、血脂等指標(biāo),還改善了該模型大鼠的腎功能指標(biāo)(降低肌酐和尿素氮),組織病理學(xué)檢測結(jié)果顯示,染料木素鉻配合物可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網(wǎng)膜的病變。
2型糖尿病發(fā)病機(jī)制及病變過程非常復(fù)雜,本文僅從降糖、降脂、改善腎功能等角度探討了染料木素鉻配合物的作用,有關(guān)染料木素鉻配合物治療2型糖尿病的其他機(jī)制,如探討該模型相關(guān)炎癥因子和內(nèi)皮功能的作用會在之后的論文中陸續(xù)報道。