歐明坤,吳 煬,胡瑞芳,孫思佳,羅嘉明,錢芳喆,崔澤明,劉偉民,歐葉濤**
(1.佳木斯大學(xué),黑龍江 佳木斯 154007;2.桂林醫(yī)學(xué)院)
丹皮酚是從中藥牡丹皮提取出的一種中藥材,具有鎮(zhèn)痛消炎、鎮(zhèn)靜催眠、抗過敏抗氧化、降血壓等作用。近年來有研究報(bào)道丹皮酚具有顯著的抗糖尿病作用,且毒副作用小。然而缺乏相應(yīng)的基礎(chǔ)研究作為依據(jù),阻礙了丹皮酚應(yīng)用于臨床治療糖尿病。因此,本研究以糖尿病大鼠模型為研究對(duì)象,研究不同劑量丹皮酚對(duì)2型糖尿病大鼠血糖、血脂及胰島素水平的影響,為丹皮酚的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
雄性SD大鼠100只,6周齡,體質(zhì)量(160±10)g,購自佳木斯大學(xué)動(dòng)物中心。高糖高脂飼料購自湖南斯萊克景達(dá)公司。
血糖儀及試紙購于三諾公司、胰島素試劑盒及血脂檢測(cè)試劑盒購于碧云天試劑有限公司。
SD大鼠高糖高脂喂養(yǎng),持續(xù)4周。配制好的檸檬酸鈉溶液調(diào)pH至4.4,用該溶液配制STZ溶液,稀釋至5mg/mL備用;STZ腹腔注射連續(xù)3d,1次/d,劑量分別是16、16、8mg/kg體重。次日,檢測(cè)大鼠尾靜脈內(nèi)空腹血糖(禁食12h,禁水6h),繼續(xù)普通飼料喂養(yǎng)1周,復(fù)測(cè)空腹血糖。成模標(biāo)準(zhǔn):兩次血糖均在11mmol/L以上,且出現(xiàn)明顯多飲、多食、多尿的癥狀。造模成功的大鼠分成4組,每組12只,分別是模型組,低、中、高劑量丹皮酚組。丹皮酚灌胃,100mg/kg為低劑量,200mg/kg為中劑量,400mg/kg為高劑量。1次/2d,41d處死取材。血糖儀測(cè)量動(dòng)物血糖;酶標(biāo)儀Elisa方法檢測(cè)動(dòng)物血清胰島素水平;全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血脂和糖化血紅蛋白(HbAlc)含量。
采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理數(shù)據(jù),多組間均數(shù)比較用one-way ANOVA方法,當(dāng)P<0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
課題組對(duì)造模成功的大鼠給予不同劑量的丹皮酚處理,分別于第0、10、20、30、40d檢測(cè)各組血糖水平。結(jié)果顯示,與正常組相比,模型組血糖明顯上升(P<0.05),說明造模成功。各劑量給藥組大鼠血糖雖仍高于正常組,但與模型組相比,在各個(gè)時(shí)間段已明顯下降,且中劑量和高劑量給藥的藥效明顯優(yōu)于低劑量給藥組(P<0.05)。該結(jié)果表明,丹皮酚能夠明顯降低糖尿病大鼠的血糖水平。見圖1。
與正常組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05
與正常組相比,模型組TC、TG以及LDL-C含量顯著上升,HDL-C含量下降(P<0.05);與模型組相比,不同劑量丹皮酚給藥后,血脂水平得到明顯好轉(zhuǎn),TC、TG、LDL-C含量下降,HDL-C含量回升(P<0.05)。該結(jié)果提示,丹皮酚能夠改善糖尿病大鼠的血脂狀況。見圖2。
與正常組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05
采用全自動(dòng)分析儀檢測(cè)各組大鼠的HbAlc含量,結(jié)果顯示,模型組高于正常組,給藥后HbAlc又明顯下降,尤以高劑量組下降效果最為顯著(P<0.05)。大鼠造模后,胰島素水平顯著增高(P<0.05),呈高胰島素血癥;給予丹皮酚處理后,大鼠血清中的胰島素水平顯著下降,差異有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);并且,中、高劑量組的胰島素水平已降至與正常組無異(P>0.05)。這提示,丹皮酚能夠降低糖尿病大鼠中HbAlc和血清胰島素的水平。見圖3。
與正常組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05
長(zhǎng)期高血糖是引發(fā)糖尿病一系列臨床癥狀以及并發(fā)癥的直接原因,本研究結(jié)果表明,丹皮酚具有顯著的劑量依賴的降血糖作用。進(jìn)一步對(duì)各組血糖水平進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),丹皮酚中、高劑量組的降糖速度與幅度均優(yōu)于低劑量組;給藥后40d中、高劑量組的血糖已經(jīng)降到7.2mmol/L左右,幾乎接近正常組水平,說明丹皮酚療效良好。此外,與中劑量相比,高劑量組雖然加大了給藥劑量,但降糖效果并未繼續(xù)上升,說明中劑量200mg/kg已經(jīng)到達(dá)藥效增長(zhǎng)的平臺(tái)期,該劑量可作為給藥的最佳劑量,為臨床上運(yùn)用丹皮酚控制糖尿病提供一定參考。
在2型糖尿病中,血糖代謝異常往往伴隨血脂代謝異常,且二者互為因果[1]。糖尿病患者的血脂指標(biāo)一般表現(xiàn)為血液中TG和TC含量增高,HDL含量下降以及LDL的明顯增高。在本試驗(yàn)中,丹皮酚治療后糖尿病大鼠的TG、TC和LDL含量下降,而HDL含量上升,這表明丹皮酚能夠緩解糖尿病大鼠的血脂代謝異常,對(duì)糖尿病具有良好的藥效。
關(guān)于丹皮酚發(fā)揮降糖降脂作用的機(jī)制,目前有少數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道。王麗婧等[2]的研究結(jié)果顯示,丹皮酚通過增加肝臟細(xì)胞膜與胰島素的親和力和結(jié)合力,提高肝細(xì)胞對(duì)血糖的利用,緩解胰島素抵抗。還有研究表明,丹皮酚能夠促進(jìn)胰島B細(xì)胞增殖分化,修復(fù)受損的胰腺,增加肝臟的糖原合成,抑制糖異生作用,引起TG、TC和LDL顯著下降,因此,丹皮酚的降血脂作用可能是通過增加肝臟和周圍組織利用葡萄糖合成糖原,抑制糖異生作用實(shí)現(xiàn)的[3]。同時(shí),血脂下降又可以提高組織細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性,形成一個(gè)良性循環(huán)模式治療糖尿病。
目前的研究表明,HbA1c是衡量糖尿病控制水平最具價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn),能夠反應(yīng)患者過去7~8周內(nèi)的血糖狀況,同時(shí)在臨床應(yīng)用中,人們用HbA1c的水平作為參考,進(jìn)行治療效果的判定和治療方案的調(diào)整[4-5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,與模型組相比,丹皮酚治療40d后糖尿病大鼠的HbA1c含量顯著下降,且中、高劑量組的HbA1c含量約為6%,與正常組(4%~6%)已十分接近,這提示在這40d內(nèi),丹皮酚對(duì)糖尿病大鼠的血糖水平發(fā)揮了非常理想的控制作用。此外,若是大鼠血糖發(fā)生了較大波動(dòng),時(shí)而降低,繼而又引發(fā)高血糖,反應(yīng)平均水平的HbA1c依然很有可能維持正常范圍。因此,我們結(jié)合圖1的結(jié)果進(jìn)行分析,在對(duì)血糖進(jìn)行的每隔10d一次的檢測(cè)中,血糖的下降趨勢(shì)較為平緩,并無較大的波動(dòng),這進(jìn)一步說明了丹皮酚對(duì)糖尿病鼠的血糖具有很好的控制作用。
本試驗(yàn)造模過程中,高糖高脂飼料喂養(yǎng)造成大鼠體內(nèi)胰島素的靶細(xì)胞(脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞等)胞膜上受體數(shù)量減少,靶細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低,從而導(dǎo)致胰島素抵抗,進(jìn)而引起胰島素水平代償性增高;此外,一定劑量的STZ處理損傷了胰島細(xì)胞,進(jìn)一步加劇了胰島素的過度分泌,從而引起了模型鼠的高胰島素血癥,該過程與2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制非常相似[6-7]。在本研究中,丹皮酚治療組的高胰島素現(xiàn)象得到了明顯緩解,中、高劑量組的胰島素水平已完全恢復(fù)到正常水平。這表明丹皮酚能夠降低2型糖尿病鼠的胰島素水平。
綜上所述,本研究詳細(xì)研究了丹皮酚對(duì)糖尿病大鼠的血糖、血脂、HbA1c和血清胰島素水平的影響,結(jié)果提示丹皮酚對(duì)糖尿病具有良好的治療作用,可能的作用機(jī)制包括:增加靶細(xì)胞細(xì)胞膜受體數(shù)量,促進(jìn)胰島素靶細(xì)胞對(duì)胰島素的親和力,增強(qiáng)胰島素的敏感性。有關(guān)丹皮酚對(duì)胰島素的具體作用機(jī)制,有待進(jìn)一步更加深入的研究。
湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年2期