姜黄素、小檗碱及其配伍对db/db小鼠糖脂代谢的影响*
2010-07-14崔广智李慧颖张艳军
高 艳,崔广智,李慧颖,张艳军,刘 洋
目前报道小檗碱具有降糖调脂、降低体质量、改善胰岛素抵抗[1]等作用,姜黄素具有降血糖、降血脂[2]等作用。在前期的研究中,笔者者发现小檗碱和姜黄素对人肝癌细胞株Hep-G2的不同路径上的糖脂代谢的关键基因的具有调节作用。因此笔者拟将姜黄素、小檗碱进行配伍组合,作用于Ⅱ型糖尿病动物模型,观察其对糖尿病小鼠糖脂代谢的影响。望寻找到合理的中药配伍关系,并为中药配伍合理性提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物 db/db小鼠,雄性,51只,6~8周龄,体质量30~40g;C57BL/6J小鼠,雄性,6只,6~8周龄,体质量15~20g。由上海斯莱克实验动物中心提供,动物许可证号:SCXK(沪)2007-0005。
1.2 药品与试剂 姜黄素自微乳,载药量40 mg/g,4℃避光保存备用(天津中医药大学药剂室制备);小檗碱(天津市一方科技有限公司,纯度97%,批号:20070108);吐温80(天津市北方天医化学试剂厂,批号:20051029);总胆固醇(CHO)试剂盒(批号:070331);甘油三酯(TG)试剂盒(批号:071211);低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒(批号:070092);高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒(批号:070082);CHO、TG、LDL-C 和 HDL-C 均由中生北控生物科技股份有限公司提供。
1.3 仪器 美国强生稳豪型血糖仪;试纸(批号:2741317);半自动生化分析仪(荷兰威图科学公司,型号:300);低温高速离心机(BECKMAN,美国AllegraTM64R Centrifuge)。
2 方法
2.1 分组及给药 取C57BL/6小鼠6只和db/db小鼠51只,所有小鼠均给予高脂饲料喂养。C57BL/6小鼠为正常对照组,db/db小鼠51只小鼠随机分为9组,每组5~6只,分别为模型对照组、姜黄素高剂量(39 mg/kg)组、姜黄素低剂量(19.5 mg/kg)组、小檗碱高剂量(144mg/kg)组、小檗碱低剂量(72mg/kg)组、姜黄素低剂量(19.5mg/kg)小檗碱低剂量(72mg/kg)配伍组、姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱低剂量(72 mg/kg)配伍组、姜黄素低剂量(19.5 mg/kg)小檗碱高剂量(144mg/kg)配伍组、姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组。正常组和模型对照组给予生理盐水,姜黄素自微乳用生理盐水配制,小檗碱用含1%吐温80的生理盐水溶液配制,灌胃给药28 d,1次/d,给药体积为0.005 mL/g。
2.2 样本的采集与制备 小鼠给药28 d,每日记录各组小鼠体质量变化。并于末次给药1 h后测量基础血糖。随后灌胃给予葡萄糖2g/kg,分别于口服葡萄糖 0、15、30、45、60、90 min 后,测量血糖值,描述糖耐量曲线。目内眦取血,3 000 r/min离心15 min,取血清,生化仪测定CHO、TG、HDL-C、LDL-C的含量。最后处死动物,取附睾、右侧皮下脂肪、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑及胰脏称质量。
2.3 数据处理 应用SPSS 13.0统计软件进行数据处理,实验数据以均数±标准差(±s)表示,用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行显著性检验。
3 结果
3.1 姜黄素、小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠28 d体质量变化的影响 给药28 d后,小檗碱高剂量(144 mg/kg)组、姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组体质量先出现小幅度下降后上升,其余各组体质量均持续平稳的增长,各给药组对db/db小鼠体质量变化无显著性差异。
3.2 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠各脏器系数的影响 脏器系数的结果显示:模型组的肝脏系数显著大于正常组(P<0.05),各给药组可明显降低db/db小鼠的肝脏系数(P<0.05),各组间对其他脏器系数的影响无显著性差异。
3.3 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠基础血糖的影响 与模型组比较,姜黄素低剂量(19.5 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组和姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组可显著降低db/db小鼠的基础血糖(P<0.05),见表1。
3.4 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠糖耐量曲线的影响 正常组小鼠口服葡萄糖后,血糖迅速升高持续15 min开始下降;而模型组血糖持续较高,60min后呈下降趋势;姜黄素低剂量(19.5mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组和姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组始终维持较低血糖水平,表明上述两组具有较好的改善糖耐量的作用,见图1。
表1 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠基础血糖的影响(±s)
表1 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠基础血糖的影响(±s)
注:与模型组比较,*P<0.05。
组别正常对照组模型对照组姜黄素高组姜黄素低组小檗碱高组小檗碱低组姜黄素低小檗碱低组姜黄素高小檗碱低组姜黄素低小檗碱高组姜黄素高小檗碱高组n6666656655基础血糖(mmol/L)8.58±0.92*26.20±4.88 24.75±5.45 24.10±4.96 23.50±9.47 20.64±5.52 26.55±5.30 24.95±6.95 15.08±3.07*16.60±3.61*
图1 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠糖耐量曲线的影响
3.5 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠血清CHO、TG、HDL-C和LDL-C的影响 与模型对照组相比较,姜黄素低剂量(19.5 mg/kg)组、姜黄素高剂量(39 mg/kg)小檗碱低剂量(72 mg/kg)配伍组和姜黄素低剂量 (19.5 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组可显著降低TG含量(P<0.05),各组间对CHO、HDL-C和LDL-C的影响无显著性差异,见表2。
4 讨论
姜黄素是从姜黄中提取的植物多酚,其具有药理学安全性[3],能清除自由基,减轻氧化应激[4]。小檗碱是黄连中的主要生物碱,已应用于促进肝细胞摄取葡萄糖和调节脂质代谢[5]。近年来,糖尿病发病率逐年升高,Ⅱ型糖尿病占糖尿患者数的95%以上。故本实验将具有糖脂调节作用的姜黄素及小檗碱作用于遗传性肥胖型Ⅱ型糖尿病动物模型db/db小鼠,由于 db是 Jackson Laboratory在 1966年于C57BL品系小鼠发现糖尿病突变基因,故将C57BL小鼠作为正常对照,研究姜黄素及小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠糖脂代谢的影响。
表2 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠CHO、TG、HDL-C、LDL-C 的影响(±s)mmol/L
表2 姜黄素小檗碱分别及其配伍对db/db小鼠CHO、TG、HDL-C、LDL-C 的影响(±s)mmol/L
注:与模型组比较,*P<0.05。
组别正常对照组模型对照组姜黄素高组姜黄素低组小檗碱高组小檗碱低组姜黄素低小檗碱低组姜黄素高小檗碱低组姜黄素低小檗碱高组姜黄素高小檗碱高组n6666656655 CHO 3.84±1.07 5.27±1.17 5.70±0.80 5.42±0.39 4.52±1.29 5.01±1.07 6.02±1.30 6.78±1.58 4.02±0.63 5.34±1.76 TG 1.25±0.28*3.08±1.90 2.44±0.59 1.52±0.37*1.98±0.67 2.04±0.77 2.05±1.79 1.73±1.05*1.15±0.11*2.02±0.60 HDL-C 1.61±0.23*2.46±0.43 2.73±0.45 2.49±0.37 2.09±0.27 2.02±0.35 2.53±0.80 2.71±0.43 2.21±0.30 2.38±0.31 LDL-C 0.82±0.25 0.86±0.59 0.82±0.25 0.80±0.44 1.07±0.40 0.83±0.59 0.93±0.45 1.01±0.80 0.40±0.11 0.95±0.70
肝脏是人体主要的代谢器官,在糖脂代谢中起着关键作用。糖尿病的发展过程伴随着肝组织的氧化损伤,既而伴随着肝脏系数的变化[6]。在本实验中,给药28 d后模型组的肝脏系数明显高于正常对照组,而各给药组作用后,与模型组相比均有降低db/db小鼠的肝脏系数的作用(P<0.05),表明姜黄素与小檗碱配伍对肝脏也具有一定的保护作用。
通过姜黄素和小檗碱对db/db小鼠基础血糖的影响可以看出,单独给药组降低基础血糖的作用不及部分配伍给药组明显,说明姜黄素与小檗碱配伍后可以增强小檗碱的降低基础血糖的作用。从药物对脂质代谢的结果可以看出,模型组与正常组比较,血清中的TG、HDL-C明显升高,姜黄素与小檗碱配伍后具有明显降低TG的作用。降血糖作用的单味或复方中药较多,但兼具降糖、调脂作用的为数不多。姜黄素与小檗碱配伍后不仅可以降血糖同时可以调节血脂,且姜黄素低剂量(19.5 mg/kg)小檗碱高剂量(144 mg/kg)配伍组在降血糖、改善糖耐量与调节血脂等方面综合表现出更为明显的疗效。姜黄具有行气破瘀、通经止痛、清心解毒等功效,肖小河等[7]认为其降脂作用可能与促进胆囊对胆固醇的排泄和抑制脂肪酸合成有关。小檗碱具有清热燥湿之功,是中医治疗消渴病的常用药。其降糖作用是通过抑制糖原异生、促进糖酵解,抑制葡萄糖的吸收,促进胰岛素分泌,增加胰岛素敏感性,促进胰岛β细胞功能恢复等途径达到的[8]。小檗碱降脂作用的机制为上调肝脏低密度脂蛋白受体,降低三酰甘油与胆固醇的合成,抑制脂肪细胞分化。
本实验表明姜黄素与小檗碱的配伍较之单独应用小檗碱或姜黄素能更全面、有效地调节糖尿病大鼠的糖脂代谢。但其配伍作用的调节机制目前还不能阐明,在下一步的研究中,希望在明确各主要成分药理效应的基础上,探寻各成分间协同作用的机制,望为加速中药配伍现代化作出贡献。
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