高山红景天总多酚对高脂食物-链脲佐菌素诱导大鼠2型糖尿病的影响Δ
2011-05-23王洁杨长青金贞姬郭建鹏延边大学医学部药学院延吉市33000中国药科大学药理学研究室南京市0009延边大学附属医院药剂科延吉市33000
王洁,杨长青,金贞姬,郭建鹏(.延边大学医学部药学院,延吉市 33000;.中国药科大学药理学研究室,南京市 0009;3.延边大学附属医院药剂科,延吉市 33000)
长白山高山红景天Rhodiola saccharinensis A.Bor.(简称高山红景天)为景天科属植物,系多年生草本或亚灌木植物,主要成分为红景天苷(Salidroside)、苷元酪醇(Tryosol)、多酚类物质、黄酮类物质、18种氨基酸、系种微量元素和丰富的维生素A、D、E等,具有提高机体免疫力、增强体质、改善人体造血机能、抗缺氧、抗衰老、抗肿瘤、抗疲劳、抗病毒、抗放射、预防高原反应、降血糖和清除自由基等多种功能[1,2],是一种很有前途的环境适应药物。
文献[3,4]报道,高山红景天提取物对链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠具有良好降血糖作用,其机制是高山红景天提取物的抗氧化作用。另外,临床研究结果显示,红景天制剂对治疗糖尿病及其并发症具有一定的疗效[5,6]。最近,Lee MW等[2]的体外研究表明,高山红景天多酚类成分具有显著的清除自由基能力,但是高山红景天总多酚对糖尿病的体内研究尚未见报道。本文着重探讨了高山红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导2型糖尿病大鼠高血糖的治疗作用,以为2型糖尿病临床用药提供理论依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
SPD-10AVP型紫外分光光度计(日本岛津公司);HM-150Ⅳ型离心机(韩国Hanil Science Industrial公司);FA2004型分析天平(上海精密科学仪器厂);超声细胞粉碎仪(宁波新艺超声设备有限公司);恒温水浴锅(上海衡平仪器仪表厂)。
1.2 试药
高山红景天根茎(人工栽培,由延边长白山红景天种植有限公司提供,经延边大学附属医院药剂科金贞姬主任药师鉴定为真品);二甲双胍片(贵州制药厂,批号:100327);丙二醛(MDA)检测试剂盒(批号:S0131)、总超氧化物歧化酶(SOD)活性检测试剂盒(批号:S0102)均由碧云天生物技术研究所提供;STZ(广州市齐云生物技术公司,批号:090405)。
1.3 动物
Wistar大鼠46只,♂,体重(250±25)g,由延边大学医学部实验动物中心提供(动物生产许可证号:SCXK(吉)2003-0005)。
2 方法
2.1 高山红景天总多酚的制备
2.1.1 高山红景天药材的脱脂 取干燥的高山红景天根茎345 g,粉碎,过40目筛,加入石油醚,于60℃回流提取30 min,重复2次。将已脱脂的高山红景天药材置于空气中,挥干石油醚,置于干燥器贮藏,备用(335 g)。
2.1.2 高山红景天总多酚的提取 已脱脂的高山红景天药材中加入30%的乙醇,其料液比为1∶15,于80℃水浴锅里回流提取75 min,过滤,残渣在相同的条件下回流提取75 min。合并2次滤液,回收提取液,浓缩液蒸干至膏状,得浸膏98.6 g(提取率为28.57%)。
2.1.3 高山红景天总多酚含量的测定 采用酒石酸亚铁分光光度法,以没食子酸为标准品,绘制标准曲线,测定高山红景天提取物中的总多酚含量。
2.2 高山红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导大鼠糖尿病模型的影响
2.2.1 高脂食物-STZ诱导大鼠2型糖尿病模型的复制 (1)高糖高脂饲料的组成:基础料66.6%、蔗糖20%、猪油10%、胆固醇2.5%、胆酸钠1%。(2)STZ溶液的配制:称取0.42 g柠檬酸,加入20 mL注射用水,溶解,用50%的NaOH调pH值至4.4,配成0.1 mol·L-1的柠檬酸缓冲溶液(pH 4.4)。精密称取STZ 0.55 g溶于已配好的柠檬酸缓冲溶液20 mL中,制备成11 mg·mL-1的浓度。(3)模型的复制:取46只大鼠,随机留取6只作为正常对照,其余40只大鼠用高糖高脂饲料喂养22 d后,禁食不禁水18 h,测定血糖,然后按55 mg·kg-1(5 mL·kg-1)一次性ip STZ溶液。注射后48 h用血糖测试仪定量测试血糖。30只成膜,成膜率75%。
2.2.2 高山红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导糖尿病大鼠血糖值的影响 30只糖尿病模型大鼠随机分为模型(等容生理盐水)、二甲双胍(0.3 g·kg-1)和高山红景天总多酚高、中、低剂量(100、50、25 mg·kg-1)组,另设正常对照组(生理盐水),ig给药,每天1次,连续21 d,末次给药12 h后,禁食不禁水18 h尾静脉取血,测血糖值,评价高山红景天多酚的降糖作用。
2.2.3 高山红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导糖尿病大鼠胰腺线粒体MDA含量和SOD活性的影响 将“2.2.2”项下大鼠末次给药后18 h剖腹分离出胰腺,冲洗,拭干,分离去脂,分别称重。用冷生理盐水制成10%组织匀浆,2000 r·min-1离心10 min,取上清液,再以10000 r·min-1低温高速离心15 min,沉淀用冰冷生理盐水制成线粒体混悬液,用超声细胞粉碎仪将线粒体破碎,按试剂盒说明进行MDA含量和SOD活性的测定。蛋白定量采用考马斯亮蓝法。
2.3 统计学方法
3 结果
3.1 高山红景天总多酚的含量
所制备的高山红景天提取物中总多酚含量为34.95%。
3.2 高山红景天总多酚对2型糖尿病模型大鼠相关指标的影响
3.2.1 高山红景天总多酚对2型糖尿病模型大鼠体重变化的影响 高脂食物喂养22 d的大鼠体重与正常大鼠比较显著增加(P<0.01),然而用二甲双胍与高、中剂量红景天总多酚干预高脂食物-STZ诱导糖尿病大鼠21 d后,大鼠体重显著降低(P<0.01)。结果表明,红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导大鼠糖尿病具有良好的降低体重作用。高山红景天总多酚对模型大鼠体重变化的影响见表1。
表1 高山红景天总多酚对模型大鼠体重变化的影响(±s,n=6)Tab 1 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on body weight of model rats(±s,n=6)
表1 高山红景天总多酚对模型大鼠体重变化的影响(±s,n=6)Tab 1 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on body weight of model rats(±s,n=6)
与正常对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.01vs.normal control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.01
组别正常对照组模型组二甲双胍组高山红景天总多酚低剂量组高山红景天总多酚中剂量组高山红景天总多酚高剂量组体重/g药物干预第21天323.0±14.6368.8±10.7335.5±12.6#345.2±13.5334.3±18.0#336.7±10.1#0天246.5±13.7242.8±12.1243.2±13.1243.8±14.6240.5±10.6243.3±13.2高脂饮食第22天298.7±15.5335.8±17.3*332.5±14.7*337.5±15.2*332.8±12.3*335.0±13.9*
3.2.2 高山红景天总多酚对2型糖尿病模型大鼠血糖值的影响 模型组大鼠血糖值显著高于正常对照组(P<0.01);与模型组比较,高山红景天总多酚高、中、低剂量组的血糖值均显著降低(P<0.01)。结果表明,高山红景天总多酚具有良好的降糖作用。高山红景天总多酚对模型大鼠血糖值变化的影响见表2。
3.2.3 高山红景天总多酚对糖尿病模型大鼠胰腺线粒体MDA含量和SOD活性的影响 与正常对照组比较,模型组胰腺线粒体中MDA含量显著升高(P<0.01),SOD活性显著降低(P<0.01);与模型组比较,高山红景天总多酚高、中剂量组MDA 含量显著降低(P<0.01),SOD 活性显著升高(P<0.01)。结果表明,糖尿病大鼠胰腺细胞线粒体内脂质过氧化反应增强,抗自由基损伤的作用减弱,导致胰腺受损;高山红景天总多酚治疗可在一定程度上可减轻糖尿病过程中脂质过氧化和自由基损伤,对胰腺起到保护作用,阻止糖尿病慢性并发症的发生和发展[7]。高山红景天总多酚对模型大鼠线粒体中MDA含量、SOD活性的影响见表3。
表2 高山红景天总多酚对模型大鼠血糖值变化的影响(±s,n=6)Tab 2 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on BG level of model rats(±s,n=6)
表2 高山红景天总多酚对模型大鼠血糖值变化的影响(±s,n=6)Tab 2 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on BG level of model rats(±s,n=6)
与正常对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.01vs.normal control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.01
组别正常对照组模型组二甲双胍组高山红景天总多酚低剂量组高山红景天总多酚中剂量组高山红景天总多酚高剂量组血糖值/mmol·L-1干预后4.49±0.1821.06±1.01*5.88±0.10#13.02±0.10#6.04±0.06#14.35±0.44#复制模型前4.67±0.314.80±0.314.88±0.575.18±0.874.97±0.284.83±0.48复制模型后-20.78±2.9419.87±2.3019.87±2.0821.67±2.6821.53±3.92
表3 高山红景天总多酚对模型大鼠线粒体中MDA含量、SOD活性的影响(±s,n=6)Tab 3 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on the content of MDA and activity of SOD in pancreas cell mitochondria of model rats(±s,n=6)
表3 高山红景天总多酚对模型大鼠线粒体中MDA含量、SOD活性的影响(±s,n=6)Tab 3 Effect of total polyphenol of R.sachalinensis on the content of MDA and activity of SOD in pancreas cell mitochondria of model rats(±s,n=6)
与正常对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.01vs.normal control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.01
组别正常对照组模型组二甲双胍组高山红景天总多酚低剂量组高山红景天总多酚中剂量组高山红景天总多酚高剂量组SOD/U·mg-1 0.27±0.020.15±0.02*0.20±0.01#0.17±0.020.19±0.01#0.18±0.02#MDA/nmol·mg-1 0.41±0.021.43±0.03*0.49±0.02#1.21±0.010.71±0.03#1.09±0.03#
4 讨论
糖尿病的慢性高血糖和急性高血糖均能促进组织中氧化应激的产生,氧化应激是导致糖尿病并发症的最根本的原因[7]。在2型糖尿病的发病机制中氧自由基不但影响糖尿病慢性并发症的发生和发展,同样参与胰岛素抵抗[8]。高山红景天总多酚是从高山红景天干燥根中提取的,越来越多的证据表明,红景天多酚是一种较好的天然抗氧化物质,有较好开发和应用前景[9]。
本研究表明,高山红景天总多酚对高脂食物-STZ诱导大鼠2型糖尿病具有良好的治疗作用,其机制很可能是高山红景天多酚类成分的抗氧化作用[2]。此结果将为高山红景天降糖药物的研发提供可靠的药效学依据。
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