翻白草水提取物对自发2型糖尿病db/db小鼠降糖作用的研究
2011-06-11严哲琳孙文杨美娟刘铜华
严哲琳 孙文 杨美娟 刘铜华
继癌症和心脑血管疾病之后,糖尿病逐渐成为危害人类健康的三大杀手之一。近年来糖尿病发病人数不断增长,据统计,2010年全球成年人糖尿病(20~79岁)的发病率为6.4%,即2.85亿。预计到2030年这一数字将会达到4.39亿[1]。传统中药及民间方药防治2型糖尿病有着不可取代的优势,其疗效稳定、副反应少,受到各国研究学者的广泛关注。
翻白草(PotentilladiscolorBunge)别名天青地白草、鸡脚儿,属蔷薇科植物,为多年生草本,用其全草及根入药。其味甘、微苦,性平、无毒[2],归肝、胃、大肠经。具有清热润燥、凉血解毒、止血消肿、止痢之功效。近年来在糖尿病的治疗中取得了良好的临床效果[3],民间有用翻白草泡水降糖的偏方。目前,有关翻白草降糖作用的实验研究已有不少报道,但大多采用四氧嘧啶(alloxan)或链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)等化学试剂诱导的糖尿病动物模型为主[4-13],而此类动物模型与人类2型糖尿病的发病机制存在较大差距。为深入了解翻白草的降糖疗效,本实验采用国际公认的自发2型糖尿病动物模型C57BL/KsJ-db/db小鼠观察翻白草水提取物的降糖作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物
雄性,6周龄db/db小鼠24只,SPF级,体重(44.7±4.3)g。db/m小鼠6只,SPF级,体重(26.59±1.89)g。购自上海应为信生物科技有限公司。
1.2 试验药物
翻白草提取物由北京中医药大学中药学院徐暾海教授提供。药材提取方法均为水提取液,方法简述如下:中药生药加水煎煮3次,加水量分别为生药体积的10倍量、10倍量以及8倍量,煎煮时间分别为1.5小时、1.5小时以及1小时,滤过,合并3次煎煮所得滤液,浓缩至稠膏,70℃真空干燥,粉碎,过80目筛。即1 g提取物相当于生药5.95 g;盐酸吡格列酮片:北京太洋药业有限公司,批号:H20040267。
1.3 动物分组及给药
动物适应性喂养1周后,按随机数字表法分为模型组,翻白草高剂量组、低剂量组、吡格列酮组,另取db/m小鼠6只为正常组。吡咯列酮组(4.05 mg·kg-1·bw-1)、翻白草高剂量组(400 mg·kg-1·bw-1)和低剂量组(200 mg·kg-1·bw-1),中药以生药量计,灌胃给药,给药周期为4周。正常组及模型组灌服等体积无菌水。试验期间所有动物以SPF级饲养,12小时明/暗交替,自由饮水进食。
1.4 观察指标及检测方法
采用罗氏血糖仪测定空腹及随机血糖,小鼠于给药前及实验4周末(第28日),空腹12小时,眼内眦静脉采血检测血清胰岛素水平,采用胰岛素放射免疫分析药盒(Insulin Radioimmunoassay Kit),按照说明书标准化操作。按照李光伟[14]法计算胰岛素敏感指数,公式ISI=Ln[1/(FINS×FBG)]
1.5 统计学方法
2 结果
2.1 翻白草提取物对血糖的影响
与正常组相比,模型组空腹血糖明显升高(P<0.05)。翻白草提取物及吡格列酮干预4周后,与模型组比较,各药物处理组空腹血糖显著下降(P<0.05)。其中西药吡格列酮组下降31.34%,翻白草高剂量组下降26.96%,翻白草低剂量组下降23%。见表1。
表1 翻白草提取物对空腹血糖的影响
2.2 翻白草提取物对血清胰岛素和胰岛素敏感指数的影响
与正常组比较,模型组空腹血清胰岛素(FINS)显著上升(P<0.05)。翻白草提取物及吡格列酮干预4周后,FINS有不同程度的降低。其中西药吡格列酮组下降15.26%,翻白草高剂量组下降3.08%,翻白草低剂量组下降2.06%。计算各组ISI可知,与正常组比较,模型组ISI明显降低(P<0.05)。翻白草提取物及吡格列酮组干预4周后,与模型组比较,各个药物干预组ISI值升高(P<0.05),提示翻白草可以增加db/db小鼠的胰岛素敏感性。见表2。
表2 翻白草提取物对空腹血清胰岛素和胰岛素敏感指数的影响
3 讨论
本实验采用自发的2型糖尿病C57BL/KsJ(db/db)小鼠,该模型小鼠由于瘦素(Leptin)受体基因缺陷,导致先天肥胖性2型糖尿病,具有高血糖、高胰岛素血症、高甘油三酯血症、胰岛素抵抗等特征,生后4~6周逐渐出现血糖升高并合并肥胖,其发病过程与人2型糖尿病非常相似,是国际上广为采用的研究2型糖尿病和糖尿病肾病的动物模型[15]。
中医认为翻白草味甘微苦,性平。功用清热解毒,凉血止血。主治肺热咳喘,泻痢,疟疾,咳血,吐血,便血,崩漏,痈肿疮毒,结核[16]。翻白草用于治疗糖尿病是取自民间偏方,中医认为糖尿病属消渴范畴,其病机为阴津亏虚,燥热偏胜。翻白草具有清热解毒之功效,因而在民间治疗糖尿病而广为流传。
本实验结果表明,翻白草提取物可以降低db/db小鼠的空腹血糖和空腹胰岛素水平,升高胰岛素敏感指数(P<0.05)。翻白草高剂量组的降糖效果优于低剂量组,呈现正向的量—效关系。尽管翻白草提取物在降糖和降低胰岛素水平方面不及西药吡格列酮,但二者都能明显升高ISI,与以往的研究结果一致[4-13]。
现代药理学研究认为,翻白草含有的黄酮类物质可促进胰岛细胞膜专一受体结合,并能抗氧化和清除体内自由基,因而成为目前研究的热点[17];槲皮素通过抑制非酶糖化及蛋白糖化,降低醛糖还原酶活性,发挥降糖作用[18]。此外,翻白草中富含糖尿病病人所缺乏的足够的必须微量元素(锌、锰、钙、钾、镁等),且这些微量元素均有降血糖作用,因此翻白草也可能是通过补充微量元素发挥降糖作用的[19]。
综上所述,本实验通过自发2型糖尿病db/db小鼠表明翻白草水提取物具有良好的降糖效果,显示有较大的研究开发价值。今后应紧密结合化学成分研究和药理活性研究,开展对翻白草深层次的研究,系统全面阐明其治疗糖尿病的具体作用机制,对于指导临床用药、开发治疗糖尿病疗效显著的中药制剂及中医药的发展具有重大意义。
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