复方降糖茶对STZ诱导的糖尿病大鼠的治疗作用及其可能机制

张莹莹，于捷，周旋，王双虎，纪永军，潘建春（温州医学院，浙江 温州 325035）

糖尿病是一种常见的内分泌代谢性疾病，主要分为I型和II型糖尿病。许多临床资料表明，中草药对糖尿病及其并发症有独特的疗效，但因其成分复杂，作用机制尚不甚明确[1-4]。本课题以复方降糖茶为研究药物，通过以链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠为模型给予复方降糖茶治疗4周，观察其降糖效果。同时，从抗氧化应激、调血脂以及胰岛组织形态测定三方面探讨复方降糖茶的降糖作用机制，以及复方降糖茶改善胰岛功能、提高糖尿病大鼠胰岛素敏感性（ISI）及降血糖的可能机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物 雄性Wistar大鼠40只，6～7周龄，体重150～180 g，由温州医学院动物中心提供（实验动物许可证号sysxk浙2005-0061）。

1.2 主要药品与试剂 复方降糖茶制剂由温州循证医学研究所提供（汤剂），主要成分为郁金、茯苓、黄芪、合欢皮、党参、珍珠母、白芍、甘草、牡蛎等九味药材组成浓缩至每毫升相当于0.5 g生药；二甲双胍；超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）测定试剂盒（南京建成生物工程公司）；STZ（Sigma公司）；强生稳步血糖仪（强生公司）。

1.3 动物模型制备 分组与给药：Wistar大鼠适应性喂养1周后，按体重随机分为4组，即正常对照（NC）组，糖尿病造模（DM-C）组，阳性对照二甲双胍（DM-M）组，复方降糖茶（DM-JTC）组，每组10只，各组实验动物间体重差异无统计学意义。采用司晓晨等[5]方法，稍作修改，明暗周期12 h/12 h，自由摄食饮水。实验开始时，NG组、DM-C组、DM-M组和DM-JTC组均喂高糖高脂饲料（基础饲料73%、糖15%、胆固醇2%、炼猪油10%，自行配置），共计4周。然后DM-C组、DM-M组和DM-JTC组按30mg·kg-1剂量腹腔内注射STZ（溶于0.1 mmol·L-1柠檬酸缓冲液，pH 4.4）。造模成功后，各组开始喂基础饲料至实验结束。

1.4 给药方式 DM-JTC组按临床成人剂量即5 g·kg-1灌胃给药，共计4周。DM-M组按200 mg·kg-1灌胃给予，共计4周。NC组和DM-C组灌胃给予相同体积的0.9%氯化钠溶液。

1.5 血清空腹血糖（FBG）、空腹血胰岛素（Fins）、血清总胆固醇（TC）、甘油三脂（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）和低密度脂蛋白（LDL-C）的测定 各组大鼠于4周末隔夜禁食后，主动脉采血，37 ℃温浴10 min，3000 r·min-1离心10 min，取上清500μL。日立7170全自动生化分析仪测定FBG、TC、TG、HDLC和LDL-C。Fins用放射免疫分析法检测。ISI=1/（Fins×FBG）。

1.6 血清SOD和MDA活性测定 按SOD和MDA试剂盒操作说明分别测定其含量。

1.7 肝肾组织匀浆SOD和MDA活性测定 取血后迅速在冰盒上解剖，取出肝脏和肾脏，4 ℃ 0.9%氯化钠溶液冲洗表面的血污，拭干。称取组织块1 g，加入9 mL生理盐水，剪碎，研磨，分别制备10%肝匀浆和肾匀浆，3000 r·min-1离心12 min，上清液置4 ℃冰箱中待用。考马斯亮蓝法检测蛋白质含量。SOD活性测定：将上述匀浆液稀释成1%匀浆，采用黄嘌呤氧化酶法测定；MDA活性测定：10%匀浆，用TBA比色法测定。

1.8 胰腺组织HE染色 多聚甲醛灌注后，立即摘取大鼠胰腺，取部分组织常规脱水，包埋，切片，染片后，中性树胶封片，显微镜观察，拍照。

1.9 统计学处理方法 组间差异采用Dunnett’s t-test（two-sides）。

2 结果

2.1 复方降糖茶对糖尿病大鼠体重增长的影响 注射STZ 1周后，即给药前，DM-C组大鼠体重显著降低（P<0.01），之后，随造模时间的延长，体重进一步降低（P<0.01）。与DM-C组比较，给予复方降糖茶治疗21 d后，能显著抑制体重减轻的趋势（P<0.05），见表1。

表1 复方降糖茶对糖尿病大鼠体重的影响（±s，n=10，g）

表1 复方降糖茶对糖尿病大鼠体重的影响（±s，n=10，g）

与NC组比：##P<0.01；与DM-C组比：*P<0.05

组别 处理前 7d 14d 21d 28d DM-C 311±9.2 290±7.5## 276±12.4## 257±14.0## 249±10.5##DM-JTC 317±8.3 287±7.3 281±10.5 279±11.6* 274±16.0*DM-M 314±10.7 293±11.5 279±15.2 270±18.0 265±16.7*NC 315±7.2 346±10.1 365±26.2 373±19.1 382±20.5

表2 复方降糖茶对糖尿病大鼠血糖的影响（±s，n=10，mmol·L-1）

表2 复方降糖茶对糖尿病大鼠血糖的影响（±s，n=10，mmol·L-1）

与NC组比：#P<0.05，##P<0.01；与DM-C组比：**P<0.01

组别 处理前 处理后DM-C 9.23±1.31# 25.43±7.93##DM-JTC 9.33±1.15 13.13±5.56**DM-M 9.26±1.65 15.23±4.66**NC 5.73±0.82 5.20±0.97

2.2 复方降糖茶对糖尿病大鼠FBG和ISI的影响

造模后，与NC组比较，DM-C组血糖显著升高（P<0.05）。给予复方降糖茶后，与DM-C组比较，血糖显著降低（P<0.01），见表2。对于ISI，造模后，与NC组比较，DM-C组ISI显著降低（P<0.01），给予复方降糖茶治疗4周后，ISI有所回升（P<0.05），接近NC组水平，见表3。

2.3 复方降糖茶对糖尿病大鼠血脂的影响 与NC组比较，DM-C组大鼠的TC、TG、LDL-C水平显著升高（P<0.01或P<0.05），HDL-C含量降低（P<0.05）。降糖茶治疗后，糖尿病大鼠TC、TG、LDL-C均有下降的趋势，与DM-C组比，TC和LDL-C的降低差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

表3 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、ISI的影响（±s，n=10，mmol·L-1）

表3 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、ISI的影响（±s，n=10，mmol·L-1）

与NC组比：#P<0.05，##P<0.01；与DM-C组比：*P<0.05，**P<0.01

组别 TC TG HDL-C LDL-C ISI DM-C 2.45±1.08## 0.81±0.25# 0.56±0.17# 1.63±0.05## -5.54±0.24##DM-JTC 1.88±0.17* 0.67±0.15 0.66±0.11 1.20±0.04* -4.88±0.62*DM-M 1.82±0.30* 0.37±0.06** 0.71±0.20* 1.14±0.07* -4.98±0.35*NC 1.38±0.16 0.56±0.26 0.75±0.16 0.95±0.03 -4.55±0.33

2.4 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清、肝肾SOD活性的影响 与NC组比较，DM-C组大鼠血清及肝肾组织SOD活性显著降低（P<0.01）；给予复方降糖茶后，DM-JTC组大鼠的血清及肝肾组织SOD活性明显提高（P<0.05或P<0.01）。DM-M组血清及肝肾组织SOD活性也有一定程度的升高。见表4-5。

2.5 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清、肝肾MDA活性的影响 与NC组比，DM-C组大鼠血清及肝肾组织MDA活性显著升高（P<0.01或P<0.05）；给予复方降糖茶后，DM-JTC组大鼠血清及肝肾组织中MDA水平显著降低（P<0.05）。DM-M组糖尿病大鼠组织中的MDA水平变化不大。见表4-5。

表4 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清SOD和MDA含量的影响（±s，n=10）

表4 复方降糖茶对糖尿病大鼠血清SOD和MDA含量的影响（±s，n=10）

与NC组比：##P<0.01；与DM-C组比：*P<0.05

组别 SOD（U/mgprot） MDA（nmol/mgprot）DM-C 201.16±6.12## 12.75±1.20##DM-JTC 236.59±10.56* 9.17±1.12*DM-M 211.33±9.56 10.71±1.24 NC 263.85±5.89 7.63±1.42

表5 复方降糖茶对糖尿病大鼠肝脏和肾脏SOD、MDA活性的影响（±s，n=10）

表5 复方降糖茶对糖尿病大鼠肝脏和肾脏SOD、MDA活性的影响（±s，n=10）

与NC组比：#P<0.05，##P<0.01；与DM-C组比：*P<0.05，**P<0.01

组别 肝脏SOD(U/mgprot) 肝脏MDA(nmol/mgprot) 肾脏SOD(U/mgprot) 肾脏MDA(nmol/mgprot)DM-C 369.53±32.34## 5.96±0.47# 494.80±34.49## 3.98±0.32#DM-JTC 407.53±30.71** 4.52±0.76* 562.49±45.40** 3.34±0.33*DM-M 397.28±36.15* 4.98±0.90 559.34±40.72** 3.58±0.41 NC 423.67±26.64 4.31±0.55 599.08±41.80 2.65±0.50

2.6 复方降糖茶对糖尿病大鼠胰腺组织的影响 光镜下，NC组大鼠胰岛数目较多，呈现圆形或椭圆形细胞团状，边界清楚；胰岛内细胞数目较多，排列整齐，胞浆丰满，核多为圆形。糖尿病大鼠与正常组比较：胰岛萎缩，胰岛边缘皱缩，与周围组织边界不清；胰岛细胞核大小、形态不规则，胰岛内细胞数下降；治疗组与DM-C组比较：病理改变均减轻，胰岛内细胞数目增多，体积增大，外观基本正常。见图1。

图1 大鼠胰腺组织HE染色结果（×40）

3 讨论

近年来的研究发现，传统的中草药中的大黄、卷柏、水飞蓟、黄芪、黄连素、夏枯草、葛根、苡仁等，以及加味桃核承气汤、黄连解毒汤、三黄煎等复方有较好的抗IR作用。复方降糖茶由黄芪、牡蛎等中药组成，系师承秘方，具有健脾、平肝、补肾的功效，临床上用于高血压、高脂血症、糖尿病的治疗，疗效确切。

氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时，体内高活性分子如活性氧自由基（ROS）和活性氮自由基（RNS）产生过多或消除减少，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致组织损伤。有文献报道，ROS可以损伤胰岛β细胞，此外，氧化应激增强是糖尿病慢性并发症的主要发病机制之一[6-10]。无论是I型还是II型糖尿病中都发现有活性氧簇和自由基的增加[11]。这可能是因为糖尿病病人或实验动物模型持续存在的慢性高血糖导致机体出现氧化应激状态，从而导致抗氧化防御系统的功能耗竭，氧自由基水平升高[12]。高水平的自由基攻击以及伴随的抗氧化酶相对低表达，导致胰岛β细胞功能异常或其他细胞器损伤[13]。

本研究中也观察到了相似的结果，糖尿病大鼠血清和肝肾组织中MDA水平显著升高，而SOD活性显著降低。补充给予复方降糖茶后，大鼠体内MDA水平显著降低，SOD水平显著升高，提示复方降糖茶能预防或保护组织器官免受自由基的损害。

另一方面，糖尿病大鼠由于胰岛素生物活性不足，激素敏感性脂肪酶活性增加，产生葡萄糖利用障碍，抗脂解作用降低，血糖和TC、TG、LDL-C水平增加，对机体产生糖毒性和脂毒性作用，引起机体多种功能受损[14]。复方降糖茶在降血糖的同时，可改善糖尿病大鼠的一般情况，抑制体重减轻，同时显著降低糖尿病大鼠TC、TG、LDL-C含量，升高HDL-C含量。这可能是随着胰岛β细胞的修复，胰岛素分泌增多从而改善糖代谢和脂代谢，是脂肪酶合成增加，血脂降低有关。但其对血脂调节作用较阳性对照药物二甲双胍弱。

近10年来，医学界对二甲双胍的药理作用和它在临床治疗糖尿病中的一些优点逐渐有了新的认识，特别是它在改善胰岛素抵抗方面的作用，是磺脲类降糖药所没有的[15]。本实验以二甲双胍为阳性对照，胰岛素敏感指数测试显示，与DM-M组比较，复方降糖茶能更好地改善机体的胰岛素敏感性，这也提示了其改善糖尿病病人的耐糖量和高胰岛素血症的作用。

因此，复方降糖茶可以改善糖尿病大鼠的氧化应激状态，保护胰岛细胞，纠正血糖及血脂代谢紊乱，并显著提高胰岛素敏感指数，对糖尿病的治疗及其并发症的防治具有一定的作用。但其具体的降血糖途径和胰岛细胞保护作用机制还有待进一步的研究。

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