二苯乙烯对2型糖尿病大鼠降血糖作用的实验研究

杨青平，俞发荣，车红霞，张梅，胡瑞萍，王擒虎，石磊

2型糖尿病发病率呈逐年上升趋势，约占糖尿病群体总数的95%，已成为严重危害人类健康的公共卫生问题。糖尿病及其并发症不仅严重影响患者的生活质量，同时也是致残、致死的重要原因。因此，建立合适的2型糖尿病模型，对于筛选预防和治疗糖尿病的有效药物，研究糖尿病及其并发症的发病、治疗、预防和转归有重要意义。据报道[1-5]，植物中二苯乙烯类化合物具有明显的降糖作用。对人工合成的二苯乙烯的降糖作用研究尚未见报道。本研究采用给予脂肪乳和链脲佐菌素的方法建立2型糖尿病大鼠模型，研究人工合成的二苯乙烯降血糖作用，为其临床应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料 雄性健康Wistar大鼠50只，体重220～230 g，购于甘肃省医学科学院实验动物中心(动物质量合格证号：医动字14-008)；二苯乙烯，分子量：130.19，浅黄色透明液体，LD50：小鼠经口1225 mg/kg，购于英国Alfa Aesar公司；链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)购于SIGMA公司；盐酸二甲双胍(metformin)缓释片，购于天津市津兰药业有限公司，实验时研末，用蒸馏水配制成所需浓度；脂肪乳，自制(猪油20%，蔗糖20%，食盐2%，胆固醇2%，谷氨酸钠1%，胆酸纳1%，甲巯咪唑1%，丙二醇30 ml，加双蒸水至100 ml)；全自动生化分析仪(日立7600，日本株式会社生产)；分光光度计(721B型，南京金牛高速分析仪器有限公司)。全部实验均在甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室(甘肃政法学院，SPF级实验室，使用许可证号：SYXK(甘)2010-0002)完成。

1.2 2 型糖尿病模型的建立 50只Wistar雄性大鼠随机分为模型组(n=40)和对照组(n=10)。全部大鼠在SPF级实验室IVC饲育盒饲养，自由饮食进水，明暗周期12 h，单笼饲养。动物房温度20℃～23℃，湿度55%～65%，适应7 d。模型组口服脂肪乳20 ml/kg；对照组灌胃给予等量蒸馏水。每天1次，连续40 d。分别在第41、42天时模型组大鼠腹腔注射STZ 120 mg/kg、100 mg/kg，各1次。48 d后禁食12 h，不禁水，尾部采血，测空腹血糖和血脂值。

1.3 实验分组 模型组大鼠根据血脂、血糖值随机分为：①A组(n=10)：灌胃二苯乙烯500 mg/kg；②B组(n=10)：灌胃二苯乙烯200 mg/kg；③C组(n=10)：灌胃二苯乙烯100 mg/kg；④D组(n=10)：灌胃二甲双胍100 mg/kg。对照组(E组)灌胃等量蒸馏水。各组每天给药1次，连续给药20 d。

1.4 血糖和血脂水平的测定 所有大鼠给药后第21天，禁食12 h，不禁水，从尾静脉采血，用日立7600全自动生化分析仪检测空腹血糖(Glu)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)水平。

1.5 大鼠肝糖元含量的测定

1.5.1 标准曲线的制作 分别取100 mg/L的葡萄糖溶液 0.05 ml、 0.1 ml、 0.2 ml、 0.3 ml、 0.4 ml、 0.6 ml、0.8 ml，用蒸馏水补足1 ml，将试管置于冰水浴中，再加入4 ml蒽酮试剂，加完后放入沸水煮沸10 min，立即取出迅速冲冷，室温平衡10 min，721B型分光光度计在620 nm下测定吸光度A值，绘成标准曲线。

1.5.2 肝脏糖元含量的测定 称取肝脏500 mg，加5%的三氯乙酸液4 ml制成匀浆，3000 r/min离心5 min，取上清液1 ml加入4 ml蒽酮试剂，其余步骤同1.5.1项。用回归方程计算样品肝糖元含量。

1.6 统计学分析 实验数据采用SPSS 10.0统计软件中Dunnett单因素方差分析进行统计学处理。

2 结果

2.1 2 型糖尿病模型的建立 给予脂肪乳和腹腔注射STZ后，模型组大鼠的Glu和TG、TC、LDL-C、HDL-C分别升高140.89%、25.77%、275.52%、105.54%和31.25%，与建模前比，差异具有显著性意义(P＜0.01)，建模成功。见图1。

图1 建模前后大鼠血糖和血脂水平

2.2 二苯乙烯对模型大鼠肝糖元水平的影响 以葡萄糖溶液浓度及其吸光度A值作标准曲线，见图2。

图2 葡萄糖吸光度标准曲线

表1 二苯乙烯对大鼠血糖和血脂水平的影响

按标准曲线方程y=0.005x2+0.0061x+0.0179计算出每g肝组织糖元水平。给药20 d后，A、B、C肝糖元水平比E组提高了8.06%～16.17%，且呈现出剂量依赖关系。结果提示，二苯乙烯能促进肝脏合成肝糖元，从而降低血糖水平。而D组肝糖元水平明显低于A、B、C组，略低于E组水平，提示，二甲双胍降糖途径可能与肝糖元合成关系不大。见表1。

2.3 二苯乙烯对血糖、血脂的调节作用 给药后，模型组血糖和血脂水平比给药前明显降低(P＜0.05～0.01)。见表1。

3 讨论

2型糖尿病的特点是以胰岛素抵抗伴胰岛素分泌相对不足为主要病理生理过程[6]。胰岛素抵抗是指机体靶组织对胰岛素的反应性低于正常的一种病理生理状态，主要表现为肝脏及其外周组织(肌肉、脂肪组织)对葡萄糖的摄取障碍及肝脏葡萄糖输出增多，肝脏对葡萄糖摄取和利用均降低。肝脏糖的产生及肝糖输出亦增加，血液中的葡萄糖无法正常进入组织细胞被利用，因而使血糖升高最终导致糖尿病。

目前，很多学者采用不同的方法建立了糖尿病实验动物模型[7-9]，陈秋等曾模仿机体胰岛素耐受的发病机制及其病理学特点，用生理及超生理浓度的胰岛素分别刺激HepG2细胞，采用高浓度胰岛素体外诱导培养法建立与复制了一种呈胰岛素耐受特点的HepG2细胞模型[10]。利用胰岛素抵抗动物模型和细胞模型进行了大量的药物有效成份筛选[11-14]。由于2型糖尿病是遗传因素和环境因素共同作用的结果，因此近年的研究中重视了饮食的重要性，尤其是高脂、高热量的不合理的饮食结构对代谢性疾病的发生发展起着推动作用。

本文采用脂肪乳和分次腹腔注射STZ后，大鼠的Glu和TG、TC、LDL-C、HDL-C分别升高140.89%、25.77%、275.52%、105.54%和31.25%，与建模前比，差异具有显著性意义(P＜0.01)，建立的2型糖尿病模型表现出肥胖、高血糖伴有高血脂血症及胰岛素抵抗，与2型糖尿病的特征一致[15]。给予二苯乙烯500、200、100 mg/kg后20 d，模型组血糖和血脂水平比给药前明显降低(P=0.05～0.01)，二苯乙烯组肝糖元水平比对照组提高8.06%～16.17%，且呈现出剂量依赖关系。二甲双胍组肝糖元水平明显低于二苯乙烯组，略低于对照组水平，结果提示，二甲双胍降糖途径可能与肝糖元合成关系不大。实验结果表明，二苯乙烯能明显降低2型糖尿病大鼠的血糖，改善糖尿病症状。其机制可能与二苯乙烯能促进肝脏分解氧化血脂，合成肝糖元有关。

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