人参皂甙对2型糖尿病大鼠模型胰岛素抵抗的逆转活性及相关机制

路鑫鑫 (西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124)

天然植物药物具有多种生物学效力，人参为中国等东方国家的传统中药，人参皂甙是近年来从人参中分离出的主要有效单体成分之一，用于一些慢性病的治疗取得了很好的疗效〔1〕。本研究以2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠为模型，探讨人参皂甙对模型鼠胰岛素抵抗的逆转活性及相关机制。

1 材料与方法

1.1 药物和试剂 人参皂甙购自云南植物药业有限公司，使用时溶于蒸馏水中。Trizol(分子探针公司)，RT-PCR和荧光定量检测Real Time试剂盒〔天根生化科技(北京)有限公司〕。

1.2 方法

1.2.1 动物分组以及2型糖尿病模型的建立 雄性Wistar大鼠50只，体重(230±15)g，购自本校实验动物中心，按清洁级动物分笼喂养，饲养环境通风、安静。随机分成两组，正常对照组(n=10)及实验组(40只)。按文献〔2〕的方法对实验组进行造模，柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液(0.1 mol/L;pH4.5)新鲜配制链脲佐菌素(STZ)溶液(30 mg/kg)腹腔注射，并喂饲高脂高热量饲料6 w，对照组注射等量的无菌枸橼酸缓冲液。6 w后测空腹血糖(FPG)，取FPG≥11.1 mmol/L或糖耐量实验异常者视为造模成功。造模成功的大鼠按体重随机分成模型对照组、人参皂甙治疗组。空白组饲以普通饲料，模型组和人参皂甙组继续饲以高热饲料(2%胆固醇、0.5%牛胆酸钠、10%猪油、5%蔗糖、5%蛋黄粉，77.5%基础饲料)。

1.2.2 给药方法 第7周开始给药，每日1次，人参皂甙治疗组每日给药50 mg/kg，模型对照组每日灌服等量生理盐水，连续给药30 d。

1.2.3 标本采集与检测 末次给药后禁食12 h，各组动物用拜安易血糖仪测FPG后，按体重分别灌服25%葡萄糖液(葡萄糖0.25 g/100 g体重)2 h后，测餐后2 h血糖(2 h BG)。用放射免疫法测定空腹胰岛素(FINS)，用胰岛素敏感指数〔ISI，ISI=Ln(FPG·FINS)－1〕衡量胰岛素的抵抗程度〔3〕。

1.2.4 目的基因的荧光定量检测 取肝脏组织50 mg，加入1 ml Trizol液，充分匀浆，按照Trizol说明书操作，提取细胞总RNA。步骤如下:加入0.2 ml氯仿，混匀，静置3 min，4℃离心，12 000 r/min，10 min，取上清液加入 0.5 ml异丙醇，静置10 min，12 000 r/min，4℃离心 10 min，弃上液，加入 4℃ 1 ml 75%乙醇，12 000 r/min 4℃离心 5 min，弃上液，真空干燥5 min，50 μl焦碳酸二乙酯(DEPC)处理水溶解，－70℃保存。

荧光定量检测按照Real Time试剂盒说明书操作，使用ABI7900荧光定量PCR仪检测磷脂肽肌醇3激酶(PI3K)P85亚基的表达。PI3K基因:上游引物5'-ATGGTGAAGGTGGATTGG-3'，下游引物5'-TAGCGTTGGGTTTGAGAT-3'，扩增片段长度为313 bp;内参照 GAPDH基因:上游引物5'-GGATTTGGTCGTATTGGG-3'，下游引物 5'-GGAAGATGGTGATGGGATT-3'，扩增片段长度为 205 bp。反应条件为:95℃ 15 s，55℃1 min，30 个循环。

1.3 统计学方法 应用SPSS13.0统计软件，数据资料以±s表示，显著性差异采用Student's-t检验。

2 结果

2.1 人参皂甙对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠ISI的影响 选用的40只 Wistar造模大鼠有33只造模成功，成功率为82.5%，造模成功的大鼠其中16只纳入模型对照组，17只纳入人参皂甙治疗组。给药前糖尿病模型组ISI都明显低于正常对照组(P＜0.01);而给药后与模型组相比，人参皂甙治疗组使ISI得到显著性提高(P＜0.05)。见表1。

2.2 人参皂甙对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠PI3K信号通路的影响 正常对照组、模型对照组、人参皂甙治疗组PI3K P85基 因扩增的ΔΔCT值分别为:13.21±1.04、9.57±0.82、16.78±1.65，PI3K在模型对照组中表达减少，而在人参皂甙治疗组中表达增加，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

表1 各组大鼠ISI的比较(±s)

表1 各组大鼠ISI的比较(±s)

与正常对照组比较:1)P＜0.01;与模型组比较:2)P＜0.05

组别 n 给药前 给药后正常对照组10 －3.46±0.12 －3.31±0.14模型对照组 16 －6.77±0.291) －6.44±0.30人参皂甙治疗组 17 －6.59±0.411) －5.03±0.272)

3 讨论

2型糖尿病主要病理生理机制为胰岛素抵抗和/或胰岛素分泌不足，最近的研究显示胰岛素抵抗不仅是2型糖尿病的主要病理生理机制，同时还是高血压、高血脂等老年常见疾病发生发展的重要原因。因此，针对胰岛素抵抗的治疗和研究将会具有广阔的应用前景。中医中药治疗糖尿病具有悠久历史，近期大量研究表明中医药对胰岛素抵抗的治疗具有一定优势，使得中医药改善胰岛素抵抗已成为糖尿病研究领域的热点〔4〕。人参味甘、微苦，补气生血，具有抗氧化的功效，在我国已有数千年的使用历史。现代医学研究证明其主要的活性成分人参皂甙对人体免疫、心血管、神经和内分泌等多个系统均有作用。本文结果也显示人参皂甙可以显著提高模型鼠的ISI，具有好的逆转胰岛素抵抗的活性。

PI3K-Akt通路为胰岛素受体通路的主要下游信号通路，胰岛素与其细胞膜上的受体结合后，激活PI3K-Akt通路，导致下游一系列生化反应的发生，所以在胰岛素抵抗时PI3K通路活性往往会降低。结果显示与正常对照组相比，人参皂甙治疗组增加了PI3K的表达，模型对照组降低了PI3K的表达，说明人参皂甙可以通过上调PI3K信号通路逆转胰岛素抵抗。

综上所述，人参皂甙可以有效地干预糖尿病模型鼠的胰岛素抵抗，在肝脏组织中有显著的促进PI3K通路的活性。

1 Li L，Sheng YX，Zhang JL，et al.High-performance liquid chromatographic assay for the active saponins from Panax notoginseng in rat tissues〔J〕.Biomed Chromatogr，2006;20(4):327-35.

2 郑海生，金智生，刘 凯，等.红芪多糖对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性影响的研究〔J〕.中华中医药学刊，2010;28(7):1516-8.

3 李光伟，潘素仁，Lilliija S，等.检测人群胰岛素敏感性的一项新指数〔J〕.中华内科杂志，1993;32(10):656-8.

4 武文慧.中医药治疗Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗的研究现状综述〔J〕.内蒙古中医药，2004;23(6):40-2.