松针提取物对2型糖尿病大鼠的降糖降脂作用

杜兴旭,邱旭东,王云东,王春梅

(1.北华大学附属医院,吉林 吉林 132001;2.吉化总医院,吉林吉林 132010;3.北华大学药学院,吉林吉林 132013）

糖尿病是严重危害人类健康的常见病、多发病,其发病率每年正在以惊人速度增长,被认为是一种社会性公害。目前,糖尿病的药物治疗除注射胰岛素外,主要口服磺酰脲类和双胍类降糖药物,但长期应用副作用较多,而且单纯控制血糖并不能解决全部问题,预防大血管和微血管并发症的发生也尤为重要。中医治疗糖尿病有其独特优势,因此,寻找一种有效低毒的防治糖尿病的新药具有重要意义。松针(pineneedle）是松科松属植物的叶,又称松叶、松毛,味苦性温,无毒,具有补益人体、活血化於、降血糖、降血脂和降血压等作用[1,2]。我国的松针资源十分丰富,分布遍布全国各地,民间用松针泡水防治糖尿病已有多年历史,疗效确切。但其对糖尿病的治疗作用、作用机制及有效成分国内尚未见报道。

本文采用高脂饮食加腹腔注射小剂量STZ诱导2型糖尿病大鼠模型,观察松针对2型糖尿病大鼠的降糖、降脂作用极其对胰岛素敏感性的影响。

1 材料

1.1 动物及饲料选用健康清洁级雄性Wistar大鼠,体重160-180 g,由吉林大学实验动物中心提供(许可证编号:2003-0001）。普通饲料成分及其热量:脂肪5%,碳水化合物53%,蛋白质23%,包括纤维素及水分在内的其他成分占19%,总热量为25 kJ◦kg-1;高脂饲料成分及其热量:脂肪 22%,碳水化合物48%,蛋白质20%,包括纤维素及水分在内的其他成分占10%,总热量为44.3 kJ◦kg-1。

1.2 药物及试剂

1.2.1 药物的提取及配制 新鲜松针洗净烘干,剪成2 cm长段,称取100 g,20%乙醇2 000 ml浸泡4 h,回流提取4 h,过滤,残渣加 20%乙醇 1000 ml回流提取4 h,过滤,将两次所得滤液合并,回收溶剂得提取物12.5 ml。临用前用蒸馏水配制成所需浓度。

1.2.2 链脲佐菌素(streptozotocin,STZ）为Sigma公司产品。葡萄糖、总胆固醇和甘油三酯、LDL-C、HDL-C检测试剂盒均为北京北化康泰临床试剂有限公司产品。胰岛素放射免疫分析药盒购至天津九鼎生物技术有限公司。其他试剂均为国产分析醇。

1.3 仪器酶标仪,Bio-Rad公司产品;755B型紫外可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司分析仪器总厂产品;1261型γ放射免疫计数仪,LKB公司产品。电子天平(SARTOR2US,BP211D）,西德生产;80-1离心机,上海手术器械厂生产;旋转蒸发仪;上海亚荣科学仪器厂;真空泵,上海亚荣科学仪器厂;回流提取装置,上海亚荣科学仪器厂。

2 方法

2

.1 糖尿病动物模型的建立及分组[3]80只Wistar雄性大鼠,随机分出正常对照组(CON）8只,以普通饲料喂养,其余70只用于建立2型糖尿病大鼠模型,以高脂饲料喂养。大鼠高脂饲料喂养4周后,腹腔注射小剂量STZ(30 mg◦kg-1）两次,间隔 1周,2周后检测FBG,以 FBG≥7.8 mmol◦L-1作为判断模型成功的标准。将制备成功的2型糖尿病大鼠32只随机分为糖尿病模型组(DM组）和松针提取物高、中、低剂量治疗组,每组8只。松针提取物治疗组分别以200 mg/kg、400 mg/kg和800 mg/kg连续灌胃4周,正常对照组和糖尿病模型组给予等体积溶媒灌胃4周。

2.2 生化指标检测大鼠治疗4周后,禁食12-16 h,乌拉坦(100 mg◦kg-1）腹腔注射麻醉。每只大鼠约取血4-5 mL,分离血清,检测葡萄糖(FBG）、甘油三酯(TG）、总胆固醇(TC）、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C）及胰岛素(FINS）。FBG 、TC、TG 、HDL-C 及LDL-C 采用酶学方法检测,FINS由北华大学附属医院核医学科采用放免法检测;并计算胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index,ISI）:ISI=ln[1/(空腹血糖×空腹血清胰岛素）]。

2.3 统计学方法采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,测定结果用±s表示,多组间比较用One Way ANOVA(单因素方差分析）方法,两组间比较采用最小显著差(LSD）t检验。

3 结果

3.1 松针提取物对糖尿病大鼠空腹血糖、血清胰岛素及ISI的影响与正常对照组比较,糖尿病组空腹血糖水平明显增高(P＜0.05）,空腹血清胰岛素水平略有降低,胰岛素敏感指数明显下降(P＜0.05）。与模型组比较,松针提取物治疗组大鼠血清FBS水平显著降低(P＜0.05）,ISI提高(P＜0.05）,而正常大鼠FBS、FINS没有明显变化。结果见表1。

表1 松针提取物对糖尿病大鼠 FBS、FINS及ISI的影响(±s）

表1 松针提取物对糖尿病大鼠 FBS、FINS及ISI的影响(±s）

注:与正常对照组比较 *:P＜0.05;与模型组比较 △P＜0.05,△△P＜0.01

组别 剂量(mg/kg） 动物数(n） FBS(mmol◦L-1） FINS(mIU◦L-1） ISI正常对照组 — 8 4.56±0.42 17.62±1.12 -4.39±0.21模型组 — 8 13.89±1.35* 15.38±1.23 -5.36±0.32*松针提取物 200 8 12.14±1.21 15.96±1.15 -5.27±0.2松针提取物 400 8 10.25±1.08△ 16.13±1.67 -5.11±0.25△松针提取物 800 8 8.78±0.85△△ 16.56±1.49 -4.98±0.28△

3.2 松针提取物对糖尿病大鼠血脂的影响结果如表2所示:与正常对照组比较,糖尿病组TG、TC及LDL-C水平明显增高(P＜0.05）,HDL-C水平降低(P＜0.05）。松针提取物治疗4周后,大鼠血清TG、TC及LDL-C水平显著降低,HDL-C水平升高(P＜0.05）,而正常组大鼠血脂没有明显变化。

表2 松针提取物对糖尿病大鼠血脂的影响(±s）

表2 松针提取物对糖尿病大鼠血脂的影响(±s）

注:与正常对照组比较 *:P＜0.05;与模型组比较 △P＜0.05,△△P＜0.01

组别 剂量(mg/kg） 动物(n） TG(mmol◦L-1） TC(mmol◦L-1） HDL-C(mmol◦L-1）LDL-C(mmol◦L-1）正常对照组 — 8 1.56±0.08 0.48±0.07 1.35±0.27 0.56±0.08模型组 — 8 2.89±0.42* 2.28±0.20* 0.85±0.23* 1.24±0.17*松针提取物 200 8 2.57±0.48 1.92±0.25 0.98±0.17 1.15±0.19松针提取物 400 8 2.28±0.30△ 1.76±0.18△ 1.15±0.25△ 1.01±0.12△松针提取物 800 8 2.02±0.28△△ 1.52±0.15△△ 1.21±0.28△△ 0.84±0.15△△

4 讨论

随着经济的发展、人们生活水平的不断提高及人口的老龄化,2型糖尿病(T2DM）的发病率越来越高,严重危害人类的健康。虽然国内外众多学者潜心研究,但仍然缺乏有效的治疗方法。中医药治疗糖尿病历史悠久、辨证论治、标本兼顾,自有其优势和特点,既有可靠的降糖作用,又能减少并发症的发生。所以,我们致力于寻找既有治疗作用又无毒副作用的单味中药。

松针的主要化学成分有挥发油、木脂素、还富含多种蛋白、微量元素和维生素等[4],是一种不可多得的集预防和治疗于一身的单味中药。民间用松针泡水防治糖尿病已有多年历史,疗效确切。国内外都在摸索开发松叶饮料,营养丰富,长期饮用能增进人体健康。有报道表明:松针提取液具有良好的降血脂、抗氧化和降血压作用[5]。Jeong-Ryae等报道松针提取物减少高脂饮食肥胖大鼠脂肪组织的体积,降低高血脂,减轻脂肪肝,恢复瘦素水平,说明松针提取物减轻了肥胖大鼠的胰岛素抵抗[6]。课题组已证明松针提取物可降低肾上腺素和四氧嘧啶诱导的高血糖小鼠的血糖,说明松针提取物的降糖作用可能与促进糖原合成、促进糖利用、减轻胰岛β细胞的损伤或改善受损伤的β细胞的功能有关[7]。

本研究采用松针的提取物观察了松针对2型糖尿病大鼠的治疗作用,结果表明松针提取物低、中、高剂量可降低大鼠血糖、提高胰岛素敏感指数,且对糖尿病脂代谢紊乱具有很好的调节作用,并呈现良好的剂量依赖性。高脂饮食联合小剂量STZ诱导的糖尿病大鼠模型具有2型糖尿病的临床特征,主要表现为糖、脂代谢紊乱及胰岛素抵抗,松针提取物能有效的调节糖尿病大鼠的糖、脂代谢紊乱,并可明显提高胰岛素敏感性,说明松针可能通过改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗,增加靶组织对胰岛素的敏感性而发挥治疗作用。这些研究结果为将松针进一步开发利用提供了理论依据。

[1]劳业兴,张冰若,苏薇薇.松针化学成分及药理学研究进展[J].中药材,2003,26(9）681.

[2]张 霞,孙爱东.松针提取物的研究进展[J].中国食物与营养,2009,9(9）:23.

[3]Wang C,Li J,Chen L.Ameliorative effect of berberine on endothelial dysfunction in diabetic rats induced by high diet and streptozotocin[J].Eur J Pharmacol,2009,620(1-3）:131.

[4]郑晓珂,冯卫生,王彦志,等.松针的化学成分研究[J].中国药学杂志,2004,39(11）∶820.

[5]王焰山,张自文,黄晓萍,等.松针提取液对实验性高脂血症及脂质过氧化作用的影响[J].北京中医药大学学报,2001,24(2）∶35.

[6]Jeong-Ryae JEON,Jong-Yeon KIM.Effects of Pine Needle Extract on Differentiation of 3T3-L1 Preadipocytes and Obesity in High-Fat Diet Fed Rats[J].Biol.Pharm.Bull,2006,29(10）:2111.

[7]王春梅,王海莉,李 贺,等.松针提取物降糖作用的实验研究[J].北华大学学报,2007,8(2）∶121.