远志对糖尿病周围神经病变大鼠尾部感觉神经传导速度和坐骨神经醛糖还原酶活性的影响
2012-08-02赵晓丽马洪伟陈志宏承德医学院附属医院神经内科河北承德067000
赵晓丽 马洪伟 陈志宏 (承德医学院附属医院神经内科,河北 承德 067000)
糖尿病周围神经病变(DPN)是糖尿病最常见的慢性并发症之一,发病率高达47% ~91%〔1〕。DPN可累及感觉神经、运动神经和自主神经,但以感觉神经最为常见〔2〕。虽然治疗DPN的药物种类繁多,但目前尚无确切有效的治疗药物,通常在控制饮食、应用降糖药的基础上对症治疗。部分患者严格控制血糖并不能使神经功能完全改善,且短期内控制血糖与改善DPN临床症状并不平行;同时,降糖药物在降低血糖的同时会产生较多的毒副作用〔3,4〕。为此,本研究观察了中药远志对DPN大鼠尾部感觉神经传导速度(SNCV)和坐骨神经醛糖还原酶(AR)活性的影响,为临床探寻有效、且毒副作用小的治疗DPN的药物提供实验基础。
1 材料与方法
1.1 试剂与药品 远志水煎液,中药远志(Polygala)浸泡、水煎、浓缩获得,生药1 g/ml。链脲佐菌素(STZ),美国Sigma公司;血糖检测试剂盒,保定长城临床试剂有限公司(批号:20090511);BCA蛋白定量试剂盒,北京索莱宝生物科技有限公司。
1.2 实验动物分组 成年雄性Wistar大鼠36只,体重180~220 g,购自河北医科大学实验动物中心(合格证号:905075)。大鼠随机分为3组(n=12):正常对照组、DPN模型组和远志治疗组。正常对照组大鼠常规饲养,不做任何处理。DPN模型组和远志治疗组大鼠连续腹腔注射2%STZ(25 mg/kg,3 d),1 w后以血糖≥16.7 mmol/L作为糖尿病成模标准。成功建立糖尿病模型后,DPN模型组和远志治疗组大鼠继续饲养6 w,以大鼠尾部SNCV<30 m/s作为DPN成模标准;成功建立DPN大鼠模型后,DPN模型组大鼠不再做任何处理,远志治疗组大鼠给予远志(2.7 g生药·kg-1·d-1)灌胃6 w。
1.3 检测血糖 各组大鼠用药结束后禁食12 h以上,4%水合氯醛腹腔注射麻醉,经内眦于眶后静脉丛采血,离心后收集血清,采用葡萄糖氧化酶法检测血糖。
1.4 检测大鼠尾部SNCV 大鼠俯卧位固定,分别用温水、75%乙醇清洁大鼠尾部皮肤,电极放置方式为一对刺激电极(负极位于正极近心侧)插入大鼠尾部皮下,然后依次插入记录电极Ⅰ和记录电极Ⅱ,记录电极Ⅰ在刺激电极负极近心侧3 cm处,记录电极Ⅱ在记录电极Ⅰ近心侧4 cm处,再将参考电极Ⅰ、Ⅱ分别插入距记录电极Ⅰ、Ⅱ近心侧0.5 cm处皮下,最后将接地电极插入刺激电极负极与记录电极Ⅰ之间。采用RM6240C型多道生理信号处理系统测定各组大鼠尾部SNCV,重复刺激3次,间隔30 s,取平均值。尾部SNCV(m/s)=两记录电极之间的距离/动作电位潜伏期时间差。
1.5 测定坐骨神经AR活性 大鼠断头处死,迅速分离双侧坐骨神经(膝关节上方坐骨神经干,约4 cm),入液氮保存。参照文献的方法检测坐骨神经AR活性。
2 结果
2.1 各组大鼠血糖水平 各组大鼠血糖DPN模型组大鼠的血糖明显高于正常对照组(P<0.01);远志治疗组大鼠的血糖明显低于模型组(P<0.01)。见表1。
2.2 各组大鼠尾部SNCV 与正常对照组大鼠比较,DPN模型组大鼠尾部SNCV明显降低(P<0.01);与模型组大鼠比较,远志治疗组大鼠尾部SNCV明显升高(P<0.01)。见表1。
2.3 各组大鼠坐骨神经AR活性 与正常对照组大鼠比较,DPN模型组大鼠坐骨神经AR活性明显升高(P<0.01);与模型组大鼠比较,远志治疗组大鼠坐骨神经AR活性明显降低(P<0.01)。见表1。
表1 各组大鼠血糖、尾部SNCV和坐骨神经AR活性(±s,n=12)
表1 各组大鼠血糖、尾部SNCV和坐骨神经AR活性(±s,n=12)
与DPN模型组比较:1)P<0.01
组别 血糖(mmol/L) SNCV(m/s) AR(U/mg)正常对照组 7.53±1.311) 36.57±2.081)0.264 5±0.191 31)DPN模型组 25.40±4.22 27.45±1.16 1.069 5±0.181 1远志治疗组 17.20±4.561) 33.20±1.091)0.626 6±0.163 31)
3 讨论
随着糖尿病发病率的逐年上升,建立理想的动物模型对于深入研究DPN具有十分重要的意义。目前尚无理想的DPN动物模型,研究DPN主要采用糖尿病动物模型。已有实验证实,糖尿病大鼠成模后1~2个月就可观察到与人类DPN相似的改变〔5,6〕。神经传导速度减慢是糖尿病出现神经病变的一个敏感指标,也是研究实验性DPN最常用的指标。DPN时,一般感觉神经较运动神经先受累,因此SNCV减慢可作为DPN早期诊断的指标〔7〕。有临床资料显示〔8〕,部分糖尿病患者虽然未出现DPN的临床表现,但电生理检查就可发现神经传导速度减慢。
DPN与胰岛素分泌不足及糖代谢紊乱密切相关,一般认为高血糖是DPN发病的首发因素,而葡萄糖多元醇代谢通路紊乱是DPN发生的重要发病机制之一。多元醇代谢通路有两个关键酶,即AR和山梨醇脱氢酶,AR催化葡萄糖转化成山梨醇,山梨醇脱氢酶催化山梨醇转化为果糖。糖尿病时,长期高血糖状态可使葡萄糖多元醇代谢通路紊乱,导致AR活性增强,致使神经细胞内山梨醇和果糖大量蓄积,继而引起神经细胞渗透压增高,Na+-K+-ATP酶活性下降,导致细胞肿胀、变性,生理功能受损,轴索萎缩,神经纤维节段性脱髓鞘〔9〕。另外,AR过度活化导致其辅助因子NADPH大量消耗,从而抑制谷胱甘肽的产生,使细胞对自由基的易感性增加,导致周围神经氧化应激〔10〕;进而,导致神经纤维神经营养因子表达减少,影响轴浆运输,导致神经病变〔11〕。有研究证实,不论是在体动物实验还是体外细胞培养,AR抑制剂不仅可以延缓SNCV的减慢,而且有助损伤神经纤维的修复甚至再生〔12〕。
植物远志为远志科远志属多年生草本植物,以干燥根入药,为我国常用的中草药。现代研究发现,远志富含皂苷类、口山酮类、寡糖酯类等化合物,具有益智、抗抑郁、抗氧化衰老、抑菌抗炎、抗诱变等多方面的生物活性〔13~15〕。有文献报道,从远志中提取分离出的酰化寡糖远志糖苷B可增强中枢胆碱能系统活性,增强认知功能,具有脑保护作用〔16〕。但关于远志对糖尿病周围神经病变保护作用的研究,国内外报道甚少。本研究发现,DPN模型大鼠尾部SNCV明显降低、坐骨神经AR活性明显升高,证实DPN时存在多元醇代谢通路的紊乱,进而引发模型大鼠周围神经发生病变;远志治疗组大鼠尾部SNCV明显高于DPN大鼠、坐骨神经AR活性明显低于DPN大鼠,表明远志治疗对DPN时多元醇代谢通路紊乱具有良性调节作用,可明显降低大鼠坐骨神经AR活性、逆转DPN大鼠尾部SNCV减慢,对DPN时周围神经损伤具有明显的改善作用。远志为我国传统中草药,并且我国有丰富的远志资源,继续深入研究远志对糖尿病周围神经病变的保护作用具有重要的意义和良好的应用前景。
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