桔梗总皂苷对2型糖尿病肝病大鼠糖脂代谢影响的研究

栾海艳， 张建华， 赵晓莲， 张雪松， 欧 芹(佳木斯大学基础医学院，黑龙江佳木斯 154007)

糖尿病 (diabetes mellitus)在全球范围内已成为高发病种，并且患者常伴有肝功能异常，因此糖尿病肝病已越来越引起人们的重视。桔梗作为一种药食通用的植物，其主要的药理活性成分是三萜皂苷［1］，也是桔梗总皂苷的主要成分，其具有许多生物活性，尤其在降血糖、降脂和保肝方面有良好疗效。本实验主要研究它对新近发现的一种糖、脂代谢调节因子骨形态发生蛋白-9(bone morphogenetic protein-9，BMP-9)的作用，此研究在国内外尚未见报道，希望能为糖尿病肝病的治疗提供一个新的靶点及方法。

1 材料与方法

1.1 实验对象及分组 纯系Wistar大鼠60只，清洁级，体质量180～220 g，雌雄各半，购于佳木斯大学实验动物中心。所有大鼠预饲养1周后，随机分为2组:正常对照组10只给予正常饮食，糖尿病肝病造模组50只给予高脂高糖饮食加尾静脉一次性注射2%链脲佐菌素(25 mg/kg)进行2型糖尿病 (type 2 diabetes mellitus)肝病造模，并进行空腹血糖 (fasting blood sugar，FBG)及肝功测定，FBG≥16.8 mmol/L、肝功异常为造模成功［2］。将造模成功的40只2型糖尿病肝病模型大鼠随机分为4组:模型对照组、桔梗总皂苷低剂量组、桔梗总皂苷中剂量组和桔梗总皂苷高剂量组，继续高脂高糖饮食;喂饲基础饲料的10只作为正常对照组。

1.2 给药方案 从第10周起桔梗总皂苷低、中和高剂量组分别给予桔梗总皂苷水溶液50、100、200 mg/(kg·d)灌胃;正常对照组和模型对照组给予等体积蒸馏水灌胃，药物干预12周。

1.3 留取标本及检测指标 实验结束后，称量每只大鼠体质量。取血，检测 FBG、血脂、肝功及肝组织中 BMP-9 mRNA的表达水平。

1.4 试剂 桔梗总皂苷 (西安冠宇生物技术有限公司，药品纯度:80.75%，批号:GY20080225，符合《中国药典》规定标准;链脲佐菌素 (Sigma公司);引物 (北京奥科鼎盛生物科技有限公司);FBG、谷丙转氨酶 (alanine transaminase，ALT)、谷草转氨酶 (aspartate transaminase，AST)试剂盒 (南京建成生物工程研究所);RT-PCR试剂盒、Trizol总RNA试剂、DNA maker(南京凯基生物科技发展有限公司)。

1.5 检测指标 ①采用全自动生化分析仪检测血糖、血脂［包括甘油三酯 (triglyceride，TG)、总胆固醇 (total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白 (low-density lipoprotein，LDL)，高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein，HDL)］及肝功的变化;②采用RT-PCR法检测BMP-9 mRNA的表达变化，以β-actin作为内参照。引物序列如下:β-actin上游5'TCC TCC CTG GAG AAG AGC TA 3'下游5'TCA GGA GGA GCA ATG ATC TTG 3';BMP-9上游5'GGG ACC AAG GAG ACC AGA CTG 3'下游 5'CGC CCA TGT CAT CCT TGT AGA 3'。

1.6 统计学分析 所有数据采用SPSS 13.0统计软件分析处理，数据以±s表示;组间比较采用单因素方差分析，以P＜0.01为有显著差异。

2 结果

2.1 各组大鼠治疗后FBG、TG、TC、LDL及HDL的变化与模型对照组相比，桔梗总皂苷高剂量组的FBG水平显著降低(P＜0.01)，且已达正常标准，TG、TC、LDL水平显著降低 (P＜0.01)，HDL水平显著增高 (P＜0.01);桔梗总皂苷中剂量组的TG、TC水平明显降低 (P＜0.05)(见表1)。

表1 各组大鼠FBG、TG、TC、LDL及HDL的变化 (±s，n=8)

表1 各组大鼠FBG、TG、TC、LDL及HDL的变化 (±s，n=8)

注:与正常对照组相比，＊＊P＜0.01，*P＜0.05;与模型对照组相比，##P＜0.01，#P＜0.05。下表同。

组别 FBG/(mmol·L －1) TG/(mmol·L －1) TC/(mmol·L －1) LDL/(mmol·L －1) HDL/(mmol·L －1)正常对照组 8.958±2.835 0.762±0.251 1.732±0.215 0.216±0.176 2.925±0.352模型对照组 21.583±3.742＊＊ 2.982±0.137＊＊ 4.543±0.146＊＊ 0.882±0.254＊＊ 1.463±0.437＊＊桔梗总皂苷低剂量组 19.463±2.256＊＊ 2.785±0.265＊＊ 4.353±0.198＊＊ 0.814±0.189＊＊ 1.514±0.267＊＊桔梗总皂苷中剂量组 17.351±3.463＊＊ 2.673±0.164＊＊# 4.160±0.304＊＊# 0.798±0.226＊＊ 1.725±0.168＊＊桔梗总皂苷高剂量组 12.468±3.863## 2.053±0.130＊＊## 2.195±0.227＊＊## 0.459±0.167*## 2.597±0.242##

2.2 各组大鼠治疗后肝功能及肝组织中BMP-9 mRNA表达的变化 与模型对照组相比，桔梗总皂苷高剂量组的ALT明显降低 (P＜0.05)，AST水平显著降低 (P＜0.01)，肝组织中BMP-9 mRNA的表达显著增加 (P＜0.01);桔梗总皂苷中剂量组的BMP-9 mRNA的表达明显增加(P＜0.05)(见表2，图1)。

表2 各组大鼠治疗后ALT、AST及肝组织中BMP-9 mRNA表达的变化 (±s，n=8)

表2 各组大鼠治疗后ALT、AST及肝组织中BMP-9 mRNA表达的变化 (±s，n=8)

组别 ALT/(mmol·L －1) AST/(mmol·L －1) (BMP-9/β-actin)正常对照组67.372±25.527 99.367±18.153 0.981±0.028模型对照组 129.437±29.663＊＊ 281.593±39.462＊＊ 0.417±0.041＊＊桔梗总皂苷低剂量组 116.458±31.575* 270.468±41.467＊＊ 0.464±0.053＊＊桔梗总皂苷中剂量组 108.642±30.749* 258.141±17.456＊＊ 0.491±0.032＊＊#桔梗总皂苷高剂量组 80.721±19.573# 196.462±27.942＊＊## 0.739±0.077＊＊##

图1 各组大鼠治疗后肝组织中BMP-9 mRNA的表达

3 讨论

2型糖尿病患者常同时伴有肥胖、高脂血症，并更容易伴发肝脏损害。肝脏并发症已成为糖尿病慢性并发症中除肾脏、心脏、视网膜、神经病变外另一个日益引起人们重视的慢性并发症。肝脏是三大物质代谢的转换中心，它对血糖、血脂调控功能正常与否在糖尿病的形成因素中起着重要的作用，因此保护好肝脏功能对治疗2型糖尿病起着至关重要的作用。作为药食同源的传统中药，桔梗的皂苷类成分具有抗肝脂质过氧化，保护肝细胞，促进肝脏的物质和能量代谢加速肝损伤恢复，改善肝脏微循环，抑制肝肿瘤细胞等作用［3］。已有文献报道，桔梗皂苷能降低高脂大鼠的血脂水平［4］，通过对胰脂肪酶活性的抑制作用进而抑制对食物脂肪吸收［5-6］，并且这些作用是与其剂量大小有一定的相关性［7］;前期研究也表明，桔梗总皂苷能明显降低大鼠的血糖血脂水平，改善肝损伤［8-9］。在本研究中，桔梗总皂苷能明显降低2型糖尿病大鼠的血糖、改善血脂代谢紊乱、保护肝功能，此外它还能对新的糖脂代谢调节因子BMP-9有着很好的调节作用，上调其在糖尿病肝脏组织中的表达，并且桔梗总皂苷的这些功能随着它的剂量增大而增强。BMP-9属于转化生长因子β超家族，主要在肝脏表达，与糖、脂代谢中多个关键转变环节有直接相关性［10］，它具有部分类似胰岛素的糖代谢调节作用，并与胰岛β细胞的胰岛素分泌有直接相关性。Chen等的研究发现，BMP-9能阻遏磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，并激活丝/苏氨酸激酶，从而可能抑制肝内糖异生并促进肌糖原合成以降低血糖;同时，BMP-9还能促进苹果酸酶和脂肪酸合酶的合成［11］。BMP-9与瘦素作用相似可提高糖脂平衡，促进前脂肪细胞增殖，而与抵抗素和抵抗素样蛋白抑制脂肪细胞分裂和分化的作用相反［12］。所以桔梗总皂苷对BMP-9 mRNA表达的上调作用对减轻2型糖尿病大鼠肝脏的损伤有非常重要的意义。

综上，桔梗总皂苷能有效改善2型糖尿病肝病大鼠肝损害，但有关其具体的调节机制，尚有待于进一步的深入和完善。

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