山药多糖对链脲菌素糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响

李晓冰 裴兰英 陈玉龙 展俊平 谢忠礼 朱艳琴 沈小君 李瑞琴

(河南中医学院基础医学院,河南 郑州 450008)

目前，我国糖尿病患者近6 000万人，构成严重的社会公共卫生问题，其患病率、致残率已居全球非传染性疾病的第3位。因此，寻找和研究有效、安全的抗糖尿病治疗药物成为全世界医药工作者关注的重点〔1〕。山药是一种传统中药，为薯蓣科植物薯蓣的干燥根茎。《本草纲目》记载：“山药能益肾气，健脾胃，止泄痢，化痰涎”。作为药食同源食物，千百年来为东亚人民广泛食用。山药多糖是山药的主要活性成分之一，目前，关于山药多糖改善糖尿病症状的研究报道较多，但对其研究多停留于表面的降血糖作用〔2～4〕，对于其具体机制研究不多。随着对糖尿病发病机制研究的深入，血脂代谢异常和氧化应激在糖尿病及其血管并发症中起到的作用受到越来越多的重视〔5〕。本研究旨在观察山药多糖对糖尿病大鼠糖脂代谢和氧化应激的影响，探讨山药多糖对糖尿病血管并发症的预防作用。

1 材料与方法

1.1实验动物 健康雄性Wistar大鼠80只，体重180～220 g,购于河北省实验动物中心，动物许可证编号为SCXK( 冀) 2008-1-003。

1.2主要药物及试剂 山药多糖，由泰安中荟植物生化有限公司提供，纯度60%；二甲双胍，购于北京京丰制药有限公司；链脲菌素(STZ，Sigma公司)；胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、丙二醛(MDA)、总抗氧化物(T-AOC)、谷胱甘肽(GSH)、葡萄糖、糖化血清蛋白(GSP)试剂盒购于南京建成生物工程研究所；胰岛素放免试剂盒购于北京华英生物技术研究所。

1.3动物造模及分组处理 80只大鼠适应性喂养3 d，随机选10只为正常对照组，其余大鼠STZ尾静脉造模。参考文献〔6〕进行造模。第7天尾部取血测血糖值,选取血糖值>11.1 mmol/L的大鼠为糖尿病模型大鼠,纳入实验。模型组、多糖组和西药组从成功造模的动物中均衡分组获得。实验共分为正常对照组、模型组、二甲双胍组、多糖高剂量组、多糖中剂量组、多糖低剂量组，每组12只。多糖高、中、低剂量组按照预实验分别按100 、200、400 mg/kg山药多糖灌胃给药,二甲双胍组按70 mg/kg灌胃,正常组和模型组使用同体积生理盐水灌胃。每日1次,持续 4W。末次给药24 h后腹主动脉取血、分离胰腺。测定血糖、血脂及胰腺氧化应激等相关指标。

1.4检测指标与方法

1.4.1生理指标测定 实验结束前12 h,检测大鼠12 h进食量、12 h进水量、12 h尿量及体重。

1.4.2血糖及胰岛素水平测定 按试剂盒说明书测定空腹血糖、糖化血清蛋白、血清胰岛素水平。

1.4.3血脂指标的测定 按试剂盒操作流程测定血清TG、TC、HDL-C指标。

1.4.4氧化应激指标测定 按试剂盒说明书测定胰腺MDA、GSH、T-AOC指标。

2 结 果

2.1山药多糖对STZ糖尿病大鼠体重、12 h饮水量和12 h摄食量及尿量的影响 与正常对照组比较，模型组糖尿病大鼠12 h摄食量、饮水量及尿量显著升高，体重明显降低(P<0.01)。应用山药多糖后可以发现，与模型组比较，多糖各剂量组体重明显升高，多糖高剂量组体重显著上升(P<0.01)；多糖组12 h摄食、饮水及尿量明显降低，与模型组比较，多糖低、中剂量组摄食量明显降低(P<0.05)，而多糖中、高剂量组12 h饮水量及尿量显著降低(P<0.01)。见表1。

表1 山药多糖对STZ糖尿病大鼠体重、12 h饮水量、摄食量及尿量的影响

2.2山药多糖对糖尿病大鼠空腹血糖、糖化血清蛋白、血清胰岛素水平的影响 与正常对照组比较，糖尿病模型组空腹血糖、糖化血清蛋白明显升高，胰岛素水平显著减低(P<0.01)。与模型组比较，山药多糖高剂量组胰岛素水平明显升高(P<0.05)，而空腹血糖及糖化血清蛋白显著降低(P<0.01)。见表2。

表2 山药多糖对糖尿病大鼠空腹血糖、糖化血清蛋白、血清胰岛素水平的影响

2.3山药多糖对糖尿病大鼠血脂代谢的影响 与正常组比较，模型组TC、TG水平显著升高，HDL-C水平明显降低(P<0.01)，提示模型组存在明显的脂代谢紊乱。与模型组比较，山药多糖各用药组均存在TC、TG降低，HDL-C升高的趋势。其中山药多糖低、高剂量组TC、TG降低，低剂量组HDL-C明显升高(P<0.05)，多糖高剂量组HDL-C显著升高<0.01)。见表3。

表3 山药多糖对糖尿病大鼠血脂代谢的影响

2.4山药多糖对糖尿病大鼠氧化应激的影响 与正常对照组比较，模型组MDA水平显著升高，GSH及T-AOC明显降低(P<0.01)。与模型组比较，二甲双胍及多糖各剂量组MDA明显下降，多糖组MDA尤以中剂量组降低最为显著(P<0.01)。与模型组比较，多糖各剂量组GSH及T-AOC明显上升，呈现明显剂量依赖性升高。见表4。

表4 山药多糖对糖尿病大鼠氧化应激的影响

3 讨 论

STZ在体内可选择性地被胰腺β细胞吸收，所产生的超氧阴离子等自由基能直接破坏β细胞的膜结构，损伤β细胞的DNA，大量的β细胞损伤与坏死导致胰岛素原合成障碍，引起糖尿病。由于STZ对组织毒性相对较小，动物存活率高，本实验选用STZ诱导糖尿病高血糖大鼠方法造模〔7〕。实验结果显示，应用STZ造模后，模型组大鼠血糖显著升高，并且出现明显的体重减轻，多饮、多食、多尿等典型糖尿病症状。山药多糖干预后，糖尿病大鼠“三高一低”症状明显减轻。

糖尿病患者普遍存在不同程度的脂代谢紊乱，而高脂血症又可引起胰岛素抵抗〔8〕。本文结果说明山药多糖具有调节血脂和胰岛素分泌的作用，推测山药多糖调血脂作用可能与提高胰岛素敏感性及促进胰岛素分泌有关。越来越多的证据表明氧化应激参与糖尿病并发症的发生和发展，研究显示，糖尿病人抗氧化能力下降〔9〕。在高糖环境下。机体清除氧自由基的酶的活性降低，同时体内氧化应激作用增强，造成体内大量活性氧自由基的积聚，致使糖尿病一系列并发症的发生和发展〔10〕，检测MDA、T-AOC可以反应体内自由基多少及脂质过氧化程度，并间接反映细胞损伤程度〔11〕。本研究提示山药多糖具有较强清除自由基能力，具有较好的细胞保护作用，从而对延缓糖尿病并发症的发生发展起到一定的作用。

综上所述，山药多糖具有较好调节糖脂作用，其调节血脂作用可能与改善胰岛素敏感性相关；同时，山药多糖还可有效清除氧自由基，可能对延缓糖尿病并发症发展起到一定作用。

4 参考文献

1刁玉林，姜 威,朱 婷,等.天然植物多糖抗糖尿病研究进展〔J〕.国际药学研究杂志,2011；38(4):275-9.

2赵长英，朱 伟,胡琼丹,等.山药多糖对实验性糖尿病小鼠的治疗及预防作用〔J〕.深圳中西医结合杂志,2011；21(3)：133-5.

3朱明磊,唐 微,官守涛.山药多糖对糖尿病小鼠降血糖作用的实验研究〔J〕.现代预防医学,2010；37(8)：1524-7.

4丁岩平.山药多糖对糖尿病小鼠降血糖作用的研究〔J〕.中国基层医药,2011；18(5)：604-5.

5Hamblin M，Friedman DB,Hill S,etal.Alterations in the diabetic myocardial proteome coupled with increased myocardial oxidative stress underlies diabetic cardiomyopathy〔J〕.Mol Cell Cardiol,2007；42(4):884.

6赵云芳，李晓冰，李瑞琴,等.降压调脂胶囊对糖尿病早期肾损害模型大鼠NOS和ET-1表达的影响〔J〕.中成药,2009；31(4)：523-6.

7高秋萍,阮 红,刘森泉，等.紫心甘薯多糖对糖尿病大鼠血糖血脂的调节作用〔J〕.中草药,2010；41(8):1345-8.

8Holland WL，Knotts TA，Chavez JA，etal.Lipid mediators of insulin resistance〔J〕.Nutr Rev,2007；65：39-46.

9Suarez PW，Rajotte RV，Mosmann TR,etal.Both CD+4 and CD+8 T cells in syngenic Lslet grafts in NOD mice produce interferon-gramma during beta-cell destruction〔J〕.Diabetes,1996；45:1350.

10Jeanette SJ，Alex KH，David JR,etal.Oxidative stress and the use of antioxidants in diabetes:Linking basic science to clinical practice〔J〕.Cardiovasc Diabetol，2005；4(1)：5.

11田冬娜，吴斐华,马世超.风轮菜乙醇提取物的降血糖作用及其机制研究〔J〕.中国中药杂志,2008；11(33):1313-6.