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葛根提取物对糖尿病模型大鼠氧化应激影响的实验研究

2014-09-14王友川李津

中国生化药物杂志 2014年8期
关键词:葛根尿蛋白肌酐

王友川,李津

(1.山东省胜利油田中心医院药学部,山东东营257034;2.厦门大学附属第一医院干部保健特诊科,福建厦门361000)

葛根提取物对糖尿病模型大鼠氧化应激影响的实验研究

王友川1,李津2

(1.山东省胜利油田中心医院药学部,山东东营257034;2.厦门大学附属第一医院干部保健特诊科,福建厦门361000)

目的研究葛根提取物对糖尿病模型大鼠氧化应激的影响。方法采用高糖高脂食物喂养联合单次腹腔注射链脲佐菌素法建立糖尿病大鼠模型。将所有大鼠随机分3组,正常对照组10只,不造模,给予普通饲料喂养;糖尿病组10只,为糖尿病造模成功的大鼠;葛根组10只,为糖尿病造模成功的大鼠,给予葛根提取物灌胃。12周后,对比3组大鼠的血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平、肾脏中丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性以及过氧化氢酶(CAT)含量,观察肾脏病理形态改变情况。结果12周后,糖尿病组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著高于对照组大鼠;葛根组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著低于糖尿病组大鼠,差异均有统计学意义(P<0.05);12周后,糖尿病组大鼠肾脏中丙二醛(MDA)含量显著高于对照组,T-SOD活性及CAT含量显著低于对照组大鼠;葛根组大鼠MDA含量显著低于糖尿病组,T-SOD活性及CAT含量显著高于糖尿病组,差异均有统计学意义(P<0.05);12周后,糖尿病组与葛根组大鼠肾脏病理均有所改变,葛根组大鼠肾脏病理较糖尿病组大鼠明显有所改善。结论葛根提取物能够明显改善糖尿病大鼠的氧化应激指标。

葛根提取物;糖尿病;氧化应激反应

糖尿病(diabetes)是由于胰岛素分泌不足或其生物作用受损,导致血液中葡萄糖浓度上升而引起一系列机体功能障碍的代谢性疾病[1]。作为代谢性疾病,糖尿病除了血糖长时间处于高水平状态下外,血压以及血脂也会出现异常,从而导致出现神经、血管功能及结构等异常,出现并发症,如糖尿病足、糖尿病肾病等[2]。本病临床表现为多饮、多尿、多食、消瘦、疲乏无力以及肥胖等[3]。随着医疗技术的发展,人们更加重视本病对生活质量的影响。近年研究[4]表明氧化应激在糖尿病的发生发展中有关键的重要作用。研究认为葛根提取物具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤的作用[5],同时具有降血脂和抗动脉粥样硬化等的药理学作用[6]。目前关于葛根提取物对糖尿病大鼠的治疗作用,国内研究相对较少[7],因此本研究旨在通过建立糖尿病大鼠模型,检测血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平、肾脏中MDA、T-SOD活性以及CAT含量、肾脏病理形态改变等指标,对葛根提取物对糖尿病大鼠氧化应激反应影响的作用机制进行初步探讨。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康SPF级雄性SD大鼠,体质量(160.2± 18.3)g,由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供,许可证号:SCXK(沪)2013-0005。饲养室温度20℃~25℃,相对湿度40%~70%。本实验需遵循《实验动物保护条例》,遵守3R原则。

1.2 饲料的准备 普通喂养饲料成分:60%的碳水化合物、22%的蛋白质、10%的脂肪及8%其他成分;高糖高脂喂养饲料成分:在普通喂养饲料中增加15%的猪油、20%的蔗糖、3%的胆固醇、1%的胆酸钠以及适量的磷酸氢钙、酪蛋白、石粉等。

1.3 给药方法 在保证实验动物自由饮水及进食的条件下,正常组大鼠给予普通饲料喂养,3 d后向大鼠腹腔内注射柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液;糖尿病组与葛根组大鼠给予高糖高脂饲料喂养,3 d后向大鼠腹腔内注射柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液稀释的链脲佐菌素55mg/kg,当天禁食不禁水,次日于尾静脉取血,测定血糖大于11.1mmol/L,确定造模成功。葛根组大鼠造模后每天通过灌胃给予葛根提取物悬浮液200mg/kg,1天1次,对照组与糖尿病组大鼠均给予等量生理盐水,2周后比较3组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平,MDA、T-SOD活性以及CAT含量,观察各组大鼠肾脏病理形态改变情况。

1.4 观察指标及检测方法

1.4.1 血糖、血肌酐及24 h尿蛋白水平 所有大鼠尾静脉取血,采用血糖仪测量血糖浓度,采用自动生化分析仪测量血肌酐及24 h尿蛋白。

1.4.2 MDA、T-SOD活性以及CAT含量测定 所有大鼠处死后称取0.5 g肾皮质组织置于4.5mL冰冷生理盐水中制成组织匀浆,低温离心,取上清液,采用使用放免法测量 MDA、T-SOD活性及CAT含量[免疫荧光试剂盒(Sigma-Aldrich,美国)],所有操作均严格按说明书操作。

1.4.3 肾脏病理形态观察 取大鼠肾脏组织,采用常规方法制备肾脏石蜡切片,进行Masson染色,光学显微镜下观察并拍照。

1.5 统计学方法 采用统计学软件SPSS19.0进行统计学分析,正态计量资料用“±s”表示,正态资料组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组大鼠血糖、血肌酐及24 h尿蛋白水平比较 12周后,糖尿病组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著高于对照组大鼠(P<0.05),表明模型构建成功;葛根组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著低于糖尿病组大鼠,差异有统计学意义(P<0.05,见表1)。

表1 3组大鼠血糖、血肌酐及24 h尿蛋白水平比较Tab.1 Comparison of blood sugar,blood creatinine and 24 h urinary protein level among three groups

2.2 3组大鼠MDA、T-SOD活性及CAT含量比较 12周后,糖尿病组大鼠MDA显著高于对照组大鼠,T-SOD活性及CAT含量显著低于对照组大鼠;葛根组大鼠MDA显著低于糖尿病组大鼠,T-SOD活性及CAT含量显著高于糖尿病组大鼠,差异有统计学意义(P<0.05,见表2)。

表2 3组大鼠MDA、T-SOD活性以及CAT含量指标比较情况Tab.2 Comparison of MDA,T-SOD activity and CAT content among three groups

2.3 3组大鼠肾脏病理形态改变比较 12周后,糖尿病组与葛根组大鼠肾脏病理均有所改变,葛根组大鼠肾脏病理较糖尿病组大鼠明显有所改善。Masson染色结果显示:对照组大鼠肾组织石蜡切片在光镜下为正常绿色胶原纤维;糖尿病组大鼠绿色胶原纤维增多,且基底膜弥漫增厚,肾小球体积略大于对照组;葛根组绿色胶原纤维较对照组有所增多,较糖尿病组有所减少,系膜增生明显减轻(见图1)。

图1 3组大鼠肾脏切片染色结果Fig.1 Staining results of rats kidney slices in three groups

3 讨论

随着社会的不断发展,生活水平的不断提高,糖尿病的发病率正逐年增长,严重危害人体健康,影响患者的生活质量。研究表明糖尿病的主要危害在于糖尿病并发症,其中糖尿病肾病影响整个机体代谢,且未发现明确有治疗效果的药物[8-9]。

糖尿病大鼠由于高血糖致使血管损伤,使得血管内壁组织成分改变,氧化应激在其中有重要作用,因其会使自由基产生增加,从而出现抗氧化能力减弱。陈湘宏等[10]研究认为抗氧化剂可减少自由基的产生亦或是直接消灭自由基,达到抗氧化作用。杨志勇[11]研究认为葛根提取物对由糖尿病引起的氧化应激变化有一定影响,同时具有降血脂和抗动脉粥样硬化的功能等。本研究通过建立糖尿病大鼠模型,检测健康大鼠、糖尿病大鼠以及经过葛根提取物治疗的糖尿病大鼠的血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平,MDA、T-SOD活性以及CAT含量,肾脏病理形态改变等指标,探讨葛根提取物对糖尿病大鼠氧化应激反应的影响。作为代谢性疾病,陈琳等[12]研究表明糖尿病除了血糖升高外,随着疾病的发展,肾脏受到累及,因而血肌酐、24 h尿蛋白水平、MDA、T-SOD活性、CAT含量以及肾脏病理形态均有异常。本研究结果显示糖尿病组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著高于对照组大鼠,葛根组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平显著低于糖尿病组大鼠,与杨志勇[11]结果相似;糖尿病组大鼠MDA明显高于对照组,T-SOD活性及CAT含量明显低于对照组大鼠;葛根组大鼠MDA明显低于糖尿病组大鼠,葛根组大鼠T-SOD活性及CAT含量明显高于糖尿病组大鼠,与赵敬等[13]报道一致;糖尿病组与葛根组大鼠肾脏病理均有所改变,葛根组大鼠肾脏病理较糖尿病组大鼠有明显改善,与常晓慧等[14]研究结果相似。

综上所述,葛根提取物能够明显改善糖尿病大鼠的血糖、血肌酐、24 h尿蛋白水平、MDA、T-SOD活性以及CAT含量以及肾脏组织形态,值得进一步探讨。

[1]董志超,何际婵,王天群,等.肉桂提取物对α-葡萄糖苷酶活性及糖尿病模型大鼠餐后高血糖的抑制作用[J].中国药房,2013,47(9):4421-4424.

[2]唐英,陈刚,曹和欣,等.糖尿病肾病抗氧化治疗的中医药研究进展[J].中华中医药杂志,2014(1):202-204.

[3]朋红霞,章雪莲,王亿平,等.中药干预糖尿病肾病氧化应激状态的研究进展[J].中医药临床杂志,2014(1):85-88.

[4]郭保根.参芪复方对KKAy小鼠糖尿病大血管病变差异基因表达影响的实验研究[D].成都中医药大学,2013.

[5]高宗桂.川芎嗪干预大鼠缺血性中风作用及其机制的研究[D].北京:北京中医药大学.2014.

[6]赵丹丹.降糖消渴颗粒对DM大鼠的作用及AMPK信号通路的影响研究[D].北京:北京中医药大学,2014.

[7]刘乃彬.血糖波动对2型糖尿病大鼠种植体骨结合影响的实验研究[D].陕西:第四军医大学,2013.

[8]赵兴国.黄连解毒汤对2型糖尿病影响的临床研究及对2型糖尿病大鼠血管HIF-1α、VEGF影响的实验研究[D].山东:山东中医药大学,2013.

[9]高巍,张雪梅,朱路甲.姜黄素对糖尿病大鼠氧化应激的影响[J].中国食品添加剂,2013(1):88-91.

[10]陈湘宏,文绍敦,吴萍等.芜菁不同提取物对糖尿病模型小鼠降血糖作用的研究[J].中国药房,2013(7):596-598.

[11]杨志勇.葛根醇提物对糖尿病模型大鼠血脂与血管的保护作用[J].中国药房,2013,43(5):4063-4065.

[12]陈琳,喻明,夏娟,等.咖啡对糖尿病大鼠胰岛素分泌、敏感性及氧化应激影响[J].中南药学,2013(6):424-428.

[13]赵敬.糖肾平对DKD大鼠肾脏保护作用及TGF-β_1-Smad2/3-ILK信号转导通路影响的研究[D].北京:北京中医药大学,2014.

[14]常晓慧,向阳.复合天然药物提取物对2型糖尿病大鼠学习认知功能的影响[A].中华中医药学会.中华中医药学会第二届岐黄论坛——血液病中医药防治分论坛论文集[C].中华中医药学会:2014:8.

(编校:吴茜)

Experiment study on the effect of kudzu root extract on oxidative stress in diabetic model rats

WANG You-chuan1,LIJin2

(1.Department of Pharmacy,Shandong ShengliOilfield Central Hospital,Dongying 257034,China;2.Cadre Health Special Clinic Branch,First Affiliated Hospital of Xiamen University,Xiamen 361000,China)

ObjectiveTo observe the effect of kudzu root extract on oxidative stress of diabetic model rats.MethodsDiabetic rats model was established by high sugar,high fat diet combining single intraperitoneal injections of streptozotocm(STZ).All rats were random ly into three groups,normal control group had 10 rats,were given the ordinary feed,diabetes group and kudzu rootgroup both had 10 diabetes rats,and the latter were given kudzu root extract.12 weeks later,blood glucose,serum creatinine and 24 h urinary protein,MDA,T-SOD activity and CAT content changes in three groupswere determined and compared.ResultsAfter 12 weeks,the blood glucose,serum creatinine and 24 h urine protein levels of rats in diabetes group were significantly higher than control group rats,those indexes of rats in kudzu root group were significantly lower than diabetes group,the differenceswere all statistically significant(P<0.05).After 12 weeks,MDA content of rats in diabetes group was significantly higher than that of control group,T-SOD activity and CAT contentwere significantly lower than control group;MDA content of rats in kudzu root group was significantly lower than that in diabetes group,T-SOD activity and CAT content were significantly higher than diabetes group,the differences were all statistically significant(P<0.05).After 12 weeks,rats of diabetes group and puerarin group all had kidney pathological change,and compared with diabetes group,renal pathology in kudzu root group were improved obviously.Conclusion Kudzu root extract could significantly improve the blood glucose,serum creatinine and 24 hours urinary protein level,MDA content,T-SOD activity and CAT content and kidney tissuemorphology of diabetic rats.

kudzu root extract;diabetes;oxidative stress response

R587.1

A

1005-1678(2014)08-0029-03

福建省卫生厅项目(2013-2-87)

王友川,男,本科,副主任医师、药师,研究方向:中药调配,E-mail:bnwychuan@126.com。

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