益气养阴散结中药方对KKAy糖尿病小鼠糖脂代谢的影响
2014-11-21吴淑馨孙宏峰龙泓竹杨晓晖
吴淑馨 孙宏峰 龙泓竹 张 力 杨晓晖
(1北京中医药大学东方医院内分泌科,北京,100078;2国家食品药品监督管理局药品评价中心,北京,100045)
糖尿病患者常有不同程度的脂质代谢紊乱,血脂异常可导致糖尿病多种并发症的发生,最终威胁到糖尿病患者的生命。在前期研究中发现[1],益气养阴散结方对降低血糖,纠正脂代谢紊乱方面有一定作用,对糖尿病心脏病有一定的早期保护作用。本实验通过观察益气养阴散结方对自发糖尿病小鼠糖脂代谢的影响,以期证实其对糖尿病并发症的预防作用,为临床应用该方提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 动物 雄性SPF级C57BL/6J小鼠,40只,10~12周龄,体重20~25 g,购自中国医学科学院医学实验动物研究所。雄性SPF级KKAy小鼠,80只,11~12周龄,购自中国医学科学院实验动物中心。KKAy小鼠测量空腹血糖(FBG),FBG≥13.9 mmol/L者确定为糖尿病小鼠,纳入实验。实验期间,自由饮水C57BL/6J小鼠给予小鼠生长维持颗粒饲料,KKAy小鼠给予高脂饲料(含10%猪油、10%蛋黄粉和10%葡萄糖,为KKAy小鼠专用高能量饲料),饲料均由医科院动物所提供,以上动物均饲养于东直门医院动物中心。
1.2 药品 实验所用益气养阴散结中药复方由北京中医药大学东方医院提供。
1.3 分组及给药 小鼠适应性饲养1周后,随机分组,将KKAy小鼠随机分为模型组和中药组,C57BL/6J小鼠则为正常对照组,分组后给药,根据人和小鼠间的体表面积折算系数计算给药量,经计算,小鼠给药量为20.2 g/(kg·d),即中药组予20.2 g/(kg·d)灌服益气养阴散结中药,模型组及正常组予20.2 g/(kg·d)灌服蒸馏水,给药共12周。
1.4 观察指标
1.4.1 一般情况 给药共12周,平时记录各组小鼠的活动状态、毛色、精神状态、饮食、二便情况,定期检测各组小鼠的体重、血糖情况。
1.4.2 血糖及血脂的测定 在实验的第4、8、12周末,水合氯醛麻醉后,腹主动脉采血,分离血清,使用全自动生化分析仪测定血糖(GLU)及三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)等指标。
1.4.3 统计学处理 对实验数据均采用SPSS 16.0统计软件。计量资料以(±s)表示,多组样本间差异的比较用多因素方差分析的方法。P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 一般情况 在喂养期间,C57BL/6J小鼠活跃,对抓取抵抗明显,正常进食饮水,毛色亮泽,KKAy小鼠较C57BL/6J小鼠肥胖,体重增长迅速,活动迟缓、懒动、反应迟钝,毛色干枯无光泽。
2.2 各组大鼠血糖测定情况 如表1所示,与正常组比较,从第4周开始,模型组及中药组小鼠空腹血糖就已经明显升高,在实验的第4、8、12周差异均有统计学意义(P<0.01),在第12周时,中药组与模型组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。
表1 各组小鼠FBG的比较(mmol/L)
表2 各组小鼠TC的比较(mmol/L)
2.3 各组大鼠TG、TC测定情况 如表2和表3所示,与正常组比较,从第4周开始,模型组及中药组小鼠TG及TC水平明显升高,在第4、8、12周均有统计学意义(P<0.01),在第8周时,中药组与模型组相比,TC有统计学意义(P<0.05);在第8、12周时,中药组与模型组相比,TG均有统计学意义(P<0.05)。
表3 各组小鼠TG的比较(mmol/L)
2.4 各组大鼠LDL、HDL测定情况 如表4和表5所示,与正常组比较,从第4周开始,模型组及中药组小鼠LDL及TC水平明显升高,在第4、8、12周均有统计学意义(P<0.01),在第8周时,中药组与模型组相比,LDL有统计学意义(P<0.05);在第8周时,中药,HDL(P<0.05)。
表4 各组小鼠LDL的比较(mmol/L)
表5 各组小鼠HDL的比较(mmol/L)
3 讨论
3.1 动物模型特点 KKAy小鼠系能自发出现肥胖、高血糖及高胰岛素血症的一种动物模型,表现为天生的葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗,随年龄增长逐渐转变为高血糖和糖尿病。其编码皮毛颜色信息的Agout(ia)基因位于小鼠2号染色体上,该基因为a/a纯合子时,小鼠皮毛表达为正常的黑色,将黄色肥胖基因(A7)转至KKAy小鼠而得到的KKAy小鼠变异为Ay/a杂合子时,不仅从外表上有了改变,小鼠皮毛呈现了黄色,同时具有了肥胖、高血糖、脂质代谢紊乱等代谢异常综合征的特征[2]。KKAy糖尿病小鼠与人类2型糖尿病的发病过程极其相似,其发病的基础都为遗传因素和环境因素的共同参与,这种转基因技术与自发性动物模型结合制备的动物模型,不仅可应用于脂代谢紊乱、胰岛素抵抗的研究,是目前研究2型糖尿病及其并发症较为理想的自发动物模型。Bray[3]早在1971年就曾报道KKAy小鼠在8周时发生肥胖,16~20周时体重、血糖等指标相对稳定,大约1年左右血糖开始降低,亦有实验研究报道KKAy小鼠在5周龄时血糖、胰岛素水平以及HbA1c水平就逐步升高,并且肝脂肪化和脂肪组织增多[4],在10周龄时有明显的糖脂代谢紊乱[5],我们选择11~12周龄的 KKAy小鼠,并且在实验的第4、8、12周分别观察其血脂变化,以期动态观察KKAy小鼠的血糖血脂变化,及中药干预后的影响。
3.2 糖脂代谢紊乱与糖尿病血管并发症密切相关
糖尿病的发病率日益升高,且多伴有多种慢性并发症,因此对糖尿病并发症的防治尤为重要。糖脂代谢紊乱是各种并发症的发病基础,高血糖、高血脂、高血压、肥胖等构成了糖尿病慢性并发症的独立危险因素[6]。2型糖尿病患者易并发血脂紊乱,其在糖尿病血管并发症尤其是心血管事件的发生上起重要作用,三酰甘油和游离脂肪酸等在心肌细胞内聚集增多,对心肌细胞内酶系统的活性具有抑制作用[7],而小而密的LDL与引起心力衰竭的风险有关[8],同时血脂紊乱亦可使血液黏度增高,可诱发微血管病变;所以脂代谢异常是血管并发症的重要因素[9]。美国国家胆固醇教育计划成人治疗方案第三次指南(NECP-ATPIII)将糖尿病视为冠心病的高危症,还指出升高的LDL-C水平是冠心病的主要危险因子,应将糖尿病患者的血浆LDL-C水平严格控制在100 mg/dl(2.6 mmol/L)以下[10]。
3.3 益气养阴通络散结方对KKAy小鼠糖脂代谢的影响 许多流行病学调查显示糖尿病患者的脂质代谢异常通常表现为TG水平升高、LDL-C水平和HDLC水平的降低[11]。本实验中的模型组及中药组与正常组相比,在第4、8、12周时都表现出了明显的FBG、TG、TC、LDL-C升高、HDL-C降低,与以往的实验报道一致[12-14]。中药组的脂代谢紊乱明显减轻,与模型组相比,降低了血TG、TC和LDL-C,升高了血HDLC,且在实验的第8周更加明显。
益气养阴散结方由黄芪等药物组成,具有益气养阴散结之功效,全方补而不滞,祛瘀不伤正。临床运用该方治疗糖尿病微血管、神经并发症取得了较为满意的效果,其中治疗早期糖尿病心脏病变34例,总有效率88.2%,优于对照组的73.3%(P <0.05)[15]。
本实验发现,益气养阴散结方可显著改善自发糖尿病小鼠的糖脂代谢紊乱,具有明显的降糖和调脂功效,这可能对控制糖尿病的进程,防治早期血管并发症的发生发展具有重要意义。该方具体作用的环节和靶点,有待于进一步研究,下一步可进一步研究益气养阴散结方在调节糖脂代谢的作用靶点和糖尿病血管并发症防治中的作用。
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