两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血糖血脂的影响

兰 怡，卢 伟，李琳琳，王 烨，龙 梅，毛新民（.新疆医科大学附属中医院，新疆 乌鲁木齐 80054；. 新疆医科大学基础医学院，新疆 乌鲁木齐 80054；.新疆医科大学中医学院，新疆 乌鲁木齐 80054）

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是由于胰岛素相对或绝对缺乏以及不同程度的胰岛素抵抗引起的物质代谢紊乱综合征[1]，其基本生理特征为持续高血糖，会诱发一系列微血管及大血管病变等严重的并发症[2]。临床常见的口服降糖药物在控制血糖的同时会引起一些副作用，中药因其多成分、多途径、多靶点等特点，在糖尿病及并发症的防治方面具有独特优势[3]。两色金鸡菊（Coreopsis tinctoria Nutt.）又称昆仑雪菊，为菊科金鸡菊属一年生草本植物，分布在我国新疆昆仑山区，野生资源丰富[4]。研究发现两色金鸡菊在体外具有很强的清除自由基能力和抑制α-葡萄糖苷酶活性作用[5-6]；可增加高血压小鼠体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GSH-Px）的活力，同时降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）的含量[7]；两色金鸡菊乙酸乙酯萃取物、水提物和活性成分马里苷具有细胞保护作用，能对抗β细胞损伤[8]；两色金鸡菊水提物可明显改善大鼠腹腔注射小剂量链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）所致的糖耐量受损情况[9]等。本实验采用高糖高脂饲料喂养、腹腔注射小剂量STZ建立实验性糖尿病模型大鼠，观察两色金鸡菊醇提物对糖尿病大鼠血糖血脂的作用。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 两色金鸡菊提取物 两色金鸡菊（新疆雪菊生物科技公司，批号20130301）按本课题组已申报的专利工艺（专利号：CN 201210270799）进行提取，并冷冻干燥制备成两色金鸡菊提取物。

1.1.2 实验动物及饲料 雄性SD大鼠，体质量180 ~220 g，SPF级，由新疆医科大学动物实验中心提供，动物合格证号：SCXK（新）2011-0004；饲养环境：光照12 h·d-1，温度（21 ± 2） ℃，湿度40% ~ 45%。高糖高脂饲料：2.5%胆固醇、0.5%胆酸钠、20.0%蔗糖、10.0%猪油、67.0%基础饲料（江苏省协同生物工程有限责任公司，批号130520）。

1.1.3 试剂与仪器 链脲佐菌素（美国Sigma公司，规格：1 g，批号201305）；二甲双胍（中美上海施贵宝制药有限公司，规格：0.5 g，批号201207）；糖化血红蛋白（HbAlc）试剂盒（上海研辉生物科技有限公司，批号20111101A）；胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HLD-C）测试盒（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，批号141713001）。

ACCU-CHEK Performa罗氏卓越型血糖仪[罗氏诊断产品（上海）有限公司]；TGL-16G型台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；XP205电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；ACS-1.5A电子称（上海友声衡器有限公司）；Mindray BS-120全自动生化仪（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 模型的建立 雄性SD大鼠，适应性喂养3 d后按体质量均衡随机分为高脂高糖饲料组和正常对照组。饲养6周后，禁食12 h，大鼠一次性腹腔注射1%的STZ溶液（溶剂为pH 4.5的柠檬酸三钠-柠檬酸缓冲液），剂量为30 mg·kg-1。正常组给予相同体积的柠檬酸三钠-柠檬酸缓冲液。注射STZ溶液2周后，禁食12 h，尾尖取血测定大鼠空腹血糖（FBG），FBG≥11.1 mmol·L-1视为造模成功[10]。

1.2.2 分组及干预 将造模成功的大鼠随机分为5组：模型组、二甲双胍（0.2 g·kg-1）组、两色金鸡菊醇提物低（0.4 g·kg-1）、中（0.8 g·kg-1）、高（1.6 g·kg-1）剂量组。每天灌胃给药1次（ 模型组和正常对照组给予等量蒸馏水），灌胃容积为10 mL·kg-1。除正常对照组外，其余5组继续喂食高糖、高脂饲料，连续灌胃给药4周，每周测量1次FBG。

1.2.3 处理方法及观察指标 药物干预4周后，禁食12 h，给予2.5%的戊巴比妥钠溶液腹腔注射麻醉，腹主动脉取血，离心（15 min，4 ℃，3000 r·min-1），分离血清，– 80 ℃保存；同时取适量腹主动脉血，采用糖化血红蛋白测试仪测定全血中HbAlc的含量。分离肝脏，称重并计算肝脏系数。采用全自动生化仪测量各组大鼠血清中TC、TG、LDL-C、HDL-C、AST和ALT含量。采用放射免疫法测量各组大鼠血清胰岛素（Ins）含量（新疆医科大学第一附属医院核医学科检测）。HbAlc是指与葡萄糖结合的血红蛋白占全部血红蛋白的比例。采用公式胰岛素抵抗指数（insulin resistance index，IRI） = FBG×空腹胰岛素/22.5计算IRI，评价胰岛素抵抗情况；采用公式胰岛素敏感指数（insulin sensitivity index，ISI） = – ln（FBG×空腹胰岛素）计算ISI，考察两色金鸡菊改善胰岛素敏感性的情况。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠FBG曲线下面积和HbAlc含量的影响

将4周的FBG值绘制成曲线，计算曲线下面积（AUC）。糖尿病大鼠FBG-AUC结果显示，与正常对照组相比，模型组大鼠FBG-AUC明显升高（P <0.01）；干预4周后，阳性药二甲双胍组下降幅度最大，与模型组相比有显著统计学差异（P < 0.01）；两色金鸡菊醇提物中、高剂量组也可显著降低FBGAUC（P < 0.05），其中高剂量组作用与二甲双胍组作用相近，两组数值无统计学差异，见表1。

HbAlc测量结果显示，与正常对照组相比，模型组大鼠HbAlc含量明显增高（P < 0.01）；药物干预4周后，二甲双胍、醇提物三个剂量组均可显著降低大鼠血中HbAlc含量，与模型组相比差异具有统计学意义（P < 0.01）。详见表1。

表1 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠FBG-AUC和HbAlc含量的影响. x± sTab 1 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on FBG-AUC and HbAlc in diabetic rats. x± s

2.2 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血清Ins、IRI和ISI的影响

实验结果显示，与正常对照组比较，模型组大鼠血清Ins含量明显增加（P < 0.01）；干预4周后，与模型组相比，二甲双胍组和两色金鸡菊醇提物三个剂量组大鼠血清Ins含量明显降低，具有统计学差异（P <0.01）。IRI和ISI计算结果显示，与正常对照组相比，模型组大鼠IRI明显升高（P < 0.01）、ISI明显降低（P <0.01）；药物干预4周后，各给药组大鼠胰岛素抵抗症状都得到缓解，两色金鸡菊醇提物三个剂量组和二甲双胍组大鼠IRI明显下降、ISI显著增加，与模型组相比均具有显著统计学差异（P < 0.05），两色金鸡菊醇提物高剂量组的效果最明显，优于阳性药二甲双胍。详见表2。

2.3 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠肝脏指数、AST和ALT含量的影响

实验性糖尿病模型大鼠肝脏指数明显高于正常对照组（P < 0.01）；干预4周后，与模型组比较各给药组大鼠肝脏指数均明显降低（P < 0.01）。与正常对照组相比，模型组大鼠血清中AST和ALT的含量明显增高，具有显著统计学差异（P < 0.01）。药物干预4周后，与模型组相比，两色金鸡菊醇提物三个剂量组可显著降低AST和ALT数值（P < 0.01）；阳性药二甲双胍组大鼠血浆中AST和ALT含量也明显降低（P <0.05）。详见表3。

2.4 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血脂四项的影响

实验结果显示，与正常对照组比较，模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C的含量明显增加（P < 0.01）；干预4周后，与模型组相比，两色金鸡菊醇提物各剂量组可明显降低糖尿病大鼠血清中TC、TG、LDL-C的含量，与阳性药二甲双胍组效果相当。药物干预4周后，与模型组相比，二甲双胍组大鼠血清中HDL-C的含量有增加趋势，但无统计学差异（P > 0.05）；两色金鸡菊醇提物各剂量组均能增加HDL-C的含量，且均有显著统计学差异（P < 0.01）。 详见表4。

表2 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血清Ins、IRI和ISI的影响.±sTab 2 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on Ins, IRI and ISI in diabetic rats.±s

表2 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血清Ins、IRI和ISI的影响.±sTab 2 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on Ins, IRI and ISI in diabetic rats.±s

注：与正常对照组相比，*P < 0.05，**P < 0.01；与模型组相比，#P <0.05，##P < 0.01Note: compared with control group, *P < 0.05, **P < 0.01; compared with model group, #P < 0.05, ##P < 0.01

组别 例数 给药剂量/g·kg-1Ins/μIU·mL-1 IRI ISI正常对照组10 – 23.8±6.3 4.9±1.5 – 4.7±0.3模型组 7 – 45.5±18.4** 50.3±20.8** – 6.9±0.4**二甲双胍组8 0.2 27.3±3.8## 19.2±4.0## – 6.1±0.2##11 0.4 29.7±17.3## 31.3±17.4## – 6.4±0.5#醇提物中剂量组醇提物低剂量组11 0.8 23.1±8.4## 19.4±6.8## – 6.0±0.4##醇提物高剂量组12 1.6 19.1±5.2## 15.7±6.3## – 5.8±0.4##

表3 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠肝脏指数、AST和ALT的影响.± sxTab 3 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on liver index, AST and ALT in diabetic rats.±s

注：与正常对照组相比，*P < 0.05，**P < 0.01；与模型组相比，#P <0.05，##P < 0.01Note: compared with control group, *P < 0.05, **P < 0.01; compared with model group, #P < 0.05, ##P < 0.01

组别 例数给药剂量/g·kg-1肝脏指数/×10-2 AST/IU·L-1 ALT/IU·L-1 10 – 1.955±0.142 107.8±15.0 48.5±14.5模型组 7 – 6.066±1.270** 389.0±197.1** 317.1±169.8**二甲双胍组正常对照组8 0.2 4.685±0.371## 279.8±109.4#162.7±93.3##醇提物低剂量组11 0.4 4.784±0.332##185.6±38.8## 127.2±24.7##醇提物中剂量组11 0.8 4.661±0.333##170.0±46.4##117.0±17.7##醇提物高剂量组12 1.6 4.988±0.573##225.6±72.6##148.6±58.3##

3 讨论

两色金鸡菊主要分布于新疆和田地区海拔3000米左右的昆仑山区，有较丰富的野生资源[4]。长期以来，两色金鸡菊被当地居民当花茶饮用，味甘、性平，归肝、大肠二经，具有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功效，用花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒，是具有广阔前景和研究价值的新品种[11]。

表4 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血脂四项的影响.x± sTab 4 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on blood lipids in diabetic rats. ±s

表4 两色金鸡菊醇提物对实验性糖尿病大鼠血脂四项的影响.x± sTab 4 Effect of the alcohol extract from Coreopsis tinctoria Nutt. on blood lipids in diabetic rats. ±s

注：与正常对照组相比，*P < 0.05，**P < 0.01；与模型组相比，#P < 0.05，##P < 0.01Note: compared with control group, *P < 0.05, **P < 0.01; compared with model group, #P < 0.05, ##P < 0.01

组别 例数 给药剂量 /g·kg-1 TC/mmol·L-1 TG/mmol·L-1 HDL-C/mmol·L-1 LDL-C/mmol·L-1正常对照组 10 – 1.2±0.2 0.5±0.1 0.8±0.1 0.4±0.1模型组 7 – 12.2±9.1** 2.7±1.4** 1.0±0.4 13.1±9.5**二甲双胍组 8 0.2 3.9±1.5## 1.0±0.5## 1.1±0.2 1.8±0.8##醇提物低剂量组 11 0.4 6.0±1.9## 1.1±0.4## 2.1±0.6## 2.8±1.9##醇提物中剂量组 11 0.8 5.5±2.6## 0.9±0.4## 1.7±0.1## 2.0±1.3##醇提物高剂量组 12 1.6 5.3±2.0## 0.6±0.3## 1.6±0.4## 1.8±0.8##

本实验采用经典的高糖、高脂饲料喂养加腹腔注射小剂量STZ的方法建立实验性糖尿病大鼠模型。实验结果显示，模型大鼠出现明显的“三多一少”、毛发干枯杂乱、倦卧以及活动减少症状；FBG-AUC、TC、TG、LDL-C、HbAlc、Ins水平和IRI明显高于正常对照组（P < 0.01），ISI明显下降（P < 0.01）。以上结果说明，采用该方法建立的实验性糖尿病模型大鼠出现明显高血糖、高胰岛素血症、胰岛素抵抗和脂代谢紊乱等症状。药物干预4周后，醇提物三个剂量组能够不同程度的降低FBG-AUC，降低HbA1c和Ins含量，增加胰岛素敏感性，改善胰岛素抵抗。以上实验结果显示，两色金鸡菊醇提物能够改善实验性糖尿病大鼠糖代谢紊乱的情况。

研究[12]发现78.5l%的T2DM患者伴有血脂异常情况，表现为TG、TC、LDL-C和极低脂密度脂蛋白水平升高，HDL-C水平下降，其中TG显著升高是T2DM中最常见的脂质代谢紊乱的表现。高水平的TG分解产生大量游离脂肪酸（free fatty acid，FFA），后者干扰胰岛素在外周组织中与受体的结合，使外周组织对胰岛素的敏感性下降[13]；机体内TG含量增加，多伴有超重或肥胖，导致脂肪细胞肥大和增生，增大的脂肪细胞可分泌一系列激素和细胞因子，促进胰岛素抵抗（IR）发生。本研究中，给予两色金鸡菊醇提物干预后，除对血糖有一定改善作用外，各组大鼠血清中TC、TG、LDL-C的含量都得到了显著降低（P <0.01），且HDL-C的含量显著升高（P < 0.01），表现出在血脂异常方面具有很好的改善作用，这可能与改善胰岛素抵抗有关。

此外，两色金鸡菊醇提物还可降低实验性糖尿病大鼠的肝脏指数，说明两色金鸡菊醇提物可以抑制糖尿病大鼠肝脏的肥大现象。对于肝脏功能指标考察发现，两色金鸡菊醇提物可以显著降低模型大鼠AST和ALT的含量。综上，两色金鸡菊醇提物可改善实验性糖尿病大鼠血糖、血脂紊乱情况，改善胰岛素抵抗状态，保护肝脏等，但其具体的药效物质基础和作用机制尚不清楚，因此还需进一步的研究，旨在为两色金鸡菊功能食品和药品的开发提供参考。