黄芪多糖联合二甲双胍对糖尿病大鼠心肌损伤的实验研究

陈红霞，曹 霞，卢 红，汪 蕾

(1.湖北科技学院基础医学院，湖北 咸宁 437100;2.湖北中医药大学检验学院)

社会的进步和人们生活水平的提高使得糖尿病近年来在全球范围内流行;在我国，糖尿病病人的数量也在以惊人的速度急剧增多。糖尿病心肌损伤是糖尿病最常见和严重的并发症之一，糖尿病心肌损伤发病机制较为复杂，研究显示［1～3］，高血糖在糖尿病心肌痛(DCM)的发病中起核心作用。由于DCM 目前没有特异的治疗方法，能同时兼顾改善血糖和抗氧化纤维化是我们的治疗方向。我们拟采用黄芪多糖联合二甲双胍协同治疗糖尿病大鼠，探讨中西医结合治疗在DCM 中的作用，为临床应用提供实验和理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康SD 大鼠50 只，体质量180～250g(饲养合格证号SCXK 鄂2013-0017)，由湖北中医药大学实验动物中心提供，饲养条件为恒温(25 ±2)℃，相对湿度52%～70%，饲养条件符合实验动物环境设施要求。

1.2 主要药物与试剂 APS(黄芪多糖，纯度为70%，另有少量黄芪皂苷、氨基酸及黄酮等)购自西安沃森生物科技有限公司，由湖北中医药大学药用植物鉴定教研室鉴定;二甲双胍(上海信谊天平药业有限公司，批号67101509);链脲佐菌素(美国SIGMA 公司);血糖试纸(强生中国医疗器材有限公司，编号3054915);胰岛素放免试剂盒、IL-6 和AngⅡ检测试剂盒(ELISA)购自武汉博士德生物工程有限公司。

1.3 实验方法 将50 只SD 大鼠随机分为正常对照组(10 只)和高脂组(40 只)，对照组大鼠给予普通标准饲料喂养，高糖高脂组予以高糖高脂饲料(在普通饲料的基础上加入20%蔗糖和20%猪油)喂养。饲养4 周后，禁食12h，高糖组大鼠一次性腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ)30mg/kg(用pH4.4 的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液溶解配制)，72h 后测空腹血糖。糖尿病模型成功大鼠诊断标准为:连续2 次空腹血糖≥11.6mmol/L，未达成模标准者剔除。选取糖尿病模型成功大鼠32只随机分为模型组、黄芪多糖治疗组(黄芪多糖400mg/kg)、二甲双胍治疗组(二甲双胍600 mg/kg)及联合用药组(黄芪多糖200 mg/kg +二甲双胍300mg/kg)，每组8 只;每日灌胃给药一次，正常对照组和模型组给予生理盐水灌胃。连续用药8 周，实验期间动物自由进水，未使用胰岛素及其它降糖药物。第12 周末各组大鼠禁食12h 后称体重，经尾静脉取血测大鼠空腹血糖，由大鼠颈总动脉取血约4ml 分离血清后，采用放射免疫分析法，按说明书检测各组大鼠血清胰岛素水平。

1.4 血清中IL-6、Ang-Ⅱ水平的测定 实验末，抽取腹主动脉血1.5～2.0ml，3000r/min 离心10min，分离血清，按照酶联免疫分析法检测IL-6、Ang-Ⅱ含量，具体方法按照试剂盒说明操作。

1.5 统计学分析 应用SPSS13.0 软件进行统计学分析，数据以均数±标准差()表示，多组样本均数间比较采用方差分析，以P≤0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠一般情况 对最后被选取的42 只实验大鼠观察发现，模型组大鼠在STZ 注射后1 周左右即出现典型的糖尿病症状，多饮、多食、多尿，越到实验后期这些症状愈明显，并出现消瘦、活动减少、反应迟钝等症状;药物干预治疗组较模型组这些症状有明显改善，体重下降也明显较糖尿病组慢;整个实验过程中，正常对照组大鼠精神良好，进食、摄水、尿量正常，行动自如，体质量逐渐增加。

2.2 各组大鼠空腹血糖、体重变化 结果显示糖尿病模型组空腹血糖明显升高，体重下降明显，与模型组比较，单独用药干预组血糖有显著下降，而联合用药较单独用药血糖改善更明显;联合用药较单独用药组体重增加也明显(P ＜0.05)，见表1。

表1 各组大鼠空腹血糖、体重变化()

表1 各组大鼠空腹血糖、体重变化()

与正常对照组比较，* P ＜0.01;与模型组比较，△P ＜0.05;与单独用药组比较，#P＜0.05

2.3 各组大鼠血清胰岛素、IL-6、Ang-Ⅱ水平变化 与对照组比较，模型组血清胰岛素水平明显下降，血中IL-6、Ang-Ⅱ水平明显升高(P＜0.01);黄芪多糖组和二甲双胍组大鼠胰岛素水平较模型组升高，IL-6、Ang-Ⅱ水平较模型组有轻度下降，联合用药组胰岛素水平较单独用药组显著升高，而IL-6、Ang-Ⅱ表达水平显著下降。见表2。

表2 各组大鼠血清胰岛素、IL-6、Ang-Ⅱ水平变化()

表2 各组大鼠血清胰岛素、IL-6、Ang-Ⅱ水平变化()

与正常对照组比较* P ＜0.01;与模型组比较，△P ＜0.05;与单独用药组比较，#P＜0.05

3 讨论

糖尿病心肌病(DCM)是独立于高血压性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心脏瓣膜病及其他心脏病变的一种特异性心肌病，其发病机制复杂，病理改变主要为心脏微血管和自主神经病变、心肌细胞物质和能量代谢紊乱、神经内分泌改变等，及由此引发的心肌细胞凋亡、心肌广泛灶性坏死，DCM 晚期患者甚至出现明显的心律失常和心力衰竭，重症患者可出现猝死。有研究表明［4］，在DCM 的发生过程中，高血糖引起的氧自由基生成增多、基质金属蛋白酶的激活、心肌纤维化起关键作用。长时间持续的高血糖影响心肌细胞线粒体利用氧的能力，加速了心肌细胞的凋亡，同时高血糖产生大量中晚期糖基化终末产物(advanced giycosyiation end products，AGEs)，AGEs 与其特异性受体结合，炎症因子如肿瘤坏死因子α 和血管活性物质生成增加，导致心肌炎症性损伤和心肌细胞凋亡［5］。

随着对DCM 发生机制研究的深入，心脏RAS系统被激活在DCM 发病中的作用越来越受到重视。过多生成的Ang-Ⅱ通过与心肌成纤维细胞表面AT1 受体结合，引起心肌成纤维细胞增生及胶原代谢改变，RAS 系统激活生成的Ang-Ⅱ还促进血管内皮细胞产生大量内皮素，血管平滑肌增生和血管收缩加速了心肌损害。实验研究还证实［6，7］，TGF-β1 合成增加的主要因素是Ang-Ⅱ的刺激，心肌局部TGF-β1 的合成增加可能与局部Ang-Ⅱ的活性增加有关。本实验中，糖尿病组大鼠血糖显著升高，血浆胰岛素水平明显下降，联合用药组血糖降低显著，胰岛素水平明显升高，效果优于单独用药，说明黄芪多糖和二甲双胍联合应用能更好的降血糖，保护胰岛β 细胞的功能;糖尿病组大鼠血浆IL-6、Ang-Ⅱ水平显著升高(P ＜0.01)，联合用药组血中IL-6、Ang-Ⅱ表达显著下降，效果优于单独用药组，说明黄芪多糖和二甲双胍联合应用能更好的抗心肌炎症损伤和抑制心脏RAS 系统活性，有效的抑制了心肌间质纤维化。

我们的实验证实，黄芪多糖联合二甲双胍能很好的改善糖尿病大鼠多饮、多食、多尿，体重下降等临床症状，在抗心肌炎症损伤和抑制心肌纤维化方面效果优于单独用药，其机制可能在于降低血糖，调节胰岛β 细胞的功能，增加血中胰岛素水平，减少糖尿病心肌炎症因子IL-6 释放，调节机体抗氧化应激的水平，抑制心脏RAS 系统活性，从而减轻心肌纤维化水平，保护心肌。二甲双胍是临床常用的抗糖尿病西药，临床应用副作用也较多。本试验中，联合用药减少了二甲双胍的剂量，降低了二甲双胍可能带来的副作用，为临床中药联合西药抗糖尿病损伤带来了新的希望。

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