丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和血清抗氧化酶活性水平的影响
2015-01-24姚慧娟姚慧敏李莉霞李方卜书红
姚慧娟 姚慧敏 李莉霞 李方 卜书红
1.上海交通大学医学院附属新华医院药学部,上海200092;
2.通化师范学院吉林省长白山药用植物研究重点实验室,吉林通化134002
丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和血清抗氧化酶活性水平的影响
姚慧娟1姚慧敏2李莉霞1李方1卜书红1
1.上海交通大学医学院附属新华医院药学部,上海200092;
2.通化师范学院吉林省长白山药用植物研究重点实验室,吉林通化134002
目的探讨丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能和血清抗氧化酶活性水平的影响。方法选择2013年5~7月上海交通大学医学院附属新华医院2型糖尿病患者30例,将其分为常规治疗组和丹参多酚酸盐给药组,每组各15例,常规治疗组给予相应的糖尿病饮食控制,给药组在常规治疗组基础上加用丹参多酚酸盐注射液治疗14 d。分别测定治疗前后患者的胰岛β细胞功能如空腹血糖、餐后2 h血糖、C肽、餐后2 h C肽、糖化血红蛋白等指标和血清抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性水平和脂质代谢产物丙二醛(MDA)含量的变化,并对所测各项指标进行组间和组内结果的比较。结果组间结果比较显示,两组患者治疗前后的胰岛β细胞功能改善不明显,差异无统计学意义(P>0.05),但治疗后给药组的抗氧化酶SOD、GSH-Px的活性水平较常规治疗组有显著升高,差异有高度统计学意义(P<0.01),脂质代谢产物MDA的含量较常规治疗组低,但差异无统计学意义(P>0.05)。组内结果比较显示,两组患者给药后的胰岛β细胞功能较给药前均有所改善,其中空腹血糖、餐后2 h血糖和糖化血红蛋白等指标水平改善明显,差异有高度统计学意义(P<0.01),同时两组治疗前后的抗氧化酶SOD、GSH-Px的活性水平和脂质代谢产物MDA的含量差异有高度统计学意义(P<0.01)。结论丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能的改善作用不明显,但可增加患者体内血清中的抗氧化酶SOD、GSH-Px活性水平,并降低脂质代谢产物MDA的含量,从而发挥一定的抗氧化作用机制。
丹参多酚酸盐;2型糖尿病;胰岛β细胞;抗氧化酶活性
2型糖尿病是一种复杂的多基因遗传性疾病,发病原因与多种因素包括饮食结构、运动量减少、肥胖和老龄等有关,但其根本原因在于胰岛β细胞损伤引起的胰岛素分泌缺乏和胰岛素抵抗等[1]。文献研究表明当体内抗氧化防御系统包括超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)等水平较低时,过剩的活性氧和氧化应激会导致胰岛β细胞功能损伤;同时氧化应激通过激发细胞内的炎症信号传导途径,干扰胰岛素与其受体结合后的信号传导,从而导致胰岛素抵抗[2]。有临床研究证明2型糖尿病患者长期口服维生素C或维生素E等抗氧化剂,可减轻体内的氧化应激,改善高血糖症状,起到改善胰岛素抵抗和保护胰岛功能的作用[3-4]。
丹参多酚酸盐是丹参的提取物,其主要成分为丹参乙酸镁,目前临床上将该药物广泛用于糖尿病患者,但有关其改善糖尿病的作用机制尚未见报道。很多资料已证实丹参多酚酸盐具有较强的清除氧自由基和抗氧化应激的作用[5-6],长期给予该药物可能会增强糖尿病患者体内的抗氧化防御系统,从而改善胰岛素抵抗和保护胰岛功能。本研究采用随机对照的临床试验研究方法,通过给予2型糖尿病患者丹参多酚酸盐治疗,观察患者用药前后血糖、C肽水平等指标的变化,评价丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能的影响;同时检测患者用药前后血清中抗氧化酶系统SOD、GSH-Px活性水平和脂质代谢产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量,探讨丹参多酚酸与2型糖尿病患者体内抗氧化应激系统之间的关系,以期初步阐明丹参多酚酸治疗2型糖尿病可能的抗氧化作用机制,为临床应用提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2013年5~7月在上海交通大学医学院附属新华医院(以下简称“我院”)住院的2型糖尿病患者30例,均符合2010年WHO糖尿病(2型)诊断标准及分型。纳入标准:符合2型糖尿病诊断标准,年龄35~75岁,已签署知情同意书者。排除标准:有严重心、肝、肾、脑、血液系统等并发症或合并其他严重原发性疾病、精神病患者、妊娠、准备妊娠或哺乳期妇女、过敏体质者。采用随机数字法将患者分为常规治疗组和丹参多酚酸盐给药组。两组患者一般资料如年龄、性别、体重指数、病程等方面差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。
表1 两组患者一般资料比较
组别年龄(岁)例数性别(例)男女体重指数(kg/m2)常规治疗组给药组病程(年)15 15 9 7 6 8 61.1±9.6 63.2±10.6 24.34±4.07 24.54±2.86 12.1±10.7 12.1±9.5
1.2 仪器和试剂
UV/Vis 8500双光束紫外可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司);5804R低温离心机(德国eppendorf);G-560E旋涡混旋器(Scientific industries INC);W2010数控恒温浴锅(上海申胜生物技术有限公司);可调式移液器;SOD测试盒(100T)、GSH-Px测试盒(100T)、CAT测试盒(100T)和MDA测试盒(100T)均购于南京建成生物工程研究所;其他试剂均购于国药集团有限公司,水为蒸馏水。
1.3 方法
1.3.1 治疗方法入选患者均给予相应的糖尿病饮食控制,参照最新的糖尿病治疗指南控制血糖,给药组在常规治疗基础上,同时给予丹参多酚酸盐200 mg(上海绿谷制药有限公司生产,批号:14041111)静脉滴注,1次/d,连续给药14 d。
1.3.2 血样采集及测定常规治疗组和给药组患者分别于第1天给药前和第14天用药结束后行空腹血糖、餐后2 h血糖、C肽、餐后2 h C肽、肝功能、肾功能、血脂、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)等生化指标检测,由我院检验科完成;两组患者在行上述检查时,同时留取第1天和第14天的空白血样,由我院实验室检测血清中抗氧化酶系统SOD、GSH-Px活性水平和脂质代谢产物MDA的含量,按试剂盒说明书进行测定。
1.4 统计学方法
采用统计软件SPSS 16.0对实验数据进行分析,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,治疗前后自身比较采用配对t检验,组间比较采用独立t检验。计数资料以率表示,采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者治疗前后一般临床资料和胰岛β细胞功能结果比较
组间结果比较,两组患者治疗前各项指标如肝肾功能、血脂、血糖、C肽、HbA1c等指标水平差异均无统计学意义(P>0.05)。两组患者治疗后的一般临床资料如肝肾功能、血脂等指标水平差异无统计学意义(P>0.05)。给药组患者胰岛β细胞功能如血糖、C肽和HbA1c等指标水平较常规治疗组均有改善,但差异无统计学意义(P>0.05)。
组内结果比较,与同组治疗前比较,两组给药后肝肾功能、三酰甘油等指标水平的差异均无统计学意义(P>0.05),而两组总胆固醇水平的差异均有统计学意义(P<0.05);两组给药后胰岛β细胞功能较给药前均有改善,其中空腹血糖、餐后2 h血糖和HbA1c等指标水平差异均有高度统计学意义(P<0.01);两组给药后C肽和餐后2 h C肽水平较同组给药前均有升高,其中常规治疗组C肽水平差异有高度统计学意义(P<0.01),给药组2 h C肽水平的差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗前后一般临床资料如肝肾功能、血脂等指标和胰岛β细胞功能如空腹血糖、餐后2 h血糖、C肽、餐后2 h C肽、HbA1c等指标结果见表2。
2.2 两组患者治疗前后血清中SOD、GSH-Px和MDA含量测定结果比较
与同组治疗前比较,两组治疗后抗氧化酶系统SOD、GSH-Px的活性水平和脂质代谢产物MDA的含量差异均有高度统计学意义(P<0.01);与常规治疗组比较,给药组抗氧化酶系统SOD、GSH-Px的活性水平差异有高度统计学意义(P<0.01),脂质代谢产物MDA的含量较常规治疗组低,但差异无统计学意义(P>0.05)。提示丹参多酚酸盐可能通过增加2型糖尿病患者血清中抗氧化酶系统的活性来发挥一定的抗氧化作用。常规治疗组和给药组治疗前后血清中SOD、GSH-Px和MDA含量测定结果见表3。
表3 两组患者治疗前后血清中SOD尧GSH-Px和MDA含量测定结果比较
注:与同组治疗前比较,**P<0.01;与常规治疗组治疗后比较,△△P<0.01
组别SOD(U/mL)GSH-Px(U)MDA(nmol/mL)常规治疗组治疗前治疗后给药组治疗前治疗后136.8±15.4 150.8±14.4 193.1±14.1 210.3±14.2 6.11±0.74 5.95±0.72**131.8±18.6 170.7±21.8**△△189.3±14.1 240.6±23.8**△△6.23±0.73 5.55±0.82**
3 讨论
糖尿病是一种影响健康、生活质量和预期寿命的慢性代谢性疾病,其发病的主要原因为胰岛素分泌相对不足和胰岛素抵抗[7],目前糖尿病已成为继心脑血管和肿瘤之后的第三大疾病。2010年全球糖尿病患病人数约2.3亿,预计2025年全球糖尿病人数可达3.33亿,到2030年可增至4.3亿人[2],在未来20年内糖尿病仍是危害人类健康的主要疾病。
研究证明氧化应激是引起2型糖尿病发生和发展的重要因素,氧化应激是活性氧和活性氮等物质过度产生与机体内的抗氧化防御系统的清除失衡,造成机体组织细胞、蛋白和核酸等生物大分子的损伤[8-12]。高血糖状态是糖尿病患者氧化应激的主要原因,氧化应激会导致胰岛素β细胞功能损害和胰岛素抵抗,从而诱发或加重糖尿病及并发症的发生和发展[13-14]。文献资料显示,维生素C、维生素E、ɑ硫辛酸等抗氧化剂在改善糖尿病导致的体内氧化应激损伤中发挥着一定的作用[15-17]。多项研究表明,丹参多酚酸盐具有较强的清除自由基的作用[18-19],可改善糖尿病肾病等患者体中的抗氧化酶活性水平[20]。因丹参多酚酸盐具有显著的抗心肌缺血和降低心肌耗氧量的作用,并能对抗诱导的血小板聚集和抑制血栓的形成,临床上已广泛用于冠心病、心绞痛等疾病治疗,而糖尿病患者多数合并高血压、心血管等基础疾病,在临床上常用于糖尿病患者的辅助治疗,但其作用机制未有报道。因此,本研究采用随机对照的临床试验研究方法,共纳入30例2型糖尿病患者,随机分为两组,通过给予2型糖尿病患者丹参多酚酸盐治疗,观察患者用药前后血糖、C肽水平等指标的变化和血清中抗氧化酶系统SOD、GSH-Px活性水平和MDA的含量,评价丹参多酚酸盐对2型糖尿病患者胰岛β细胞功能的影响和可能的抗氧化作用机制。研究结果表明,所有纳入的2型糖尿病患者经过住院控制血糖后,其胰岛β细胞功能较给药前均有改善,其中空腹血糖、餐后2 h血糖和HbA1c等指标水平的改善具有显著性差异,C肽和餐后2 h C肽水平较本组给药前也均有升高;同时两组患者给药后的抗氧化酶系统SOD、GSH-Px的活性水平均较给药前有显著提高(P<0.01),脂质代谢产物MDA的含量显著降低,说明血糖的控制有助于改善糖尿病患者的胰岛β细胞功能和降低其体内的氧化应激。与常规治疗组相比较,丹参多酚酸盐给药组患者的胰岛β细胞功能无显著性变化,而抗氧化酶系统SOD、GSH-Px等活性水平有显著性提高,说明丹参多酚酸盐可能通过提高机体内抗氧化酶活性水平,发挥抗氧化应激的作用。
本研究初步证明,丹参多酚酸盐能够提高糖尿病患者体内抗氧化酶SOD、GSH-Px等活性水平,发挥一定的抗氧化作用机制。丹参多酚酸盐不能显著改善胰岛β细胞功能的原因可能与纳入的样本量偏少和用药疗程较短有关,其对胰岛β细胞功能的影响尚需进一步的大样本试验研究证明。
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Effect of Salvianolate on pancreatic β-cells function and antioxidant enzymes activity in type 2 diabetes mellitus patients
YAO Huijuan1YAO Huimin2LI Lixia1LI Fang1BU Shuhong1
1.Department of Pharmacy,Xinhua Hospital Affiliated to School of Medicine of Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200092,China;2.Tonghua Normal University Jilin Key Laboratory of Changbai Mountain Medicinal Plants Research Laboratory,Jilin Province,Tonghua134002,China
ObjectiveTo explore the effect of Salvianolate on pancreatic β-cells function and antioxidant enzymes activity in type 2 diabetes mellitus patients.MethodsThirty patients with type 2 diabetes mellitus in Xinhua Hospital Affiliated to School of Medicine of Shanghai Jiaotong University from May to July in 2013 were randomly divided into routine medicine group(treated with corresponding diabetes diet,n=15)and Salvianolate treatment group(treated with 200 mg/d Salvianolate and routine medicine,n=15).The levels of pancreatic β-cells function such as fasting blood glucose,2-hour postprandial blood sugar,C peptide,2 h-C peptide and glycosylated hemoglobin and the activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase,glutathione peroxidase and malondialdehyde content in patients with type 2 diabetes mellitus were respectively measured before treatement and end of treatment,and all of indicators measured were compared between groups and within groups.ResultsThe results of between groups showed that the levels of pancreatic β-cells function had no significant difference(P>0.05)in two groups of patients before and after treatment,but the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase,glutathione peroxidase in Salvianolate treatment group were significantly increased than those in routine medicine group(P<0.01),and the content of malondialdehyde was lower than that of routine medicine group,but had no significant difference(P>0.05).The results of within groups showed that the levels of pancreatic β-cells function in two groups of patients after administration were improved significantly,including fasting blood glucose,postprandial blood sugar and glycosylated hemoglobin levels weresignificantly changed(P<0.01).The activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase,glutathione peroxidase within groups were significantly increased(P<0.01)and the content of malondialdehyde was reduced significantly(P<0.01).ConclusionThere is no clear evidence for Salvianolate to improve the function of pancreatic β-cells in type 2 diabetes mellitus patients,but it can improve the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase,glutathione peroxidase and to reduce the content of malondialdehyde,thus it may play a role of antioxidation by scavenging free radicals as well as increasing the activity of antioxidant enzymes in the body.
Salvianolate;Type 2 diabetes mellitus;Pancreatic β-cells;Antioxidant enzyme
R259[
]A[
]1673-7210渊2015冤04渊a冤-0135-04
2014-12-28本文编辑:卫轲)
上海市科委高校青年教师培养基金项目(编号ZZjdyx12090)。
姚慧娟(1983.12-),女,硕士;研究方向:临床药理学。