中国楤木总皂苷对糖尿病大鼠血糖、血脂的影响

赵博 王一峰 侯宏红 靳洁 曹家豪 殷虎虎

摘要：通过四氧嘧啶（alloxan，ALX）诱导建立糖尿病大鼠模型，用中国楤木总皂苷（total saponins of Aralia chinensis，SAC）高、中、低剂量和二甲双胍分别对糖尿病大鼠每天进行灌胃给药，并同时设有正常组、糖尿病模型组，每天灌胃等体积生理盐水，连续4周，观察大鼠空腹血糖（FBG）、糖化血红蛋白（HbAlc）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）的变化。发现SAC对糖尿病大鼠FBG、HbAlc有明显降低作用，同时降低TC、TG，升高HDL含量。结果表明SAC能够降低糖尿病大鼠血糖，调节糖尿病大鼠血脂代谢紊乱。关键词：中国楤木；思皂苷；糖尿病大鼠；血糖；血脂中图分类号：Q946.3 文献标识码：A 文章编号：1007-7847（2015）02-0137-04Effects of Total Saponin from Aralia chinensis on Blood Glucose and Lipid in Diabetic RatZHAO Bo，WANG Yi-feng*，HOU Hong-hong，JIN Jie，CAO Jia-hao，YIN Hu-hu（College of Life Sciences， Northwest Normal University， Lanzhou 730070，Gansu， China）Abstract： Effects of total saponin from Aralia chinensis on blood glucose and lipid was evaluated in diabetic model rat by administration of high-dosage， medium-dosage， low-dosage of total saponin for four weeks， and metfbrmin hydrochloride and normal saline for stomach perfusion were used a positive and negative control， respectively. Fasting blood glucose（FBG）， glycosylated hemoglobin（HbAle）， total cholesterol （TC）， triglye- eridel （TG）， high density lipoprotein（HDL） and low density liporotein（LDL）were monitored. Results showed that SAC can significantly reduce the level of FBG and HbAlc in diabetic rat and TC and TG in serum， meantime the HDL level were elevated. SAC may be a potential therapeutic agent for diabetes.Key words： Aralia chinensis； total saponin； diabetic rat； blood glucose； lipid（Life Science Research，2015，19（2）： 137?140）糖尿病是全球范围内严重危害人类健康的常见内分泌代谢性疾病。近年来，全球糖尿病患病率及死亡率都呈现一个逐步上升的趋势[1]。糖尿病不仅发病率高，而且并发症多，可引起心、脑、肾、眼、周围血管、神经等全身多系统和多器官的慢性并发症。糖尿病诸多并发症的产生，是导致糖尿病致残率和病死率升高的主要原因。糖尿病已成为仅次于恶性肿瘤和心血管疾病之后的第三大健康杀手[2-4]。因此，探索和积极寻找治疗和控制糖尿病的理想方法和药物，已成为当今世界医学界亟待解决和攻克的重点课题之一。楤木属（Aralia）系五加科（Araliaceae）植物，全世界共有40余种，大多数分布于亚洲和北美洲，我国产32种，主要分布于江西、陕西、甘肃中南部等地区，资源丰富[5-6]。该属植物大多具有重要的药用价值，其性味甘、微苦、微寒、辛平，主要以根、根皮入药，具有补气安神、利尿消肿、活血化瘀、疏肝解郁之功效[7-11]。中国楤木（Aralia chinensis）为五加科（Araliaceae）楤木属（Aroalia）植物，其中含量较多的活性成分为皂苷]121，这些皂苷类成分具有多种重要的药理活性，具有调节血脂、降糖、抗炎镇痛、抗肿瘤、保肝、护肝等作用本实验通过将中国楤木总皂苷（total saponins of Aralia chinensis，SAC）作用于化学性糖尿病大鼠模型，观察SAC对糖尿病大鼠血糖和血脂的影响。1材料与方法1.1材料与药品中国楤木（A.chinensis）采自甘肃徽县；（Spra-gue-Dawle，SD）雄性大鼠，体质量（200±20）g，购自甘肃中医学院，合格证号：scxk（甘）2011～0001。四氧嘧啶（alloxan，ALX）（Sigma公司）；盐酸二甲双胍片（上海医药有限公司信谊制药总厂）；血糖试纸（爱奥乐医疗器械（深圳）有限公司）。1.2仪器与设备全自动血糖检测仪（爱奥乐医疗器械（深圳）有限公司）；WGL-230B型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；UAR-6数显磁力搅拌水浴锅（金坛市杰瑞尔电器有限公司）；Allegra64R台式高速冷冻离心机（普瑞麦迪实验室技术有限公司）；旋转蒸发仪RE-52AA（上海亚荣生化仪器厂）；SH15-Ⅲ循环水式真空泵（上海比朗仪器有限公司）；LGJ-18S冷冻干燥机（北京松源华兴科技发展有限公司）。1.3方法1.3.1SAC的制备将中国楤木根皮置于40℃烘箱中24h，粉碎，加入70%乙醇，回流提取1h，重复提取2次，合并滤液，浓缩。用石油醚萃取脱脂，水饱和正丁醇萃取3次，合并提取液，浓缩干燥，即得SAC。1.3.2糖尿病大鼠模型的建立实验前将SD雄性大鼠分笼适应性喂养5d后，禁食不禁水12h，称量大鼠体质量，测FBG。随机取10只大鼠作为正常对照组，将其余60只大鼠腹腔一次性注射245mg/kg新鲜配置的3%ALX溶液。72h后断尾取血，用血糖仪测定FBG（测定之前禁食不禁水12h），将FBG≥16.7mmol/L者视为造模成功。1.3.3糖尿病大鼠模型的分组及给药将造模成功的SD大鼠随机分为5组：SAC高、中、低剂量组，二甲双胍组，糖尿病模型组。分组后每天分别按SAC高剂量组（120mg/kg），SAC中剂量组（60mg/kg）、SAC低剂量组（30mg/kg）、二甲双胍组（25mg/kg）给糖尿病大鼠灌胃给药；糖尿病模型组和正常组大鼠每天灌胃等体积生理盐水，连续4周。在实验期间，大鼠自由饮食和饮水，每隔1周，测定FBG和称量体质量（测定FBG前禁食不禁水12h），连续观察4周。1.3.4血清的采集连续灌胃给药4周后，将各组大鼠断头取血，离心收集血清，采用全自动生化分析仪测定FBG、HbAlc、TC、TG、LDL、HDL。1.3.5统计分析实验数据均以x±s表示，数据分析采用SPSS17.0统计分析软件，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著，有统计学意义。2结果与分析2.1SAC对糖尿病大鼠血糖的影响SAC对糖尿病大鼠血糖的作用，如表1所示，SAC高、中剂量组大鼠的FBG均显著下降，与糖尿病模型组相比，有显著性差异（P<0.05和P<0.01）。该结果表明SAC对糖尿病模型大鼠具有降血糖作用。2.2SAC对糖尿病大鼠糖化血红蛋白的影响SAC对糖尿病大鼠糖化血红蛋白的作用，如表2所示，SAC高、中剂量组大鼠HbAlc含量显著下降，与糖尿病模型组比较具有显著性差异（P<0.05和P<0.01）。该结果表明，SAC能够降低糖尿病大鼠HbAlc水平，其效果与二甲双胍组相当，无显著性差异（P>0.05）。2.3SAC对糖尿病模型大鼠血脂代谢的影响SAC对糖尿病大鼠血脂代谢的作用，结果如表3所示，给药4周后，与糖尿病模型组比较，SAC各剂量组大鼠的TC、TG含量均有所下降，有显著性差异（P<0.05）。LDL无明显变化。该结果表明SAC可以调节糖尿病大鼠血脂代谢。2.4SAC对糖尿病模型大鼠体质量的影响如表4所示，与正常组相比较，糖尿病模型组大鼠明显消瘦，体质量逐渐减轻。与糖尿病模型组相比，SAC各剂量组大鼠体质量分别有不同程度的增加。该结果表明，SAC能够有效改善糖尿病大鼠体质量减轻。3讨论糖尿病的发病基础是以胰岛素抵抗为主、伴随胰岛素分泌不足，本研究采用腹腔注射ALX建立糖尿病大鼠模型，ALX是特异性的胰岛β细胞毒剂，选择性作用于胰岛β细胞，产生的过氧化氢及超氧阴离子等自由基破坏胰岛β细胞的膜结构，损伤胰岛β细胞的DNA，大量的胰岛β细胞损伤、坏死，使胰岛素抵抗和胰岛素分泌相对不足，导致外周对葡萄糖利用减少，引起糖尿病[15]。本实验中，与正常组比较，模型组大鼠FBG明显升高，表明造模成功。ALX糖尿病大鼠给予SAC灌胃治疗4周后，FBG、HbAlc明显下降，血脂代谢紊乱有所缓解，表明SAC能够缓解糖尿病大鼠症状。糖尿病一个主要的病理特点是高血糖，由于胰岛素生物活性绝对或相对不足，造成葡萄糖在肝、肌肉及脂肪组织的利用减少，同时肝糖原输出增多，从而形成高血糖[16]。正常生理状态下，餐后血糖升高，刺激胰岛素分泌，胰岛素是体内唯一的降血糖激素，其分泌影响糖代谢关键酶的活性，可促进肝脏对糖的摄取来合成肝糖元；促进肌肉组织对糖的利用来合成肌糖元；促进脂肪组织摄取葡萄糖合成脂肪；同时抑制肝糖元分解以及抑制脂肪和蛋白质生成葡萄糖即抑制糖异生，最终使得血糖维持在正常范围内，糖尿病患者胰岛β细胞功能障碍，使胰岛素分泌绝对或相对缺乏，最终导致肝脏、肌肉和脂肪等组织处理血糖能力下降，肝糖元和肌糖元合成减少而分解增加，造成空腹血糖升高[17]。本实验结果表明，SAC能够有效降低糖尿病大鼠FBG，其作用机制可能是SAC能够减弱ALX对胰岛β细胞的损伤，改善受损细胞功能，从而调节糖尿病大鼠FBG。HbAlc是人体血液中红细胞内的血红蛋白与血糖结合的产物。血糖和血红蛋白结合生成的糖化血红蛋白是不可逆反应，糖化血红蛋白与血糖浓度成正比，所以，测定HbAlc含量可以反映患者近期的血糖水平[18]。糖化血红蛋白增高会改变红细胞对氧的亲和力，使组织与细胞缺氧，加速心脑血管并发症的形成；可引起肾小球增厚，诱发糖尿病肾病；还可引起血脂和血粘滞度增高，是心血管病发生的重要因素。因此，监测糖化血红蛋白对糖尿病控制情况、并发症的预测情况，都有重要意义[19]。本实验结果表明，SAC能够降低糖尿病大鼠HbAlc水平，能够改善血糖控制水平，促进血糖达标，从而减少并发症的发病率。脂质是人体必需的物质，具有十分重要的生理功能，一旦由于某种原因引起血中脂质含量过高或过低，都可能给身体健康带来不利的影响。糖尿病患者几乎都存在脂质代谢紊乱的情况，其机制可能是由于糖尿病大鼠存在着胰岛素抵抗，一方面使得TG的清除发生障碍，合成异常增多，TC伴随性升高；另一方面使得HDL水平降低，LDL水平升高，最终导致脂代谢紊乱[20-22]。机体血脂水平异常，会引起动脉粥样硬化、冠心病和脑动脉硬化，加快肾功能损害，视网膜病变，是糖尿病病情恶化的危险因素，因此改善脂代谢紊乱对糖尿病的治疗以及预防并发症的发生具有重要意义[23]。本实验对糖尿病大鼠血脂代谢的检测结果显示，SAC可通过降低TC、TG、升高HDL含量，有效调节血脂代谢紊乱，其可能是在降低血糖水平的同时，间接改善血脂代谢紊乱，具体调节途径有待进一步研究。由于胰岛素相对或绝对的缺乏，导致体内葡萄糖不能被利用，蛋白质和脂肪消耗增多，从而引起乏力、体质量减轻[24]。本实验研究结果表明，SAC在一定程度能够改善糖尿病大鼠体质量减轻的症状，以及糖尿病大鼠多食、多饮、多尿症状，对糖尿病大鼠具有治疗作用。本实验对SAC降血糖、改善血脂代谢紊乱作用进行初步探讨，关于SAC降糖及降脂机制还有待进一步研究。参考文献（References）：[1]郑丽，徐涛.糖尿病研究进展[J].生命科学（ZHENG Li，XU Tao. 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