佑福泉水对2 型糖尿病模型大鼠血糖的影响

刘占涛，杨志宏，姜凌燕,高华

(青岛大学药学院，山东 青岛 266021)



佑福泉水对2 型糖尿病模型大鼠血糖的影响

刘占涛，杨志宏，姜凌燕,高华

(青岛大学药学院，山东 青岛 266021)

目的 观察佑福泉水对实验性2型糖尿病大鼠血糖、胰岛素耐量和葡萄糖耐量的影响。方法 雄性大鼠80只，采用高糖高脂饲料喂养5周加小剂量链脲佐菌素(40 mg/kg)腹腔注射的方法建立实验性2型糖尿病大鼠模型，筛选后随机分为4组，每组10只。模型组给予蒸馏水10 mL/kg灌胃，二甲双胍组给予二甲双胍250 mg/kg灌胃，佑福泉水高剂量组每天饮用佑福泉水并以10 mL/kg灌胃，佑福泉水低剂量组每天用佑福泉水稀释1倍饮用并以10 mL/kg灌胃，同时随机抽取10只大鼠作为对照组(每天以10 mL/kg蒸馏水灌胃)，各组均每天灌胃1次，连续给药5周。在实验的第2、4、5周末测各组空腹血糖，于第4、5周末进行胰岛素耐量和葡萄糖耐量实验，实验期间观察大鼠的体质量及饮水量的变化。结果 从给药第2周起，模型组大鼠体质量较对照组明显下降(F=2.79～9.67,q=3.67～7.89，P<0.05)；给药后5周，二甲双胍组及佑福泉水高、低剂量组大鼠体质量较模型组有所增加，但差异无统计学意义(P>0.05)。给药后3～5周，二甲双胍组和佑福泉水组，尤其是高剂量组大鼠饮水量较模型组明显减少(F=24.39～99.49,q=4.04～7.45，P<0.05)。给药2周后，二甲双胍组及佑福泉水组血糖值均呈下降趋势，第5周末，二甲双胍组与模型组比较血糖下降明显(q=3.96，P<0.05)；二甲双胍组注射胰岛素后血糖曲线下面积(AUC)与模型组比较下降明显(F=33.35，q=3.03，P<0.05)，佑福泉水组AUC也低于模型组但差异无显著性(P>0.05)；口服葡萄糖后，与模型组比较，二甲双胍组AUC明显下降(F=170.79，q=7.57，P<0.05)，佑福泉水低剂量组AUC明显下降(q=3.83，P<0.05)。结论 佑福泉水对2型糖尿病模型大鼠有降低血糖趋势，能一定程度改善糖耐量异常和胰岛素抵抗作用。

糖尿病,2型；佑福泉水；葡萄糖耐量试验；胰岛素抗药性

随着社会进步和人们生活水平的提高以及生活方式的改变，糖尿病患病率逐年升高[1]，2型糖尿病占患病人群的90%以上，其发病机制至今尚不完全清楚，导致治疗上的多靶点和盲目性[2]。西药治疗在控制2型糖尿病血糖、改善临床症状方面有显著的效果，但长期服用可引发肝、肾功能损害，出现皮疹等不良反应[3]，目前人们期待开发一种低毒降糖的天然产物或保健品[4-5]。佑福泉水是一种富含矾等多种矿物质的天然碱性水，其降血糖作用温和，副作用小，显示出较好的开发前景。本实验旨在观察佑福泉水对2型糖尿病模型大鼠血糖、糖耐量异常和胰岛素抵抗(IR)的作用。

1 材料和方法

1.1实验材料

雄性SD大鼠90只，SPF级，4～5周龄，体质量为150～170 g，由鲁抗实验动物中心提供。动物饲养条件：清洁级环境，湿度50%，光照周期为12 h，自由饮食。每周称体质量1次，同时对大鼠进行日常观察(包括食耗量、饮水量、动物背毛等)。佑福泉水由青岛福山长寿矿泉水有限公司提供；链脲佐菌素(STZ)，为美国Sigma公司产品；柠檬酸，由天津市瑞金特化学品有限公司生产；柠檬酸钠，由天津市凯信化学工业有限公司生产；二甲双胍，为亚宝药业太原制药有限公司产品；胰岛素，为法国Lilly France公司产品；罗氏活力型血糖仪及血糖试纸，为德国罗氏诊断有限公司产品。

1.2实验方法

1.2.1糖尿病模型制备及分组SD大鼠适应性喂养1周后，随机分为对照组(A组，n=10)和糖尿病模型组(n=80，造模后按照血糖纳入标准进行筛选)。A组喂普通饲料，糖尿病模型组喂高脂饲料(由鲁抗实验动物中心提供)。100 g高脂饲料含猪油18 g，蔗糖20 g，蛋黄3 g，基础饲料59 g。5周后，禁食不禁水12 h，糖尿病模型组大鼠腹腔注射STZ 40 mg/kg[6]，A组腹腔注射等体积柠檬酸钠缓冲液。72 h后通过剪尾法(弃掉前两滴血)测定血糖，以空腹血糖≥11.1 mmol/L为糖尿病造模成功标准[7]。将糖尿病模型组成模大鼠按血糖、体质量随机分为模型组(B组)、二甲双胍组(C组)、佑福泉水高剂量组(D组)和低剂量组(E组)，每组10只。A组及B组每天以蒸馏水10 mL/kg灌胃，C组给予二甲双胍250 mg/kg灌胃，D组每天饮用佑福泉水并按10 mL/kg灌胃； E组每天用佑福泉水稀释1倍饮用并10 mL/kg灌胃，各组每天灌胃1次，连续5周。给药期间，B组及各给药组仍以高脂高糖饲料喂食。

1.2.2大鼠体质量及饮水量的测定 大鼠连续给药5周，每周对大鼠的体质量和饮水量进行记录和统计。

1.2.3大鼠空腹血糖测定 给药后第2、 4、 5周末分别测定各组大鼠空腹血糖。

1.2.4胰岛素耐量实验(ITT) 大鼠给药第4周末，禁食不禁水12 h后，检测0 min血糖浓度，皮下注射胰岛素溶液0.4 U/kg，于注射后40、90 min测血糖浓度，计算各组血糖下降百分率以及血糖曲线下面积(AUC)。AUC=(BG0+BG40)×20/60+(BG40+BG90)×25/60，其中BG0、BG40和BG90分别代表胰岛素注射后0、40、90 min血糖。

1.2.5口服葡萄糖耐量实验(OGTT) 大鼠给药第5周末，禁食不禁水12 h后，测0 min血糖，口服灌胃给予葡萄糖溶液，剂量为2 g/kg，并测定口服葡萄糖后30、60、120 min血糖浓度，计算各组血糖AUC。AUC=(BG0+BG30)×l5/60+(BG30+BG60)×15/60+(BG60+BG120)×30/60，其中BG0、BG30、BG60和BG120分别为给予葡萄糖灌胃后0、30、60、120 min的血糖。

1.3统计学处理

2 结 果

2.1各组大鼠分组时血糖比较

大鼠注射STZ 72 h后血糖均≥11.1 mmol/L，说明造模成功。将造模成功的大鼠根据体质量及血糖浓度随机分组，与A组比较，各组血糖均升高，差异有统计学意义(F=50.24,q=15.31～16.11，P<0.05)。见表1。

2.2各组大鼠体质量比较

给药第2～5周，A组大鼠体质量呈进行性增长，精神状态良好、反应灵敏、皮毛有光泽；B组大鼠体质量与A组比较明显下降(F=2.79～9.67,q=3.67～7.89，P<0.05);其余各组大鼠体质量增长缓慢，渐见多饮、尿频、反应迟钝、皮毛不光滑。给药5周后，C组及佑福泉水各剂量组大鼠体质量较B组有所增加，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3各组大鼠饮水量比较

给药后1～5周末，B组大鼠饮水量较A组明显增加(F=24.39～99.49，q=8.34～24.59，P<0.05);给药后3～5周，C组和佑福泉水组，尤其是高剂量组饮水量较B组明显减少(q=4.04～7.45，P<0.05)。见表3。

2.4各组大鼠血糖比较

给药后0～5周，B组大鼠血糖未有明显变化，与A组比较差异有显著性(F=39.43～59.26，q=11.99～18.88，P<0.05)。给药2周后，C组及佑福泉水组血糖均呈下降趋势，第5周末，C组与B组比较血糖下降明显，差异有统计学意义(q=3.96，P<0.05)。见表4。

2.5各组大鼠ITT比较

注射胰岛素后40 min各组大鼠血糖均有所下降，B组血糖AUC明显高于A组(F=33.53，q=8.87～15.44，P<0.05)，表明大鼠对胰岛素敏感度降低，具有胰岛素抵抗特征。C组注射胰岛素后血糖AUC与B组比较下降明显(q=3.03，P<0.05)，而佑福泉水组的AUC也低于B组，但差异无统计学意义。见表5。

2.6各组大鼠OGTT比较

B组与A组比较大鼠口服葡萄糖后血糖AUC显著升高(F=170.790，q=31.774，P<0.05)。与B组比较，E组血糖AUC明显下降，差异有显著性(q=3.83，P<0.05)；D组血糖AUC也有所下降，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表6。

表1 各组大鼠注射STZ 72 h后体质量及血糖浓度比较

表2 各组大鼠不同时间体质量比较

表3 各组大鼠饮水量比较

表4 各组大鼠血糖比较

表5 各组大鼠ITT结果比较

表6 各组大鼠OGTT结果比较

3 讨 论

2型糖尿病是因体内胰岛素分泌不足引起的一种糖代谢紊乱的慢性疾病，可引起肾脏、皮肤以及全身血管等一系列严重并发症[8-9]。另外，2型糖尿病多伴有IR状态，胰岛素抵抗(IR)表现为胰岛素的反应性及敏感性降低，是引起肾脏、心脏等并发症的主要原因[10]。

佑福泉水源自1亿多年前火山喷发形成的中国青岛福山山下太古界胶东群的地层，是一种富含矾(40 μg/L)和锶等多种矿物质的天然碱性水，pH值为8.5±0.5。迄今为止，已发现无机钒和钒化合物对糖尿病具有降血糖作用，其降血糖作用温和，副作用小，并有一定的促进胰岛素分泌作用，更可减轻IR，增加机体对胰岛素的敏感度等。佑福泉水为低毒降糖的纯天然产物，显示出较好的开发前景。

本实验采用高脂高糖饲料喂养加注射小剂量的STZ方法制备大鼠IR模型[11]，实验结果显示佑福泉水具有降低空腹血糖的趋势，与C组比较佑福泉水降糖作用缓慢温和，有一定的降血糖趋势，在一定程度上能延缓糖尿病发展。提示佑福泉水能一定程度改善糖耐量异常和IR，可能改善外周组织对胰岛素的敏感性，或对胰岛具有一定的保护作用。

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(本文编辑 黄建乡)

THE EFFECT OF YOUFUQUAN WATER ON TYPE 2 DIABETIC RATS

LIUZhantao,YANGZhihong,JIANGLingyan,GAOHua

(School of Pharmacy, Qingdao University, Qingdao 266021, China)

ObjectiveTo observe the effect of Youfuquan water on blood sugar, insulin tolerance and glucose tolerance in type-2-diabetic rat models.MethodsEighty male rats were fed with high-glucose and high-fat forage for five weeks, and then intraperitoneal injection of streptozotocin (40 mg/kg) to create a rat model of type-2 diabetes. After screening, the rats were randomized to four groups with 10 rats in each group. The rats in model group were given intragastric administration of 10 mL/kg of distilled water; those in metformin group were given intragastric administration of metformin (250 mg/kg); those in high-dose-Youfuquan-water group drank the water every day and added intragastric administration of the water; those in low-dose-Youfuquan-water group drank double dilution of Youfuquan water and given intragastric administration of Youfuquan water (10 mL/kg). Ten rats were selected in random to serve as controls, intragastric administration of 10 mL/kg of distilled water was given. Intragastric administration was given daily to rats in all the groups for five weeks. In the end of weeks 2, 4 and 5 of the experiment, fas-ting blood sugar was tested in each group, in the end of weeks 4 and 5, insulin tolerance test and glucose tolerance test were conducted, during the experiment, the changes of bodyweight of the rats and water intake were recorded.ResultsStarting from the second week of medication, the body weight of rats in the model group markedly declined as compared with that in the control group (F=2.79-9.67,q=3.67-7.89,P<0.05), and after five weeks, the body weight of rats in metformin, high-dose-and low-dose-Youfuquan groups increased somewhat as compared with the model group, but the differences were not statistically significant (P>0.05). After 3-5-week medication, the volume of water intake in rats in metformin and Youfuquan water groups, especially those in high-dose group, obviously reduced versus the model group (F=24.39-99.49,q=4.04-7.45,P<0.05). The blood sugar levels in rats of metformin and Youfuquan water groups showed downtrend after 2 weeks of medication, in the end of week 5, the decline of blood sugar was more obvious in metformin group than model group (q=3.96,P<0.05). After insulin injection, the AUC under blood sugar curve significantly decreased in metformin group versus model group (F=33.53,q=3.03,P<0.05), and that in Youfuquan water group was also reduced. After taking glucose, the AUC in metformin group was lowered as compared with model group (F=170.79,q=7.57,P<0.05), and that in low-dose Youfuquan water group decreased more obviously (q=3.83,P<0.05).ConclusionThere is a tendency to lower blood sugar in diabetic rat models with Youfuquan water, which can, to a certain extent, improve abnormal glucose tolerance and insulin resistance.

diabetes mellitus, type 2; Youfuquan mineral waters; glucose tolerance test; insulin resistance

2015-07-01;

2015-09-02

刘占涛(1971-)，男，硕士，副教授。

高华(1963-)，男，硕士，教授，硕士生导师。

R969.4

A

1008-0341(2015)06-0677-04