高良姜提取物对2型糖尿病小鼠的降糖作用

李咪，谭银丰

(1.中南大学湘雅三医院，湖南 长沙 410013；2.海南省热带药用植物研究开发重点实验室，海南 海口 571199)

高良姜提取物对2型糖尿病小鼠的降糖作用

李咪1，谭银丰2

(1.中南大学湘雅三医院，湖南 长沙 410013；2.海南省热带药用植物研究开发重点实验室，海南 海口 571199)

目的 研究高良姜提取物对2型糖尿病小鼠的降糖作用。方法采用高脂高糖饮食加小剂量链脲佐霉素(STZ)注射诱导2型糖尿病小鼠模型，饲养过程中动态监测小鼠的血糖水平、体质量变化，待小鼠血糖水平达到实验要求后，以高良姜提取物稀释不同倍数、二甲双胍、生理盐水灌胃。30 d后测定小鼠的空腹血糖、糖耐量等指标，并观察小鼠肝组织病理切片。结果高脂高糖饲料饲喂联合小剂量注射STZ诱导的2型糖尿病小鼠，高良姜提取物能显著降低糖耐量试验2 h血糖浓度(P＜0.05)，对体质量也具有一定的调节作用(P＜0.05)，50 mg/kg剂量组在给药后空腹血糖表现出显著改善(P＜0.05)，但对肝损伤、脂肪性病变无明显改善作用。结论高良姜提取物对糖尿病小鼠的血糖水平有一定的降糖作用。

高良姜；糖尿病；小鼠；血糖

糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是因胰岛素分泌或利用不足而引起糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱的综合征，分为原发型糖尿病、继发型糖尿病。其中，原发型糖尿病又分为1型和2型，2型占原发型糖尿病的90%以上。目前，国内造2型糖尿病模型是以高脂饮食和化学诱导剂损伤联合造模，通过给予实验动物少量STZ，破坏一部分胰岛β细胞功能，同时饲以高脂肪饲料造成外周组织对胰岛素不敏感，两者结合诱导出接近人类2型糖尿病的动物模型[1-3]。

中药在有效预防和缓解糖尿病及其并发症、提高胰岛素敏感性方面有着化学药物不可替代的综合优势，已引起医药界越来越多的关注[4]。高良姜为单子叶植物药姜科植物高良姜的根茎，在我国分布广泛。高良姜的化学成分复杂，药理活性强，有较强的降血糖、抗氧化、抗促癌、促进渗透性、抗溃疡、止呕抗腹泻、镇痛、抗炎、抗凝血、抗血栓形成等独特的药理作用。最近研究发现，它还有一定的抗HIV功能[5]。本实验对2型糖尿病模型小鼠的体质量、血糖水平及病理切片进行观察，对高良姜可能具有的降糖效果进行探索。

1 材料与方法

1.1 实验动物 18～22 g昆明种雄性小鼠(长沙市天勤生物技术有限公司，实验动物许可证号：SCXK (湘)2009-0013)。

1.2 仪器与试剂 血糖测试仪(长沙三诺生物传感技术有限公司)；链脲佐霉素STZ(Sigma公司，S0130分装)，-20℃保存，用0.1 mol/L、pH 4.4柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液冰浴配制，现配现用；高脂高糖饲料(蛋黄10%、蔗糖10%、炼猪油10%、胆固醇1.0%、胆酸盐0.2%、常规饲料68.8%)由广东省医学实验动物中心加工提供。

1.3 高良姜提取物的配制 高良姜提取物(GLJ)：称取高良姜药材500 g，粉碎后加10倍量80%乙醇回流提取1 h，趁热过滤。同法提取3次，合并3次滤液，减压浓缩至无醇味，浓缩液真空干燥得高良姜醇提物(出膏率为17.6%)。

1.4 实验方法 取雄性昆明种小鼠60只适应性饲养3 d后按数字法随机分为空白组、模型组、阳性对照药组(二甲双胍组)、高良姜三个剂量组共6组，每组10只。空白组饲喂常规饲料，其他组饲喂高脂高糖饲料。饲养第22天、30天、40天除空白组外各组腹腔注射STZ 100 mg/kg，空白组腹腔注射同等体积0.1 mol/L、pH 4.4柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。除空白组外，其他各组第58天测得小鼠血糖平均大于11 mmol/L，2型糖尿病造模成功。各组每天上午9～10时灌胃给药，阳性对照药组给予二甲双胍(100 mg/kg)，高良姜三个剂量组分别给予高良姜提取物(200 mg/kg、100 mg/kg、50 mg/kg)，模型组和空白组给予等容积生理盐水。连续给药至饲养第91天，各组实验动物禁食12 h后尾静脉取血测空腹血糖值，然后各组小鼠灌胃给予葡萄糖溶液2.0 g/kg，测1 h、2 h血糖浓度(糖耐量)。脱颈椎处死小鼠后，取肝组织，4%甲醛固定，HE染色观察肝组织病理变化。饲养过程中，动态监测各组小鼠体质量、血糖变化。

1.5 统计学方法 应用SPSS17.0统计软件进行数据分析，计量数据以均数±标准差(±s)表示，采用配对样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠体质量变化的影响 自饲养第40天开始，模型组开始与空白组小鼠体质量比较差异有统计学意义(P＜0.05)，模型组小鼠体质量显著小于空白组小鼠体质量。第58天开始给药干预后，GLJ三个剂量组在第77天体质量均大于模型组小鼠的，差异有统计学意义(P＜0.05)，见图1和表1。

2.2 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠血糖的影响 自饲养第21天开始，模型组小鼠血糖开始差异有统计学意义(P＜0.05)，模型组小鼠血糖显著高于空白组小鼠血糖。第58天开始给药干预后，GLJ 50 mg/kg组在第61天血糖显著低于模型组小鼠血糖，差异有统计学意义(P＜0.05)，而其他时间点血糖GLJ三个剂量组与模型组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见图2和表2。

图1 高良姜对糖尿病小鼠体质量变化的影响

图2 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠血糖的影响

表1 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠体质量变化的影响(±s，g)

表1 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠体质量变化的影响(±s，g)

注：与模型组比较：aP＜0.05，bP＜0.01。

组别 例数1 8 GLJ 200 mg/kg GLJ 100 mg/kg GLJ 50 mg/kg二甲双胍模型空白10 10 10 10 10 10 20.9±1.5 20.4±1.1 20.5±1.4 19.7±1.4 20.8±1.9 20.4±1.9 36.9±3.7 36.4±2.6 36.0±3.7 33.7±3.1 34.8±3.1 36.1±2.2 16 44.1±3.9 45.4±5.6 43.2±7.1 41.0±4.9 39.5±9.5 44.1±2.8 30 48.0±5.5 51.5±7.8 46.5±6.0 41.9±6.2 46.0±5.3 46.4±3.0 40 47.5±5.5 49.8±7.8 45.4±5.4 42.1±5.6 44.5±3.2 50.8±3.2a61 44.2±8.9 48.3±6.4a44.6±6.3 38.9±6.9 42.0±2.5 52.0±9.3a70 45.1±4.5 47.6±6.9a45.0±6.1 40.8±6.1 42.1±3.5 52.1±4.7a77 42.8±4.4a46.9±7.2a44.1±6.2a40.5±5.4 37.5±3.7 57.6±4.3a

表2 高良姜对糖尿病小鼠血糖的影响(±s，mmol/L)

表2 高良姜对糖尿病小鼠血糖的影响(±s，mmol/L)

注：与模型组比较：aP＜0.05，bP＜0.01。

组别 例数1 GLJ 200 mg/kg GLJ 100 mg/kg GLJ 50 mg/kg二甲双胍模型空白10 10 10 10 10 10 6.50±0.57 7.01±0.67 6.24±0.79 5.81±0.64 6.08±0.91 6.06±0.69 21 7.00±1.37 6.80±0.37 7.60±1.68 8.30±0.70 7.35±0.92 5.70±1.84a29 8.26±0.68 9.10±1.25 8.72±1.62 8.76±1.79 7.55±0.90 4.60±0.62b42 9.84±3.89 11.94±5.41 8.60±6.07 10.50±5.17 12.53±3.50 6.96±0.69a61 17.43±3.89 14.94±5.41 12.90±6.07a17.88±5.17 17.85±3.50 4.76±0.69b70 23.68±2.06 20.60±2.94 23.61±4.01 23.24±2.21 22.56±4.49 4.68±0.55b77 22.48±2.75 22.14±3.91 22.19±4.78 20.30±4.50 19.47±6.72 5.14±0.69b86 14.98±2.37 11.89±4.57 9.58±6.63 8.50±3.54a13.85±3.18 5.50±1.16b

2.3 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠糖耐量的影响 GLJ 50 mg/kg组小鼠在口服2.0 g/kg葡萄糖2 h后血糖浓度比模型组小鼠显著降低，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

2.4 高良姜提取物对2型糖尿病小鼠肝组织病理变化的影响 模型组、GLJ三个剂量组小鼠肝组织细胞肿胀、水肿，胆管扩张，肝细胞脂肪性病变明显。二甲双胍组病变程度相对较轻，见图3。

组别 例数 血糖(mmol/L) GLJ 200 mg/kg GLJ 100 mg/kg GLJ 50 mg/kg二甲双胍模型空白10 10 10 10 10 10 0 h 14.65±3.95 13.01±4.11 12.80±7.33 13.98±3.16 15.95±3.77 5.93±0.60b1 h 18.30±2.30 17.92±1.92 16.10±5.09 18.68±3.33 19.20±4.53 8.01±1.25b2 h 16.55±3.49 15.47±2.61 13.48±6.32a13.56±4.48a19.73±3.82 5.65±1.08b注：与模型组比较：aP＜0.05，bP＜0.01。

图3 各组小鼠肝组织病例切片(HE染色，400×)

3 讨 论

糖尿病治疗过程中以控制血糖水平为治疗的标准，持续高血糖会引起多种慢性并发症。本实验中高良姜提取物对高脂高糖饲料饲喂联合小剂量注射STZ诱导的2型糖尿病小鼠体质量具有一定的调节作用，显著降低糖尿病小鼠糖耐量试验2 h血糖浓度，而对糖尿病小鼠空腹血糖的影响仅有50 mg/kg剂量组在1个时间点(第61天)表现出显著差异。肝组织病理切片显示，高良姜提取物对糖尿病小鼠肝损伤、脂肪性病变并无明显改善作用，提示高良姜对糖尿病小鼠的治疗作用不明显。有文献报道，高良姜素(高良姜含有的主要黄酮类成分之一)能够使胰岛素抵抗大鼠血糖和胰岛素水平恢复正常，改善胰岛素敏感性[6-7]；也有文献报道高良姜素能减少血脂、降低脂质过氧化和甘油三酯的积累，具有一定的抗肥胖作用。但是，可能由于本研究中高良姜提取物是混合物，其中高良姜素的含量相对较低，生物利用度较低，而未能表现出明显的抗糖尿病作用。

本实验采用小剂量STZ联合高脂高糖饲养可以获得症状上与人类非胰岛素依赖型糖尿病比较接近的2型糖尿病模型[8]。造模后小鼠出现多饮、多尿、多食、体质量下降等症状，血糖明显升高，表明造模成功。在此模型基础上，用药物干预，可以用于2型糖尿病降糖效果的研究。但该模型也存在局限：模型建立时间长，影响因素较多，稳定性不太好[10]。现在药品审评和先进的药学评价研究中已经不太推荐使用该模型来进行抗糖尿病药物的筛选研究。本研究中，由于实验室条件限制，选择了相对容易制作的该2型糖尿病模型。在具体的实验过程中共进行了两次复制该糖尿病模型，发现高脂高糖饲料配方、注射STZ时的环境条件、操作时间、测空腹血糖前的禁食时间长短、小鼠饲养环境等一系列因素都有可能影响小鼠血糖测定结果，因此，未能最终的评价确定高良姜的降血糖作用，宜采用更加稳定的2型糖尿病模型进行进一步的药效学评价研究。

综上所述，本实验发现高良姜提取物对改善2型糖尿病模型小鼠有一定的作用，但作用不够明显，原因可能由于提取物中有效成分浓度低，也可能由于所造模型不够稳定，需进一步改进研究方法。

[1]牛屹东,梁蜀龙,王新.雌性小鼠不适于构建HFD-STZ联合诱导的2型糖尿病模型[J].四川动物,2008,27(4):547-550.

[2]宋成武,周志文,彭敏,等.方念伯.苦瓜水提物对实验性糖尿病小鼠血糖、血脂的影响[J].中国药师，2011,14(1):19-21.

[3]杨宏莉,张宏馨,李兰会,等.山药多糖对2型糖尿病大鼠降糖机理的研究[J].河北农业大学学报,2010,33(3):100-103.

[4]张玉领,孙长颢.2型糖尿病动物模型的研究进展[J].实用糖尿病杂志,2011,7(4):7-9.

[5]黄芳华.抗糖尿病中药新药临床前有效性评价与思[J].中国中药杂志,2008,33(1):95-97.

[6]江涛,唐春萍,陈艳芬,等.高良姜总黄酮对大鼠实验性胃溃疡模型的影响[J].中药材,2009,32(2):260-262.

[7]黄慧珍,杨丹.高良姜的化学成分及其药理活性研究进展[J].广东化工,2009,36(1):77-80.

[8]Kang J,Dai XS,Yu TB,et a1.Glycogen accumulationin renaltubulee，8key morphological change in the diabetic rat kidney[J].Act Diabetol,2005,42(2):110-116.

Hypoglycemic effects of the extracts of Alpinia officinarum Hance on type 2 diabetic model mice.

LI Mi1,TAN Yin-feng2.1.The Third Xiangya Hospital of Central South University,Changsha 410013,Hunan,CHINA;2.Hainan Provincial Key Laboratory of Research and Development of Tropical Medicinal Plants,Haikou 571199,Hainan,CHINA

ObjectiveTo study the hypoglycemic effects of extracts of Alpinia officinarum Hance(galangal) on type 2 diabetic model mice.MethodsStreptozocin(STZ)and high fat and high-sugar diet were used to induce type 2 diabetes in mice.The glucose levels,body weight,and food intaking in feeding process were observed.After the blood sugar levels in mice reaching tested requirements,galangal extract,metformin,and normal saline were orally given to mice.After 30 days,the fasting blood glucose,pathological section,and other factors were investigated.ResultsAdministrating galangal extract to mice led to a significant decrease in their 2 h blood glucose concentration after a glucose tolerance test(P＜0.05),which also had a regulative effect on body weight(P＜0.05).In the group of 50 mg/kg galangal extract,significant improvement was observed in the fasting blood glucose(P＜0.05),but no significant improvement was found in the recovery of liver damage and fatty degeneration.ConclusionThe galangal extract has hypoglycemic effects on the blood sugar in type 2 diabetic model mice.

Alpinia officinarum Hance;Diabetes;Mice;Blood sugar

R-332

A

1003—6350（2016）06—0864—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.06.002

2015-11-17)

李咪。E-mail：148427367@qq.com