人参苦丁茶超细粉对2型糖尿病大鼠血糖及血脂相关指标的影响

王玉，赵宏宇，张春柳，刘新宇，焦连庆，邸琳

(吉林省中医药科学院，长春130012)

糖尿病是严重危害人类健康的一类慢性疾病。随着人民生活水平的提高以及饮食结构的变化，糖尿病的发病率逐年增高，已成为继心血管疾病、肿瘤疾病后的第3大健康杀手。全世界约有1.5亿人患有糖尿病，其中约90%为2型糖尿病[1]。胰岛素抵抗(IR)是指各种原因使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，机体代偿性的分泌过多胰岛素以维持血糖的稳定。胰岛素抵抗参与2型糖尿病发生、发展全过程，是2型糖尿病的重要病理基础之一[2]。2型糖尿病的成病机制虽未彻底阐明，但根据目前研究，与肥胖高血脂症状密不可分。本研究通过建立2型糖尿病大鼠模型，研究人参苦丁茶超细粉对2型糖尿病大鼠血糖、血脂等相关指标的影响。

1　材料与仪器

1.1　实验动物

雄性SD大鼠90只，体重180g～220g， 动物等级：SPF级，购自辽宁长生生物技术有限公司，实验动物质量合格证号：NO.11002300005370，实验动物生产许可证号：SCXK(辽)2010-0001。

1.2　药物与试剂

人参苦丁茶超细粉(吉林省中医药科学院植物化学研究所提供)；消渴降糖胶囊(黑龙江省济仁药业有限公司，产品批号：131202)；实验动物配合颗粒饲料[生产许可证：SCXK-(吉)2003-0008]、实验动物高脂饲料[生产许可证：吉饲证(2014)01092](长春市亿斯实验动物技术有限责任公司)；链脲佐菌素(STZ)(生产批号：A1126A，美仑生物技术有限公司)；柠檬酸(批号：20121128)、柠檬酸钠(批号：20121116)(北京化工厂)；妙手血糖试纸(批号：1410020723，天津九安医疗电子股份有限公司)；糖化血清蛋白(GSP)测试盒(批号：20150326)、游离脂肪酸(NEFA)测试盒(批号：20150310)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)测试盒(批号：20150211)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)测试盒(批号：20150203)(南京建成生物工程研究所)；胰岛素试剂盒(批号：20150301A，美国RD生物科学公司产品上海源叶生物科技有限公司分装)；甘油三酯(TG)测定试剂盒(批号：2014120008)、总胆固醇(TC)测定试剂盒(批号：2014110033)(浙江东瓯诊断产品有限公司)。

1.3　主要仪器

AG-606血糖测试仪(天津九安医疗电子股份有限公司)；DNM-9602酶标仪(北京普朗新技术有限公司)；752紫外光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂制造)；HC-3618R高速冷冻离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公司)；CS-600B全自动生化分析仪(长春迪瑞实业有限公司)。

2　方法

2.1　动物造模及分组给药

雄性SD大鼠90只，随机选取12只作为正常对照组，其余78只大鼠为2型糖尿病模型组。正常对照组喂以普通饲料，模型组喂以高脂饲料，每周称体重1次。造模4周后，所有大鼠禁食不禁水12h后乙醚麻醉，眼静脉采血0.5mL，放置1h～2h，5000r/min，20℃离心5min，取血清，测定血清中TG、TC含量。根据测定结果去除模型组中TC含量<2.0mmol/L或>5.0mmol/L、TG<0.9mmol/L的大鼠。筛选后的模型组大鼠按35mg/kg腹腔注射STZ(溶于pH 4.5、0.1mol/L柠檬酸缓冲液中)，正常对照组腹腔注射pH 4.5、0.1mol/L柠檬酸缓冲液。1周后模型组大鼠禁食不禁水12h，测空腹血糖(FBG)，选取FBG>9.4mmol/L的大鼠作为2型糖尿病模型。模型组中有53只大鼠造模成功，按FBG值将造模成功的大鼠分为模型组(16只)、阳性药组(13只)、高剂量组(12只)、低剂量组(12只)。所有分组均按照10mL/kg剂量灌胃。正常对照组灌胃0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液，同时喂以普通饲料；模型组灌胃0.5% CMC-Na溶液，同时喂以高脂饲料；阳性药组灌胃消渴降糖胶囊内容物(按75mg/kg的剂量溶于0.5% CMC-Na混悬液)，同时喂以高脂饲料；高剂量组灌胃人参苦丁茶超细粉(按750mg/kg的剂量溶于0.5 CMC-Na混悬液)，同时喂以高脂饲料；低剂量组灌胃人参苦丁茶超细粉(按照375mg/kg的剂量溶于0.5% CMC-Na混悬液)，同时喂以高脂饲料。各组大鼠每日灌胃给药1次，连续灌胃4周。

2.2　检测指标

测定给药前、给药2周、给药4周大鼠FBG，测定前大鼠禁食不禁水12h。末次测定FBG后，10%水合氯醛麻醉，腹主动脉取血，3000r/min离心10min，取上清，测定血清中NEFA、TC、TG、HDL-C、LDL-C、GSP、胰岛素(FINS)的含量。计算IRI(FINS×FBG/22.5)。取胰腺组织，常规病理切片，HE染色，光学显微镜下观察。

2.3　统计学处理

3　结果

3.1　对2型糖尿病模型大鼠血糖相关指标的影响

与正常对照组相比，模型组的FBG与IRI明显升高(P<0.01)，符合2型糖尿病模型的特征。给药2周和4周，阳性药组和人参苦丁茶的高剂量组、低剂量组与模型组相比均能明显降低FBG(P<0.05)，阳性药组能显著降低IRI(P<0.05)，人参苦丁茶高剂量组、低剂量组能极显著降低IRI(P<0.01)；降低血糖方面，阳性药组优于人参苦丁茶高剂量组、低剂量组，人参苦丁茶高剂量组效果优于低剂量组；缓解IR方面，人参苦丁茶剂量组明显优于阳性药组。GSP方面，模型组明显高于正常对照组(P<0.01)，符合2型糖尿病模型的特征；与模型组相比，人参苦丁茶高剂量组能明显降低血清中GSP含量(P<0.05)，低剂量组和阳性药组虽有降低趋势，但结果无明显差异(P>0.05)(表1、表2)。

表1人参苦丁茶超细粉对2型糖尿病模型大鼠空腹血糖及糖化血清蛋白的影响

组　别Group剂量(mg/kg)Dosage给药前FBG(mmol/L)Administrationbefore给药2周FBG(mmol/L)Administration2weeks给药4周FBG(mmol/L)Administration4weeksGSP(mmol/L)对照组Control—468±048∗∗446±055∗∗451±038∗∗107±007∗∗模型组Model—1406±3942443±3462428±283179±030阳性药组Positivemedicine751379±2691821±664∗1969±418∗160±014高剂量组Hdg7501382±4901974±508∗1876±653∗158±008∗低剂量组Ldg3751380±3282004±504∗1958±618∗159±011

注：与模型组比较，*.P<0.05；**.P<0.01。下表同。

Note:Compare with model group,*.P<0.05；**.P<0.01.next table is the same as.Next table is the same as.

表2人参苦丁茶超细粉对2型糖尿病模型大鼠的血清胰岛素值及胰岛素抵抗值的影响

组　别Group剂量(mg/kg)DosageFINS(mU/L)IRI对照组Control—2808±406561±086∗∗模型组Model—2583±2502789±433阳性药组Positivemedicine752562±2802237±524∗高剂量组Hdg7502334±262∗1956±653∗∗低剂量组Ldg3752320±527∗1963±696∗∗

3.2　对2型糖尿病模型大鼠血脂相关指标的影响

与正常对照组相比，模型组血清中NEFA、TC、TG含量明显升高(P<0.01)，HDL-C明显降低(P<0.05)，LDL-C明显升高(P<0.05)，符合2型糖尿病模型的特征。NEFA方面，与模型组比较，人参苦丁茶超微粉高剂量组、低剂量组均能明显降低血清中NEFA含量(P<0.05)，阳性药组能极显著地降低血清中NEFA含量(P<0.01)；TC方面，与模型组相比，人参苦丁茶超微粉高剂量组、低剂量组均能明显降低血清中TC含量(P<0.05)，其中高剂量组效果最佳，阳性药组与模型组比较无明显差异(P>0.05)。TG方面，与模型组相比，人参苦丁茶超微粉低剂量组和阳性药均能明显降低血清中TG含量(P<0.05)，高剂量组能极显著地降低血清中TG含量(P<0.01)；HDL-C方面，与模型组比较，人参苦丁茶超微粉高剂量组能显著升高血清中HDL-C含量(P<0.01)，低剂量组和阳性药组与模型组比较无明显差异(P>0.05)；LDL-C方面，与模型组比较，人参苦丁茶超微粉高剂量组能明显降低血清中LDL-C含量(P<0.05)，低剂量组和阳性药组与模型组比较无明显差异(P>0.05)(表3)。

表3人参苦丁茶超细粉对2型糖尿病模型大鼠血脂相关指标的影响

组　别Group剂量(mg/kg)DosageNEFA(μmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)对照组Control—89178±28031∗∗112±019∗∗054±017∗∗069±025∗∗060±023∗∗模型组Model—136657±23894206±048118±041038±025106±044阳性药组Positivemedicine7587309±19886∗∗180±046077±039∗060±027072±036高剂量组Hdg75098363±40186∗157±049∗064±022∗∗078±017∗∗059±022∗低剂量组Ldg375102659±40794∗161±044∗085±020∗056±024077±040

3.3　对2型糖尿病模型大鼠胰腺病理组织的影响

正常对照组胰岛数量较多，轮廓规则整齐，胰岛内细胞排列整齐；模型组胰岛数量减少，胰岛形态欠规则，细胞排列紊乱，常有细胞萎缩和塌陷；阳性药物组胰岛体积减小，胰岛细胞的萎缩现象减少；人参苦丁茶超微粉高剂量组、低剂量组胰岛体积不同程度减小，数量不同程度减少，但是胰岛细胞的排列优于模型组，胰岛细胞的萎缩现象减少，胰岛细胞肿胀现象减少(图1)。

4　讨论

大鼠高脂饲料饲养联合链脲佐菌素是目前应用最广的2型糖尿病模型造模方法。前期高脂喂养，造成大鼠肥胖以及脂代谢紊乱，出现IR；后期链脲佐菌素腹腔注射，造成胰岛细胞的损伤以致功能下降，导致血糖升高，二者结合造成了大鼠的2型糖尿病模型，更接近人类2型糖尿病症状，比较适合对2型糖尿病治疗和致病机理进行研究[3，4]。IR是判定2型糖尿病的主要指标，目前认为，高血糖、高血脂、化学毒物和低氧等多种因素结合，使未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网腔过度蓄积以致内质网应激，与2型糖尿病IR有密切关系[5，6]。

人参被证明是治疗糖尿病的有效中药，其中的有效成分皂苷、多糖、多肽都具有降低和调节血糖的作用[7]。苦丁茶在《中药大辞典》中记载，有清热解毒、消渴化食之功效。苦丁茶的有效成分在四氧嘧啶高血糖模型小鼠[8，9]和高脂饮食联合STZ造模的2型糖尿病小鼠[10]中均有降糖、降脂的明显功效。

本研究中，人参苦丁茶超细粉组在给药2周时，2型糖尿病模型大鼠的血糖值要略高于阳性药组；给药4周时，血糖值低于阳性药组，且缓解IR方面要明显优于阳性药。在降低血脂方面，人参苦丁茶超细粉高剂量组在降低2型糖尿病模型大鼠血液中胆固醇、甘油三脂、低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白的能力要优于阳性药组；脂代谢紊乱被认为是IR的重要原因之一，降脂方面的功能可能是人参苦丁茶超细粉能有效缓解IR的重要原因之一。人参苦丁茶超细粉药性温和持久，降糖机制上以降脂、缓解IR为主，提高FINS的利用度，减小胰岛β细胞的压力，有助于2型糖尿病初期的控制。

本实验结果显示，人参苦丁茶超细粉具有改善2型糖尿病糖代谢脂代谢紊乱、降低血糖和血脂、改善IR情况、减轻胰腺细胞病理损伤等作用。人参苦丁茶超细粉治疗二型糖尿病的具体机制还有待深入研究。

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