黄芩素对2型糖尿病大鼠糖脂代谢和肾功能的影响及其作用机制

刘 洋，赵广良，张 硕

1中国人民解放军71217部队医院三所，山东 莱阳 265200；2中国人民解放军71217部队医院院部；

3中国人民解放军第456医院药械科

黄芩素对2型糖尿病大鼠糖脂代谢和肾功能的影响及其作用机制

刘 洋1，赵广良2，张 硕3

1中国人民解放军71217部队医院三所，山东 莱阳 265200；2中国人民解放军71217部队医院院部；

3中国人民解放军第456医院药械科

目的:探讨黄芩素对2型糖尿病(T2D M)大鼠糖脂代谢和肾功能的影响及其作用机制。方法:选择80只清洁级SD大鼠，其中20只喂食普通饲料8周，作为正常对照组，另60只喂食高糖高脂饲料8周，并腹腔注射链脲佐菌素(STZ)30 m g/kg诱导建立T2D M大鼠模型，建模成功后随机分为模型组、黄芩素高剂量组［160 m g/(kg·d)］和低剂量组［80 m g/(kg·d)］各20只，连续给药8周；分别于给药4周及8周时测定大鼠空腹血糖(FBG)、餐后2小时血糖(2 hPBG)及24小时尿蛋白含量，同时于给药8周后使用全自动分析仪测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LD L-C)、高密度脂蛋白(H D L-C)水平以及血清中血肌酐(SCr)、尿素氮(BU N)、尿肌酐(U Cr)，并计算肌酐清除率(Ccr)；采用ELISA法测定血清血管内皮生长因子(V EG F)及血管紧张素Ⅱ(A ngⅡ)的含量。结果:模型组大鼠血清FBG及2 hPBG水平均明显高于对照组，而在给药4周及8周时，低剂量组及高剂量组大鼠血清FBG及2 hPBG水平均较模型组明显降低，且高剂量组两指标水平降低程度均明显高于低剂量组，比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。模型组大鼠TG、TC、LD L-C水平均明显高于对照组，而H D L-C水平明显低于对照组，比较差异具有统计学意义；给药8周后的低剂量组及高剂量组大鼠TG、TC、LD L-C及H D L-C水平均较对照组明显改善，且高剂量组改善程度明显高于低剂量组，比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。模型组大鼠24小时尿蛋白、BU N、SCr、V EG F及A ngⅡ水平均明显高于对照组，而Ccr明显低于对照组，在给药4周及8周后低剂量组及高剂量组大鼠24 h尿蛋白、BU N、SCr、Ccr、V EG F及A ngⅡ水平均较模型组明显改善，而高剂量组改善程度明显高于低剂量组，比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。结论:黄芩素可有效改善T2D M病情，延缓肾功能损害进展，值得临床推广应用。

糖尿病，2型；黄芩素；大鼠；糖脂代谢；肾功能

1 材料与方法

1.1 实验动物 清洁级SD大鼠80只，雄性，体质量200～220 g，平均(209.5±4.5)g，均购买自北京华阜康生物科技股份有限公司，动物实验合格证号:SCXK(京)2013-0001；普通饲料由中国人民解放军456医院动物实验室提供，主要成分包括玉米、豆饼、麸皮、鱼粉、盐等；高糖高脂饲料在基础饲料基础上配10%猪油、20%蔗糖、蛋黄粉及胆固醇各2.5%。

1.2 药物与试剂 黄芩素(主要成分＞98%)，购买自江西本草天工科技有限责任公司，批号: Z53020086；链脲佐菌素(STZ)(Sigma公司，批号: 060103)；考马斯亮蓝试剂盒(南京建成生物工程研究所，批号:20131203)；血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)试剂盒均购买自北京利德曼生化试剂有限公司；AngⅡ试剂盒和 VEGF试剂盒均购自R&Dsystem公司。

1.3 仪器 安稳血糖试纸及安稳血糖测试仪均购买自长沙三诺生物传感技术公司；日立7100型全自动生化分析仪(北京康和源医药科技发展有限公司提供)；RT-6100型酶联免疫检测仪(上海圣科仪器设备有限公司提供)。

1.4 模型建立及分组方法 随机选取其中20只大鼠喂食普通饲料作为对照组，连续喂食8周，另60只大鼠均喂食高糖高脂饲料，同样连续喂食8周，禁食12小时后腹腔注射STZ 30 mg/kg，单次注射，72小时后使用血糖仪测量大鼠空腹血糖(FBG)，以FBG≥16.7 mmol/L记为建模成功，将建模成功60只SD大鼠随机分为3组各20只，分别为模型组、黄芩素低剂量组和高剂量组。黄芩素低剂量组及高剂量组分别给予黄芩素80 mg/(kg·d)和160 mg/(kg·d)灌胃，连续给药8周，对照组及模型组均给予等量生理盐水灌胃，连续8周。

1.5 指标检测 FBG及餐后2小时血糖(2 hPBG)的测定:分别于给药4周及8周时取大鼠静脉血，使用血糖测定仪检测；24小时尿蛋白的测定:分别于给药4周及8周时测定大鼠24小时尿蛋白，采用考马斯亮蓝法测定；血脂水平检测:采用氧化酶法，使用全自动生化仪检测大鼠血清TC、TG、LDL-C及HDL-C水平；肾功能检测:于给药八周后取大鼠肾脏，使用全自动分析仪检测血清中血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、尿肌酐(UCr)，同时计算肌酐清除率(Ccr)=UCr/SCr×尿量(mL/min)。采用ELISA法测定血清血管内皮生长因子(VEGF)及血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的含量。

1.6 统计学方法 应用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计量资料以(s)表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 黄芩素对T2D M大鼠血糖的影响 模型组大鼠血清FBG及2 hPBG水平均明显高于对照组，而在给药4周及8周时，低剂量组及高剂量组大鼠血清FBG及2 h PBG水平均较模型组明显降低，且高剂量组2指标水平降低程度均明显高于低剂量组，2组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 黄芩素对T2D M大鼠血糖的影响(s) m m ol/L

表1 黄芩素对T2D M大鼠血糖的影响(s) m m ol/L

注:△表示与同组给药前比较，P＜0.05；▲表示与模型组比较，P＜0.05。

组别 FBG 2 hPBG给药前 给药后4周 给药后8周 给药前 给药后4周 给药后8周对照组 5.7±0.7▲5.6±0.6▲5.4±0.7▲6.6±0.5▲6.3±0.4▲6.3±0.5▲模型组 17.8±2.5 19.2±3.2 21.9±4.3 18.7±4.7 22.3±5.4 24.7±6.5低剂量组 18.0±2.8 15.0±1.9△▲9.8±0.5△▲19.0±5.2 14.8±3.4△▲11.4±1.9△▲高剂量组 17.9±2.7 13.6±1.8△▲8.9±0.6△▲18.9±4.9 13.9±3.5△▲9.8±1.6△▲

2.2 黄芩素对T2D M大鼠血脂的影响 模型组大鼠TG、TC、LDL-C水平均明显高于对照组，而HDL-C水平明显低于对照组，比较差异具有统计学意义；给药8周后的低剂量组及高剂量组大鼠TG、TC、LDL-C及HDL-C水平均较对照组明显改善，且高剂量组改善程度明显高于低剂量组，2组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

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2.3 黄芩素对T2D M大鼠肾功能的影响 模型组大鼠24小时尿蛋白、BUN、SCr、VEGF及AngⅡ水平均明显高于对照组，而Ccr明显低于对照组，在给药4周及8周后低剂量组及高剂量组大鼠24小时尿蛋白、BUN、SCr、Ccr、VEGF及AngⅡ水平均较模型组明显改善，而高剂量组改善程度明显高于低剂量组，2组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表2 黄芩素对T2D M大鼠血脂的影响(s) m m ol/L

表2 黄芩素对T2D M大鼠血脂的影响(s) m m ol/L

注:▲表示与模型组比较，P＜0.05。

组别 TG TC LD L-C H D L-C对照组 0.80±0.15▲2.31±0.72▲2.04±0.52▲2.76±0.68▲模型组 2.46±0.62 4.12±0.83 2.54±0.83 1.95±0.54低剂量组 2.03±0.42 3.59±0.72▲2.40±0.69▲2.08±0.56▲高剂量组 1.52±0.26 2.97±0.69▲2.04±0.23▲2.50±0.43▲

表3 黄芩素对T2D M大鼠肾功能的影响(s)

表3 黄芩素对T2D M大鼠肾功能的影响(s)

注:△表示与给药前比较，P＜0.05；▲表示与模型组比较，P＜0.05。

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3 讨论

2型糖尿病为临床常见疾病，该病病因复杂，发病机制尚不完全明确，近年来随着人们物质生活水平的提高，T2DM的发病率表现出明显的上升趋势，糖尿病肾病是糖尿病患者最主要的并发症之一，也是糖尿病患者致残及致死的主要危险因素［5-6］。目前临床未见T2DM疾病理想的治疗药物，因此，T2DM的发病机制及治疗方法是目前临床研究的热点。

本研究使用高糖高脂饲料喂食SD大鼠8周，腹腔一次性注射STZ进行诱导，成功建立T2DM大鼠模型，模型组大鼠的FBG、2 hPBG、TG、TC、LDL-C均较对照组明显升高，而HDL-C较对照组明显降低(P＜0.05)，提示T2DM大鼠模型表现出明显的高血糖、高血脂症状。另外，模型组大鼠24小时尿蛋白、BUN、SCr水平较对照组明显增高，Ccr较对照组明显降低(P＜0.05)，提示T2DM大鼠除明显高血糖及高血脂状态，同时伴有明显肾损害。黄芩素为传统中药黄芩中的有效成分之一，多项研究证实［7-8］，黄芩素具有强抗氧化作用，作为有效抗氧化剂，可减轻氧化应激损伤。有研究显示［9-10］，黄芩素可通过抑制脂质的过氧化及蛋白质硝化而阻止H2O2诱导肝损伤的发生。本研究中，对T2DM大鼠分别使用低剂量及高剂量黄芩素进行治疗，2组大鼠的24小时尿蛋白、BUN、SCr及Ccr水平较模型组明显改善，且高剂量组改善程度更为明显，提示黄芩素可有效改善T2DM大鼠肾损伤程度，延缓肾损害进展。AngⅡ水平可随糖尿病的进展表现为明显增加趋势，该物质对肾损害机制主要通过增大肾小球内毛细血管压力，同时诱导足细胞骨架重排和改变裂孔膜成分，进一步破坏肾小球滤过功能［11］；VEGF为多功能细胞因子，可有效促进内皮细胞增殖及微血管生成，并增加血管通透性，在糖尿病患者中，可特异性与受体结合而发挥作用，最终增大肾小球毛细血管通透性，加速糖尿病肾脏损害［12］。本研究中，模型组大鼠的VEGF及AngⅡ水平均较对照组明显增高，而使用黄芩素治疗的大鼠两种指标的水平均较模型组明显降低，且高剂量组降低程度明显大于低剂量组(P＜0.05)。研究证实［13］，黄芩素可特异性抑制12-脂氧合酶，从而降低AngⅡ及VEGF引起的血管压力增高，从而缓解肾脏损害程度，延缓肾衰竭的发生。

总之，黄芩素可通过下调血糖、血脂及24小时尿蛋白、BUN、SCr、AngⅡ及VEGF水平改善T2DM病情，延缓肾功能损害进展，从而提高T2DM治疗效果，值得临床推广应用。

参考文献

［1］ 王文玉，郭孜，孙淑军，等.黄芩素对大鼠肾间质纤维化的干预作用及对肾组织中TG F-β1和Sm ad-2表达的影响［J］.长春中医药大学学报，2012，28(3):383-385.

［2］ 周才杰，黄鸣清，陈长青，等.丹酚酸B改善2型糖尿病大鼠糖脂代谢及胰岛素抵抗的实验研究［J］.中国实验方剂学杂志，2012，18(13):233-237.

［3］ 高晶，欧丽娜，王茜，等.益气养阴清热方对实验性2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响［J］.北京中医药大学学报，2013，36(7):462-467.

［4］ 王迎新，张薇，严继贵，等.辛伐他汀对2型糖尿病大鼠C反应蛋白和尿白蛋白排泄率的影响［J］.华西药学杂志，2012，27(6):658-661.

［5］ 马丹，谢晓娜，邹敬韬，等.黄芪注射液对糖尿病大鼠肾脏的保护作用及其机制［J］.吉林大学学报:医学版，2014，40(2): 271-275.

［6］ 颜国富，李淑君，胡仙，等.滋肾活血汤对2型糖尿病大鼠血管病变及肾脏保护的研究［J］.中医药导报，2013，10(8): 77-79.

［7］ 陈振宇，文艺，张少华，等.胃转流术对2型糖尿病大鼠肾脏的保护作用及其机制探讨［J］.解放军医学杂志，2014，39(6): 454-458.

［8］ 林海玲，刘东方，王南楠，等.普罗布考对2型糖尿病大鼠肾脏硫氧还蛋白系统表达的影响［J］.中华内分泌代谢杂志，2011，27(3):199-203.

［9］ 彭丽，王扬天，李洁，等.贝前列腺素钠对2型糖尿病大鼠肾功能及氧化应激水平的影响［J］.实用老年医学，2012，26(3): 200-202.

［10］刘萍，邱明才，何兰杰，等.2型糖尿病大鼠肾脏活性氧物质与N O关系的探讨［J］.重庆医学，2012，41(23):2389-2391.

［11］周香然，韩刚，孙侃，等.螺内酯对2型糖尿病大鼠24小时尿白蛋白排泄率的影响［J］.医学临床研究，2012，29(1): 57-60.

［12］王隽，王战建，徐焕宇，等.罗格列酮对2型糖尿病大鼠肾脏ERK/c-fos蛋白表达的影响［J］.中国糖尿病杂志，2011，19(8):624-627.

［13］黄正德，刘煜敏，孔朝红，等.汉黄芩素对慢性脑缺血大鼠空间记忆的影响及其可能机制［J］.国际脑血管病杂志，2014，22(9):660-664.

Effects and Action Mechanism of Baicalein on Glucolipid Metabolism and Renal Function of the Rats with Type 2 Diabetes Mellitus

LIU Yang1,ZHAO Guangliang2,ZHANG Shuo3
1 The Third Clinic of Hospital No.71217 of the People′s Liberation Army,Laiyang 265200,China;
2 Hospital No.71217 of the People′s Liberation Army;
3 Drug and Equipment Department of 456th Hospital of Chinese people′s Liberation Army

Objective：To investigate the effects and action mechanism of baicalein on glucolipid metabolism and renal function of the rats with type 2 diabetes mellitus(T2DM).Methods：Eighty clean SD rats were selected, twenty rats as the normal control group were fed normal diets for eight weeks,other sixty were fed high-fat diets for eight weeks and accepted intraperitoneal injection of streptozotocin(STZ)30mg/kg to found T2DM rat model,sixty rats were randomly divided into the model group,the high and low dosage groups of baicalein[160 mg/(kg·d)and 80 mg/(kg·d)],20 rats each group,for eight weeks continuously;after continuous medication for four and eight weeks,FBG,2 hPBG and urinary protein with in 24 hours were detected,the levels of TC，TG，LDL-C,HDL-C, SCr,BUN and UCr in serum were detected by automatic analyzer,and Ccr was calculated;the levels of VEGF and AngⅡwere detected by ELISA.Results：The levels of FBG and 2 hPBG in the model group were higher than these of the control group obviously,after medication for four and eight weeks,the levels of FBG and 2 hPBG of the rats in low and high dosages groups of baicalein decreased obviously compared with these of the model group,the dec rease of the indexes in the high dosage group were higher than these of the low dosage group obviously,there were statistical differences(P＜0.05).The levels of TG,TC and LDL-C of rats in the model group were higher than these of the control group notably,but the level of HDL-C was lower than that of the control group,there were statistical differences;the levels of TG,TC,LDL-C and HDL-C of rats in low and high dosage groups after medication for eight weeks improved compared with these of the control group obviously,the improvements in the high dosage group were higher than these of the low dosage group remarkably,there were statistical differences(P＜0.05).The levels of urinary protein with in 24 hours,BUN,SCr,VEGF and AngⅡof the rats in the model group were higher than these of the control group,the level of Ccr was lower than that of the control group,after medication for four and eight weeks,the levels of urinary protein with in 24 hours,BUN,SCr,Ccr,VEGF and AngⅡof the rats improved compared with these of the model group,the improvement in high dosage group was high than that of thelow dosage group,there were statistical differences(P＜0.05).Conclusion：Baicalein can improve the condition of T2DM effectively and delay renal function injury progress,which is worthy of clinic application.

diabetes mellitus，type 2;baicalein;rats;glucolipid metabolism;renal function

R285.5

A

1004-6852(2016)10-0023-04

2016-03-22

刘洋(1990—)，男，医师。研究方向:医院药学及临床药理学。