希美宁对T2DM大鼠糖脂代谢及脂肪组织炎症的影响

宋仲涛，王军，朱洁宜，李显筑(指导)

(1.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

希美宁对T2DM大鼠糖脂代谢及脂肪组织炎症的影响

宋仲涛1，王军1，朱洁宜2，李显筑2(指导)

(1.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

目的：通过实验研究观察希美宁对2型糖尿病大鼠糖脂代谢、脂肪组织形态学及促炎症因子的影响，探讨希美宁的作用机制。方法：SD大鼠随机分为空白组及造模组，造模组采用高脂饮食结合一次性小剂量STZ腹腔注射的方法制作2型糖尿病大鼠模型，造模成功后随机分为模型组、对照组和治疗组。其中空白组10只，模型组、对照组和治疗组每组各12只。治疗组予希美宁(12.9 g/kg，水煎剂)灌胃，对照组予血脂康(1.26 g/kg，水溶液)灌胃，空白组和模型组予等量蒸馏水灌胃，每日1次，连续给药6周后测定大鼠体质量、内脏脂肪重量、VFI指数、FBG、HOMA-IR、TG、TC、HDL-C、LDL-C水平，ELISA法测定血清FINS、FFA、MCP-1、TNF-α、IL-6水平，脂肪组织HE染色观察脂肪组织形态学改变。结果：与模型组相比，治疗组大鼠体质量及内脏脂肪重量减轻，VFI指数下降，FBG、FINS、HOMA-IR、TG、LDL-C及FFA水平均下降，HDL-C水平升高，血清TNF-α、IL-6、MCP-1水平不同程度降低，睾周脂肪细胞体积变小，疗效优于对照组。结论：希美宁可以有效地降低血糖及血脂水平、改善胰岛素抵抗，其作用很可能与改善T2DM大鼠内脏型肥胖、减轻脂肪组织炎症有关。

2型糖尿病；胰岛素抵抗；脂肪组织炎症；促炎症因子；希美宁

希美宁源于李显筑教授长期运用中医药治疗消渴病的临证经验，在临床应用中显现出良好的降糖调脂、减轻胰岛素抵抗且延缓并发症的效果，但具体的作用机制尚未揭示清楚。而近期研究表明脂肪组织慢性炎症在T2DM、IR发病中具有重要作用[1]，肥胖的T2DM患者通常伴有脂肪组织的低度炎症，而炎症因子能够通过影响胰岛素受体后信号通路导致IR[2]。前期研究证实，希美宁作用机理与降低血清TNF-α水平有关[3]，因而本研究旨在深入研究希美宁改善T2DM炎症状态的作用机制，进一步发挥中医药在防治T2DM及其并发症中的优势。

1 材料与方法

1.1 实验材料

SD大鼠60只,体质量(200±20)g,购于黑龙江中医药大学实验动物中心；希美宁，中药饮片购于黑龙江中医药大学附属第一医院；血脂康(国药准字Z10950029),北大维信生物科技有限公司生产，购于黑龙江中医药大学附属第一医院；链脲佐菌素(STZ)(美国Sigma公司)、葡萄糖测定试剂盒(中生北控公司)、甘油三酯测定试剂盒(中生北控公司)、总胆固醇测定试剂盒(中生北控公司)、低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(中生北控公司)、高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(中生北控公司)、大鼠血清胰岛素酶联免疫检测试剂盒(Crystal Chem公司)、大鼠游离脂肪酸酶联免疫检测试剂盒(Santacruz公司)、大鼠TNF-α酶联免疫检测试剂盒(ESB公司)、大鼠IL-6酶联免疫检测试剂盒(ESB公司)、大鼠MCP-1酶联免疫检测试剂盒(ESB公司)，精密电子天平(Mettler-Toledo公司)，血糖仪(罗氏)，高速台式离心机(上海安亭)，全自动生化分析仪(MD公司)，自动酶标分析仪(Thermo公司)，显微镜(Olympas株式会社)等。

1.2 实验方法

SD大鼠适应性饲养1周后,随机分为空白组10只及实验组50只。空白组以基础饲料喂养,实验组进食高脂高糖饲料，8周后实验组隔夜空腹腹腔注射STZ(40 mg/kg),空白组仅注射等体积的柠檬酸缓冲液。实验第9周禁食12 h尾静脉采血测空腹血糖、空腹胰岛素并计算HOMA-IR。空腹血糖≥10.0 mmol/L同时伴有胰岛素抵抗者为造模成功。将成模大鼠随机分为模型组12只、对照组12只、治疗组12只。

治疗组予希美宁(中药饮片水煎浓缩至0.86 g/mL)12.9 g/kg灌胃，对照组予血脂康水溶液1.26 g/kg灌胃，空白组和模型组予等量蒸馏水灌胃，每日1次。给药6周后各组大鼠禁食不禁水过夜，乌拉坦麻醉后颈总动脉取血，分离血清，全自动生化分析仪检测空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC) 、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白水平(LDL-C)水平；ELISA测定血清FINS、FFA、TNF-α、IL-6、MCP-1水平。剖取睾周脂肪组织、肾周脂肪组织及肠系膜脂肪组织，称重后部分置于10%中性甲醛中固定，经HE染色后光镜观察。

1.3 统计学方法

使用SPSS17.0软件对实验数据进行统计分析，所有数据均采用均值±标准差的形式表达，组间数据比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比较采用LSD检验，以P<0.05判断差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组体质量、内脏脂肪重量、VFI指数的比较

如表1所示，模型组大鼠内脏脂肪重量及VFI指数较空白组明显增加(P<0.01)，对照组内脏脂肪重量及VFI指数较模型组有所改善，治疗组内脏脂肪重量及VFI指数较模型组显著降低(P<0.01)。

表1 各组体质量、内脏脂肪重量、VFI指数的比较±s)

注：与空白组比较,△P<0.05,△△P<0.01

2.2 各组治疗前后血糖、血清胰岛素水平及HOMA-IR指数的比较

如表2所示，给药后，对照组与模型组相比FBG水平降低，治疗组FBG水平较模型组显著降低。

给药后与空白组比较，模型组FINS水平明显升高，显示出明显的高胰岛素血症表现。与模型组相比，治疗组FINS水平降低,HOMA-IR指数改善(P<0.01)，对照组FINS水平、HOMA-IR指数亦有所降低(P<0.05)。

表2 各组FBG、FINS、HOMA-IR的比较

注：与空白组比较,△P<0.05,△△P<0.01

2.3 各组大鼠脂代谢水平的比较

如表3所示，与空白组相比，模型组TG、TC、LDL-C及FFA水平升高，HDL-C水平降低，与模型组相比，对照组TG、TC、LDL-C及FFA水平不同程度下降，HDL-C水平升高，差异具有显著性(P<0.01，P<0.05)；与模型组相比，治疗组TG、TC、LDL-C及FFA水平均不同程度降低，HDL-C水平升高，差异具有显著性(P<0.01，P<0.05)。

表3 各组脂代谢水平的比较

注：与空白组比较,△P<0.05,△△P<0.01

2.4 各组大鼠脂肪组织HE染色观察

HE染色观察及脂肪细胞截面积测量结果显示,与空白组比较，模型组大鼠附睾脂肪组织脂肪细胞普遍体积增大，每个视野中较大脂肪细胞数目增多。对照组大鼠附睾部位脂肪细胞截面积与模型组相比降低(P<0.05)。治疗组大鼠附睾部位脂肪细胞截面积明显小于模型组(P<0.01)，见图1、表4。

表4 各组大鼠睾周脂肪细胞截面积比较

注：与空白组比较，△P<0.05,△△P<0.01

图1 各组大鼠脂肪组织HE染色(200×)

2.5 各组大鼠血清TNF-α、IL-6及MCP-1水平比较

与空白组相比，模型组血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平较空白组升高；对照组与模型组相比，血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平均降低，(P<0.05)；治疗组血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平较模型组明显降低(P<0.05，P<0.01)。

表5 各组大鼠血清TNF-α、IL-6及MCP-1水平比较

注：与空白组比较,△P<0.05,△△P<0.01

3 讨论

T2DM属于中医消渴病范畴，而消渴病的病机颇为复杂，具有本虚标实的特点[4-5]。希美宁主要组成药物包括：黄芪、党参、麦冬、法半夏、陈皮、生山楂、昆布、泽泻、白花蛇舌草、水蛭等。从中西医结合的角度看来肥胖状态下脂肪组织产生低度炎症的过程是脾运失司，运化失常，饮食水谷不能化生为精微物质而变生痰、湿，痰湿积聚使人臃肿肥胖。中焦气机不畅，郁久化热，热伤阴津。脂肪细胞体积增大，胞内脂质增多是痰湿积聚的结果，而脂肪组织炎症的产生是痰湿积聚阻碍气机，气郁化热的过程。脂肪组织产生游离脂肪酸等脂肪因子，释放入血后，作用于远处器官，最终导致胰岛素抵抗是痰浊日久化毒，毒邪损伤经络、脏腑的过程。最终发为以本虚(脏腑功能失调)标实(内热、痰浊、瘀血、毒邪)为特征的消渴[6-7]。李显筑教授根据本病因虚致实，虚、痰、瘀、毒并存，久病入络的病机特点，确立了攻补兼施，虚、痰、瘀、毒共除的治疗大法，以益气养阴、燥湿化痰、消导理气、祛瘀解毒为治疗原则，选用黄芪、党参、麦冬、法半夏、陈皮、生山楂、昆布、泽泻、白花蛇舌草、水蛭等药物组方。其中黄芪、党参、麦冬益气养阴，切中消渴病气阴两虚的总体病机特点；法半夏、陈皮、泽泻配伍理气燥湿化痰，针对消渴病伴肥胖脾运失司、运化失常、痰湿积聚的病机特点；生山楂、昆布消积导滞、软坚祛痰能够祛除体内的痰浊脂毒；生山楂还可以活血散瘀，配伍水蛭搜剔通络，共同祛除阻滞于经络中的瘀血痰浊；白花蛇舌草清热解毒，解除经络脏腑间痰瘀日久化生的毒邪。全方配伍精当，切中本病病机的各个方面，共奏益气养阴、燥湿化痰、消导理气、祛瘀解毒之效。

本实验模型组大鼠表现出典型的内脏型肥胖，体内糖、脂代谢明显异常，血清葡萄糖、TG、TC、FFA和LDL-C水平显著高于空白组，同时脂肪组织分布异常，内脏脂肪组织重量明显增加，VFI指数升高。模型制备基本符合临床大多数2型糖尿病的发病过程，与饮食结构不合理的肥胖2型糖尿病患者的临床表现类似。经过希美宁治疗6周后，治疗组大鼠体质量减轻、内脏脂肪重量及VFI指数减少，血脂水平明显改善，空腹血糖、血清胰岛素水平及HOMA-IR指数降低。与对照组相比，治疗组改善T2DM模型大鼠脂代谢紊乱的效果更好，能够更好地改善胰岛素抵抗，降低FBG、FINS水平及HOMA-IR指数。通过对大鼠睾周脂肪组织HE染色切片的观察与测量，我们发现治疗组脂肪细胞体积较模型组显著减小，希美宁很有可能通过减少成熟脂肪细胞甘油三酯的积聚，降低细胞内甘油三酯的合成与分解速度，减少游离脂肪酸释放，从而逆转非脂肪组织的脂质沉积，最终改善机体的胰岛素抵抗状态。随着脂肪细胞体积变小，相关细胞因子的分泌亦得到改善，通过对血清TNF-α、IL-6、MCP-1水平的检测，我们发现治疗组血清TNF-α、IL-6、MCP-1等促炎症因子的水平较模型组显著下降。希美宁减少了促炎症因子对炎症信号通路的正反馈作用，进而抑制了脂肪组织的炎症状态，这对于改善机体脂代谢紊乱、改善机体胰岛素抵抗无疑具有重要意义。

希美宁很有可能是通过改善胰岛素抵抗达到降糖的目的，脂肪组织是希美宁产生降糖、降脂、提高胰岛素敏感性及改善胰岛素抵抗作用的重要靶器官。希美宁具有很好的降糖、降脂、改善胰岛素抵抗的作用，其作用机制与改善内脏型肥胖、减少脂肪细胞体积、抑制脂肪组织炎症有关，其具体分子机制有待于进一步的深入研究。

[1] Stienstra R,Van Diepen J A,Tack C,et al.Inflammasome is a central player in the induction of obesity and insulin resistance[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2011,108(37):15324-15329.

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[3] 刘卫娟. 希美宁对2型糖尿病高脂血症模型大鼠血脂、血流变及血清TNF-α的影响[D].哈尔滨:黑龙江中医药大学,2008.

[4] 陈硕,张丹琦.自拟补肾壮骨汤对2型糖尿病性骨质疏松症的临床观察[J].中医药信息,2016,33(4):110-112.

[5] 梁丽芳,卜晓宏,吴桂清,等.益气通络方联合格列齐特治疗2型糖尿病性周围神经病变的临床观察[J].中医药信息,2016,33(4):87-89.

[6] 栗明,杨珊娜,王华宇,等.消渴源流初探[J].中医药学报，2016，44(2)：125-127.

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2016-12-28

2017-02-20

宋仲涛(1983-)，男，主治医师，主要研究方向：中医药治疗糖尿病及针灸推拿治疗脊柱相关疾病。

R285.5

A

1002-2392(2017)02-0040-03