承德牛肝菌多糖对2型糖尿病大鼠胰腺的影响
2018-06-05肖艳红邹怡鸽刘欢欢周晓慧
肖艳红 陈 龙 邹怡鸽 刘欢欢 刘 楠 周晓慧
(承德医学院,河北 承德 067000)
随着生态环境以及人们生活方式的改变,2型糖尿病(T2DM)已成为老年人最常见的慢性疾病之一〔1〕。作为京津冀重要的食用菌输出地,河北承德以其独特的天然环境和地理优势孕育了诸多野生食药用真菌,牛肝菌即为其一。现已发现该菌所含生物碱可以治疗腰腿疼痛、手足麻木、四肢抽搐与妇女白带异常等症状〔2,3〕。研究表明牛肝菌生理活性多种多样,如提高免疫力、抗疲劳、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等〔4~8〕。近年报道植物多糖的降血糖作用取得了一定的进展〔9~12〕,但关于牛肝菌多糖对T2DM的影响未见报道。本研究采用高脂高糖饲喂结合链脲佐菌素(STZ)腹腔注射法成功构建T2DM大鼠模型〔13〕,牛肝菌多糖灌胃干预后,对其降糖作用及对胰腺组织的影响进行研究。
1 材料与方法
1.1动物 健康清洁级Wistar大鼠40只,雄性,体重180~200 g,12周龄,由北京华阜康科技股份有限公司提供。动物合格证号为SCXK(京)2009-0008。饲养于承德医学院实验动物中心,自由摄食水,室温20℃~22℃,自然采光,通风良好。大鼠标准饲料及高脂高糖饲料由北京科澳协力饲料有限公司提供,其中高脂高糖饲料的配方为:猪油10%、蛋黄粉8%、胆固醇1.5%、蔗糖20%、胆酸钠0.1%、标准饲料60.4%。
1.2试药与仪器 牛肝菌由承德润隆食品有限公司提供,产于承德市平泉县山区;多糖由承德医学院生物化学教研室制备,粉末状4℃冰箱储存;STZ(美国Sigma公司,100 mg/瓶,批号031M1287V)用时溶解于0.1 mol/L(pH=4.3)柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,现用现配;盐酸二甲双胍(中美上海施贵宝制药有限公司,0.5 g/片,批号1311123);血糖仪及配套试纸(三诺生物传感股份有限公司);蜡块包埋机、Olympus显微镜和蜡块切割机(德国Leica公司)。
1.3方法
1.3.1动物造模 大鼠适应性喂养1 w后给予高脂高糖饲料,为期3 w。后禁食12 h,一次性腹腔注射35 mg/kg STZ,72 h后检测空腹血糖(FPG)含量。以FPG≥16.7 mmol/L为成功T2DM模型。
1.3.2动物分组及给药 取40只大鼠,随机分为正常组、模型组、牛肝菌多糖低剂量组、牛肝菌多糖高剂量组和二甲双胍正常组,每组8只。标准饲料正常饲养1 w后,除正常组外其他造模;正常组继续给予标准饲料后注射同等剂量的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。72 h后经内眦采血,测FPG≥16.7 mmol/L为造模成功。各组分笼饲养,正常组、模型组给予生理盐水灌胃,牛肝菌多糖低、高剂量组给予牛肝菌多糖(0.2 g/kg、0.4 g/kg),二甲双胍组给予二甲双胍(0.2 g/kg),1次/d,连续给药3 w。
1.3.3指标检测 给药前及末次给药后2次进行各组大鼠内眦采血,血糖仪检测血清葡萄糖(GLU)的含量;送承德市中心医院检验科检测胰岛素(INS)的含量。
1.3.4制作胰腺组织HE染色切片 分别取各组大鼠胰腺固定于10%甲醛溶液固定保存。过夜后经脱水,透明,浸蜡,包埋,切片,展片,烘片,脱蜡,染色,封片后光镜下观察胰腺组织的形态变化。
1.4统计学方法 采用SPSS13.0软件进行方差分析及q检验。
2 结 果
2.1牛肝菌多糖对大鼠GLU的影响 给药前各造模组GLU均显著高于正常组(P<0.01),且均≥16.7 mmol/L,说明造模成功。与给药前对比,给药3 w后牛肝菌多糖低、高剂量组与二甲双胍组GLU水平均明显下降(P<0.01)。给药3 w后,模型组GLU水平仍显著高于正常组(P<0.01);各药物干预组GLU水平显著低于模型组(P<0.01);其中,牛肝菌多糖高剂量组与二甲双胍组差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
2.2牛肝菌多糖对大鼠INS水平的影响 给药前各组INS水平无统计学意义(P>0.05),给药后模型组INS水平与正常组差异无统计学意义(P>0.05),牛肝菌多糖低、高剂量组及二甲双胍组INS水平均较给药前有所提高,但差异无统计学意义(P>0.05),且与模型组差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表1 牛肝菌多糖对大鼠GLU水平的影响
与正常组比较:1)P<0.01;与本组给药前比较:2)P<0.01 ;与模型组比较:3)P<0.01
表2 牛肝菌多糖对大鼠INS水平影响
2.3牛肝菌多糖对大鼠胰腺组织形态的影响 正常组大鼠胰岛组织中胰岛数量很多,结构完整,轮廓清晰,外形饱满规则;模型组大鼠胰岛结构受破坏,胰岛细胞明显减少,胰岛组织明显萎缩,形态不规则,部分胰岛细胞呈现出变性、核固缩现象。牛肝菌多糖低、高剂量组与二甲双胍组胰岛细胞较多,且结构完整,形态规则,排列整齐。尤其牛肝菌多糖高剂量组与二甲双胍组胰岛组织形态基本恢复正常;牛肝菌多糖低剂量组部分恢复,表明牛肝菌多糖能够有效保护T2DM的胰岛组织免受损伤,且有剂量依赖性。见图1。
图1 各组胰腺组织形态学观察(HE,×400)
3 讨 论
T2DM的主要发病机制为INS分泌不足或INS抵抗。部分患者并非INS产生不足,而是由于INS的作用效果减弱所致〔14,15〕。正常人体内INS通过受体向下游传递信号,促进GLU的利用并抑制其合成,从而降低GLU的含量。T2DM患者基于INS抵抗的存在,INS不能发挥正常作用,从而使GLU水平一直保持在较高状态。本研究显示牛肝菌多糖干预后可以明显降低T2DM大鼠的GLU水平,高剂量组与二甲双胍组药效相当,T2DM基本病理特点为INS绝对和相对不足或外周组织对INS的敏感性下降。本文结果说明,胰岛细胞分泌INS正常,推测发生INS抵抗,即外周组织对INS敏感性降低。胰腺组织HE染色结果表明,牛肝菌多糖能有效保护胰岛,减轻损伤,进而维持胰腺组织的完整结构,有利于INS受体及其下游分子发挥作用,缓解INS抵抗带来的病理特征。
4 参考文献
1Haffner SM,D′Agostino R,Mykkanen L.Insulin sensitivity in subjects with type-2 diabetes 〔J〕.Diabetes Care,1999;22(4):562-8.
2邓百万,陈文强,刘开辉,等.美味牛肝菌的研究现状及应用展望〔J〕.中国食用菌,2012;31(4):8-11.
3周玲仙,殷建忠.云南野生食用牛肝菌营养成分分析与评价〔J〕.食用菌学报,2008;4(1):61-2.
4王 涛,李丽娟,申元英.牛肝菌对小鼠免疫功能影响的试验研究〔J〕.大理学院学报,2012;11(6):20-2.
5李 娜.泰山美味牛肝菌多糖提取纯化及功能研究〔J〕.中国食物与营养,2010;45(3):73-6.
6唐 薇,鲁新成.美味牛肝菌多糖的生物活性及其抗S-180肿瘤的应用〔J〕.西南师范大学学报,1999;24(4):475-81.
7崔福顺,张 华,李官浩,等.美味牛肝菌黄酮类提取物体内抗氧化作用研究〔J〕.食品科技,2014;39(8):201-5.
8崔福顺,金成学,崔承弼.长白山美味牛肝菌提取物清除自由基活性的研究〔J〕.食品工业,2013;34(5):133-5.
9杨铁琦,李军鸽,桂海莹,等.玉竹多糖对糖尿病老年大鼠体重及血糖、血脂水平的影响〔J〕.中国老年学杂志,2015;35(18):5056-7.
10李晓冰,裴兰英,陈玉龙,等.山药多糖对链脲菌素糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响〔J〕.中国老年学杂志,2014;34(2):420-2.
11王振富,钟 灵,李玉山,等.恩施硒茶硒多糖对糖尿病模型大鼠血糖的影响〔J〕.中国老年学杂志,2013;33(22):5628-30.
12王源学,管恩爽,张立明.二精方多糖提取物对2型糖尿病小鼠血糖、血脂的影响〔J〕.中国医院药学杂志,2015;35(5):405-9.
13肖艳红,谷佳琦,杨晔娟,等.高脂高糖饲料联合STZ诱导2型糖尿病大鼠模型STZ最佳剂量探讨〔J〕.承德医学院学报,2015;32(5):376-8.
14Davis KL,Wei W,Meyers JL,etal.Use of basal insulin and the associated clinical outcomes among elderly nursing home residents with type 2 diabetes mellitus:a retrospective chart review study 〔J〕.Clin Interventi Aging,2014;9:1815-22.
15张 霞.2型糖尿病的临床发病机制分析〔J〕.齐齐哈尔医学院学报,2013;34(18):2673-4.