染料木素铬配合物改善2型糖尿病大鼠模型糖尿病相关生化指标及靶器官损害作用的研究

田建明，韦 康，宋莲莲，解生旭，陈颖丽，徐雅娟*

（1.吉林省创新医药公共服务平台有限责任公司，长春 130012；2.吉林省中医药科学院，长春 130021）

铬（Ⅲ）是人体必需的微量元素之一，其在人体内可形成葡萄糖耐受因子，协同胰岛素一起参与人体糖代谢及脂肪代谢[1]。染料木素是广泛存在自然界中的黄酮类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降脂等多种活性[2]，将染料木素与铬元素制备成的配合物—染料木素铬配合物，其清除自由基能力明显高于母体染料木素[3]，此外染料木素铬配合物还有降低空腹血糖、提高葡萄糖耐量、降低胰岛素耐量等作用[4]，但其在治疗2型糖尿病方面的研究未见报道，本文研究了染料木素铬配合物对大鼠2型糖尿病模型的影响。在研究染料木素铬配合物降糖、降脂等作用的同时，探讨了该配合物对该模型相关脏器病变的影响，为开发治疗2型糖尿病的新药提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料 染料木素铬配合物（简称染料木素铬），纯度90%，批号：20160225，吉林省中医药科学院植化室提供；盐酸二甲双胍缓释片，上海普康药业有限公司，0.5 g/片×24片，产品批号：150906。链脲佐菌素，纯度＞99%，美伦生物提供，Lot：M0115A，Case：18883-66-4，P.N.：MB1227。储存：2 ～ 8 ℃，防潮密闭避光；生化试剂盒：葡萄糖（GLU），批号：141516015；低密度脂蛋白（LDL），批号：142017002；尿素氮（UREA），批号：141317005；肌酐（CREA），批号：141017003，均购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司；总胆固醇（TC），批号：170120；三酰甘油（TG），批号：161215；高密度脂蛋白（HDL），批号：170326，均购自潍坊三维生物工程集团有限公司。ELISA试剂盒。胰岛素（INS）、糖化血红蛋白（GHb），均为北京爱媚丽生物科技有限公司-分装美国RD公司，批号均为201705。SD-300生化分析仪（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司），FA1004N 型电子天平（上海精密科学仪器有限公司），Leica RM2255型石蜡切片机（德国 Leica 公司），Leica EG1140 石蜡包埋机 （德国 Leica 公司），OlympusBX51光学显微镜（日本 Olympus 公司）。SD大鼠，雄性，体质量130～150 g，辽宁长生生物技术有限公司，许可证号：SCXK（辽）2015-0001。大小鼠维持饲料来源于北京科澳协力饲料有限公司，京饲证（2014）06054，产品批号：17023211；高糖高脂饲料：基础饲料粉67%、蔗糖20%、猪大油10%、胆固醇2.5%、胆酸钠0.5%（基础饲料粉：长春市亿斯实验动物技术有限责任公司，生产许可证：SCXK-（吉）2003-0008，饲料生产许可证编号：吉饲证（2014）01092行标准：GB14924.1-2001；胆固醇：北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司，批号：Lot51P10150 Purity：≥90%；胆酸钠：上海惠世生化试剂有限公司，批号：150908；蔗糖：吉林省杞参食品有限公司，批号：2017.02.20；猪大油：自制）；饲养环境：吉林省中医药科学院清洁级屏蔽环境动物室，环境设施合格证：SYXK（吉）2015-0009，温度20～24 ℃，相对湿度40%～70%。

1.2 方法

1.2.1 大鼠2型糖尿病模型的制备及分组 参照文献[5]，取雄性大鼠100只，体质量200～220 g，留出10只做正常对照组外，其余给予高糖高脂饲料喂养，2周后腹腔注射链脲佐菌素25 mg/kg，每周1次，连续3周，第3次腹腔注射后3 d测定血糖1次，以餐后血糖值≥16 mmol/L且＜20 mmol/L为模型复制成功，将成模的58只大鼠按血糖值均分5组：模型组（12只）、二甲双胍95 mg/kg组（11只）、染料木素铬15 mg/kg组（12只）、染料木素铬30 mg/kg组（11只）、染料木素铬60 mg/kg组（12只），另设一正常对照组，见表1。

1.2.2 给药治疗及治疗周期 各受试药组分别按上述剂量灌胃给药，每日1次，模型组、正常对照组灌胃给于等容积的纯净水，给药周期5周，给药期间继续用高糖高脂饲料喂养，给药期间模型组死亡4只、染料木素铬低剂量组死亡2只、中剂量组死亡1只、高剂量组死亡3只，末次给药后8 h后开始禁食、24 h后开始处理动物。

1.2.3 测试指标

1.2.3.1 血清生化指标及细胞因子 血糖（GLU）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、肌酐（CREA）、尿素氮（UREA）、糖化血红蛋白（GHb）、胰岛素（INS）；

1.2.3.2 病理组织学检查 剖取大鼠胰腺、肝、肾、视网膜等置于10%中性福尔马林溶液中固定，备做病理组织学检查。

1.2.4 数据处理 各项指标用均数±标准差（x± s ）表示，采用统计软件SPSS 17.0，进行组间单因素方差分析（oneway ANOVA）。

2 结果

2.1 染料木素铬对2型糖尿病大鼠血清相关指标的影响

2.1.1 对血清糖代谢指标影响 与正常对照组相比，模型组 GLU、GHb明显升高（P＜0.05），对INS影响不显著；使用受试药物治疗5周后，染料木素铬15～60 mg/kg对GLU、GHb有程度不同的改善，见表1。

表1 染料木素铬对2型糖尿病大鼠血清糖代谢指标的影响（x± s ）

2.1.2 对血清脂代谢指标的影响 与正常对照组相比，模型组 TC、TG明显升高（P＜0.05），对HDL、LDL影响不显著；使用受试药物治疗5周后，染料木素铬15～60 mg/kg对TC、TG有程度不同的改善，见表2。

表2 染料木素铬对2型糖尿病大鼠血清脂代谢指标的影响（x± s ）

2.1.3 对血清肾功能指标的影响 与正常对照组相比，模型组 CREA、UREA明显升高（P＜0.05），使用受试药物治疗5周后，染料木素铬15～60 mg/kg对CREA、UREA有程度不同的改善，见表3。

2.2 组织病理学检测结果 染料木素铬30～60 mg/kg均可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝脏、肾脏、视网膜的病变，提示该组具有降糖、降脂的作用，而且能改善上述脏器的病变；染料木素铬15 mg/kg组、30 mg/kg组降糖效果不及60 mg/kg组明显，改善上述脏器的病变有明显的量效关系。

3 讨论

铬元素是目前研究较多且结论较为一致的一种重要的微量元素，在糖尿病患者体内这种微量元素明显降低，三价铬在人体内可形成葡萄糖耐受因子，协同胰岛素一起参与人体糖和脂肪代谢。一些研究显示,铬是通过增强胰岛素的作用来促进葡萄糖转运的，起着类似胰岛素增敏剂的作用，补充铬会改善上述体征[6]。无机铬（CrCl3）在体内难以吸收利用，制备有机铬配合物是克服这个问题的方向，据文献[7]报道，目前铬配合物的种类主要有：吡啶羧酸铬、脂肪族有机酸铬、氨基酸类铬、海藻多糖类铬、魔芋葡甘露寡糖类铬、黄酮类铬[3]（槲皮素铬、染料木素铬）。本文以染料木素铬配合物为研究对象，探讨该配合物在降糖、降脂、改善该模型相关脏器等方面对2型糖尿病的影响。

本研究中，染料木素铬配合物不仅可以明显降低2型糖尿病模型大鼠的血糖、血脂等指标，还改善了该模型大鼠的肾功能指标（降低肌酐和尿素氮），组织病理学检测结果显示，染料木素铬配合物可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝脏、肾脏、视网膜的病变。

2型糖尿病发病机制及病变过程非常复杂，本文仅从降糖、降脂、改善肾功能等角度探讨了染料木素铬配合物的作用，有关染料木素铬配合物治疗2型糖尿病的其他机制，如探讨该模型相关炎症因子和内皮功能的作用会在之后的论文中陆续报道。