黄精、桑叶和玉竹配伍的降血糖药效学研究

韩笑，匡宇，张舜杰，赵永艳，党凯茹，彭腾

1 材料与方法

1.1 试验药物

黄精药材采挖于乐至县，玉竹购自湖南，桑叶购自西昌，符合2015年版中国药典一部各品种项下标准。药物的制备：按比例称取三种药材后，加10倍量水，浸泡30 min，煮三次，每次1 h，收集煎煮液，纱布过滤，合并滤液，高速离心10 min后，合并上清液，用旋转蒸发仪浓缩提取液，浓缩至含生药量0.4 g﹒mL-1。盐酸二甲双胍（中美上海施贵宝制药有限公司）。

1.2 动物

SPF级雄性昆明大鼠200只，体重200±20g，购于成都达硕实验动物有限公司，生产许可证号为：SCXK（川）2015-030，室温20～25℃，相对湿度40～60%，自由摄食、饮水。

1.3 试剂

无水葡萄糖 （批号 H-005-150307）；链脲佐菌素pH = 4. 4，美国Sigma公司）；高脂高糖饲料（购于成都达硕）；血清游离脂肪酸试剂盒、IL-6试剂盒、TNF-α试剂盒、胰岛素试剂盒（购于成都康斯坦科技有限公司）。

1.4 仪器

血糖仪（艾科生物技术杭州有限责任公司）；TGL-16G高速低温离心机、Multlskan Mk3酶标仪均购自美国赛默飞世尔公司；UPH-Ⅱ-10T优普超纯水制造系统由成都超纯科技有限公司生产；DZKW-4电子恒温水浴锅由北京中兴伟业仪器有限公司生产；SYQ-DSX-280B手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器由上海申安医疗器械厂生产。

1.5 实验分组[6]

180只雄性SD大鼠，10只留作空白组，剩下用于造模。170只用于造模的大鼠经过三天适应性养殖后，给予高脂高糖饲养两周后，大鼠禁食不禁水12 h，称重，链脲佐菌素（用0.1 mol﹒L-1柠檬酸盐缓冲液配置）45 mg﹒kg-1一次性腹腔注射，继续高脂高糖饲料饲养72 h,饲养72 h后测血糖。空腹血糖大于16.7 mmol﹒L-1者为糖尿病模型动物，有162只大鼠经检验成模，选出150只成模大鼠，随机分成15组,分组情况如下表所示：

表1 实验分组

1.6 检测指标与方法

每周测一次大鼠空腹血糖，测血糖前，给予大鼠禁食12 h，12 h后，采各组大鼠尾静脉血，利用血糖仪和血糖试纸测大鼠血糖。四周后，处死老鼠，主动脉取血，采用ELISA进行检测，严格按照试剂盒上要求测血清中胰岛素，游离脂肪酸,IL-6, TNF-α的含量。

2 结果

2.1 各组大鼠四周血糖比较

由表2可知，模型组与空白组相比，血糖升高。其余各给药组的血糖与模型组相比,均有差异性。

表2 黄精复方对大鼠血糖的影响（±s，n=10）

表2 黄精复方对大鼠血糖的影响（±s，n=10）

注：与模型组比较，*P＜0.05， **P＜0.01 (下同)

第二周血糖（mmol﹒L-1）组别 剂量（g﹒kg-1） 第一周血糖（mmol﹒L-1）第三周血糖（mmol﹒L-1）第四周血糖（mmol﹒L-1）空白组 — 5.92±0.15** 6.07±0.17** 5.92±0.15** 5.88±0.09**模型组 — 22.07±1.10 20.48±0.59 20.72±0.65 20.97±0.50阳性组 0.085 7.57±0.20** 7.37±0.25** 7.45±0.25** 7.80±0.23**黄精:玉竹:桑叶(2:1:1) 4 11.08±0.30** 10.22±0.25** 9.58±0.23** 9.52±0.28**黄精:玉竹:桑叶(3:1:1) 4 11.12±0.31** 10.12 ±0.19** 9.53±0.30** 9.15±0.22**黄精:玉竹:桑叶(4:1:1) 4 11.30±0.28** 10.52±0.40** 9.50±0.36** 9.87±0.16**黄精:玉竹:桑叶(2:1:0) 4 19.28±0.30* 19.85±0.43* 18.45±0.32* 17.40±0.36*黄精:玉竹:桑叶(2:0:1) 4 19.42±0.45* 19.68±0.53* 18.48±0.30* 17.42±0.36*黄精:玉竹:桑叶(3:1:0) 4 18.92±0.52* 19.40±0.44* 18.58±0.28* 17.62±0.24*黄精:玉竹:桑叶(3:0:1) 4 19.82±0.55* 19.98±0.44* 18.42±0.21* 17.68±0.23*黄精:玉竹:桑叶(4:1:0) 4 19.82±0.65* 19.68±0.48* 18.47±0.23* 17.63±0.29*黄精:玉竹:桑叶(4:0:1) 4 19.92±0.58* 19.60±0.48* 18.37±0.27* 17.55±0.28*黄精:玉竹:桑叶(0:1:1) 4 19.58±0.79* 19.63±0.41* 18.45±0.31* 17.68±24*黄精:玉竹:桑叶(1:0:0) 4 19.78±0.45* 19.65±0.44* 18.70±0.27* 17.57±0.28*黄精:玉竹:桑叶(0:1:0) 4 20.03±0.48* 19.87±0.45* 18.68±0.30* 17.65±0.26*黄精:玉竹:桑叶(0:0:1) 4 19.48±0.44* 19.72±0.44* 18.45±0.31* 17.83±0.28*

2.2 黄精复方对FFA、FINS、L-6、TNF-α的影响

由表3可知,模型组与空白组相比,血清中FINS降低, FFA、IL-6、TNF-α显著升高;阳性组与不同比例复方黄精组同模型组相比，血清FFA显著升高，FINS、IL-6、TNF-α显著降低。

表3 黄精复方对FFA、FINS、L-6、TNF-α的影响（±s，n=10）

表3 黄精复方对FFA、FINS、L-6、TNF-α的影响（±s，n=10）

分组 剂量（g﹒kg-1） FFA（μmol﹒L-1) FINS（mIU﹒L-1） IL-6（ng﹒mL-1) TNF-α（ng﹒mL-1)空白组 — 33.0±1.6** 5.3±0.1* 297.628±2.9* 212.0±1.9*模型组 — 134.5±4.5 4.2±0.1 323.218±1.7 246.7±2.0阳性组 0.085 85.3±4.0** 6.2±0.1** 301.022±1.6** 186.0±4.1**黄精:玉竹:桑叶(2:1:1) 4 97.0±3.1** 5.6±0.2* 306.1±1.5* 219.4±3.0*黄精:玉竹:桑叶(3:1:1) 4 96.9±1.9** 5.6±0.2* 304.8±2.1* 218.3±2.1*黄精:玉竹:桑叶(4:1:1) 4 95.0±2.4** 5.6±0.1* 305.2±1.6* 220.4±2.3*黄精:玉竹:桑叶(2:1:0) 4 104.8±2.5* 5.2±0.1* 307.6±0.9* 228.5±1.8*黄精:玉竹:桑叶(2:0:1) 4 100.9±2.5* 5.2±0.1* 307.7±1.6* 222.2±2.6*黄精:玉竹:桑叶(3:1:0) 4 100.6±2.6* 5.1±0.1* 308.1±0.9* 223.1±2.5*黄精:玉竹:桑叶(3:0:1) 4 107.5±0.9* 5.2±0.1* 307.1±1.0* 225.0±2.4*黄精:玉竹:桑叶(4:1:0) 4 100.9±2.5* 5.1±0.1* 307.7±1.5* 223.4±3.1*黄精:玉竹:桑叶(4:0:1) 4 103.4±1.8* 5.2±0.1* 308.8±0.9* 223.3±2.2*黄精:玉竹:桑叶(0:1:1) 4 100.9±2.6* 5.1±0.1* 309.6±1.9* 219.3±2.6*黄精:玉竹:桑叶(1:0:0) 4 102.6±1.9* 5.3±0.1* 308.4±1.2* 220.7±2.3*黄精:玉竹:桑叶(0:1:0) 4 101.1±2.4* 5.2±0.1* 307.2±1.3* 222.0±2.3*黄精:玉竹:桑叶(0:0:1) 4 100.3±3.1* 5.2±0.1* 308.7±1.1* 223.2±2.3*

3 讨论

高血糖是2型糖尿病的特征，2型糖尿病的主要表现为胰岛素分泌的缺陷以及胰岛素的敏感度下降，进而导致人体内的糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱。其中脂肪代谢紊乱主要表现为游离的脂肪酸增加，当游离的脂肪酸不断被送到肝脏，而肝脏内脂肪酸的氧化能力下降的时候，脂肪酸就会在肝脏中堆积，当游离脂肪酸的含量超出肝脏清除能力时，就会形成脂肪肝或肝硬化等症状[7]。

游离脂肪酸（FFA）是中性脂肪分解成的物质，其中大部分游离脂肪酸不溶于水，只能与白蛋白结合后才能被运输。已证实 FFA的增加可引起糖尿病[8]，可能机制包括：组织细胞的胰岛素受体数量降低，抑制胰岛素与受体结合；引起胰岛素受体酪氨酸激酶活性异常，阻断胰岛素信号传递；降低胰岛素介导的葡萄糖的摄取和利用。减弱胰岛素对肝糖产生的抑制作用，影响糖原合成，选择性损害靶组织葡萄糖转运，减少胰岛素分泌。胰岛素由胰脏内的胰岛β细胞分泌的一种蛋白质激素，是参与调节糖代谢的重要激素。因胰岛素可控制血糖的平衡，用于治疗糖尿病。白细胞介素-6（IL-6）既是炎症因子也是一种脂肪细胞因子，IL-6可通过多种机制影响胰岛素的敏感性，引起胰岛素抵抗和Ⅱ型糖尿病的发生[9]。肿瘤坏死因子（TNF-α）是激活的单核巨噬细胞及脂肪细胞分泌的一种细胞因子，不仅在肥胖及肥胖相关疾病的发生过程中起着重要作用，而且可以诱发胰岛素抵抗。鉴于这四个指标与糖尿病息息相关，因此对大鼠血清进行这四个指标的检测，进而评价黄精桑叶玉竹配伍的降血糖的效果。

本实验对大鼠通过高脂高糖饲料喂养并通过腹腔注射STZ来模拟2型糖尿病模型。STZ诱导糖尿病的作用机制是通过诱导 NO的合成,增加对胰岛β细胞的氧化侵袭而特异性破坏胰岛β细胞的DNA，导致胰岛β细胞坏死和胰岛素分泌减少而诱发糖尿病。对模型大鼠给予药物治疗四周，观察并检测相关指标。实验结果显示，二甲双胍和不同比例的黄精、桑叶、玉竹的水煎液可以降低血清FFA，IL-6，TNF-α的含量，升高FINS的含量。由此推断，二甲双胍和不同比例的黄精、桑叶、玉竹的水煎液，可能是通过降低血清中FFA、IL-6、TNF-α浓度，减轻其对胰岛素分泌的抑制，进而改善胰岛β细胞功能，降低血糖。近年来的研究表明，黄精，桑叶和玉竹中均具有降血糖的功效。其中黄精[10～12]多糖可以降低实验性糖尿病鼠血糖和血清糖化血红蛋白浓度，并明显升高血浆胰岛素及c肽水平, 并且采用单味中药黄精治疗II型糖尿病，能较好控制糖尿病人的血糖。桑叶[13]多糖通过降低丙二醛水平而提高其抗氧化能力、促进胰岛β细胞修复、增加胰岛素分泌的同时，还可提高肝己糖激酶、丙酮酸激酶活性等综合作用，促使血糖进人肝细胞，使肝糖元合成增加，葡萄糖氧化分解加快，从而达到调节糖代谢、降低血糖、改善糖尿病症状的目的。Kato A、Miura T和丁登峰实验研究表明[14～16]，玉竹多糖对STZ诱导的高血糖大鼠血糖有显著抑制作用，并呈良好的量效关系。

中医认为，气虚为糖尿病的病因，阴虚燥热是糖尿病的主要病机。益气滋阴清热是糖尿病的基本治法。黄精补气养阴，健脾补土，以生肺金；桑叶清肺润燥，以生肾水；玉竹养阴润燥以生津止渴。推断由于三药同用，益气养阴，润肺生津，脾肺肾三脏俱调，使得气阴两虚之证自消。因此黄精、玉竹、桑叶的复方符合中医治疗糖尿病的准则。在不同配比的黄精、桑叶、玉竹各组中，黄精桑叶玉竹三者同用的三组的大鼠血糖以及FFA和IL-6的浓度与模型组有显著性差异，并且在实验过程中，黄精桑叶玉竹三者同用的三组相对于其他各组，饮水量与排尿量明显减少，由此可知复方的降糖效果要优于单味药与两两配伍。从药理数据分析，黄精桑叶玉竹三者同用的三组，虽黄精桑叶玉竹的配伍比例不同，但降糖效果并无差异性，因此针对黄精、桑叶和玉竹的最佳配比，将进一步采用化学方法进行比较，进而确定最佳配比。