黄秋葵醇提物对2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗的影响

吴勇梅，韦玉燕，梁 韬

0 引言

2型糖尿病(T2DM)是一种可由自身缺陷因素、过量饮食、肥胖或运动不足等原因造成的胰岛素作用和分泌障碍的内分泌代谢性疾病。糖尿病患者中，T2DM占90%，且随着T2DM的发病率呈升高的趋势，其已成为严重影响人类健康的重要公共卫生问题[1]。T2DM患者中，70%伴有脂质功能代谢紊乱并有胰岛素抵抗[2]。目前，临床上T2DM的主要治疗手段为通过口服药物或皮下注射胰岛素控制机体血糖，减弱因高血糖所致的器官受损。中药及天然药物在治疗糖尿病及改善IR方面具有独特的优势和潜力[3]，故通过开发对糖尿病有治疗作用的中药有着重要的意义及广阔的市场前景。

黄秋葵[Abelmoschusesculentus(Linn.)Moench]是锦葵科一年生草本植物。其营养丰富部位为果实，后者含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、矿物质、果胶和多糖等物质，具有降血糖、降血脂、抗疲劳等药理作用[4-5]。

本实验通过链脲佐菌素(STZ)诱导、高脂饮食喂养制作T2DM小鼠，探讨黄秋葵醇提物对胰岛素抵抗的干预作用，为发掘抗糖尿病药物提供科学的基础数据。

1 材料

1.1 动物 KM小鼠，SPF级，雌雄各半，体重18～22 g，由广西医科大学实验动物中心提供，使用许可证号：SCXK(桂) 2013-0023。

1.2 药物、试剂及仪器 STZ (Sigma公司)；二甲双胍(北京京丰制药有限公司)；碘[125I]胰岛素放射免疫分析试剂盒(北京北方生物技术研究所)；肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白介素-6 (IL-6)、瘦素(Leptin)、脂联素(APN)、游离脂肪酸(FFA)的ELISA试剂盒(晶美生物工程有限公司)；兔抗人PPARα多克隆抗体、PEPCK多克隆抗体(北京维亚生物技术有限公司)；罗氏卓越型血糖仪(ACCU-CHEK Performa)；DFM-96型多管放射免疫计数器(众成机电技术公司)；9602A-酶标仪(北京艾普生物设备有限公司)；垂直电泳仪(BIO-RAD公司)；转膜及显影设备(BIO-RAD公司)。

2 方法

2.1 建立T2DM小鼠模型[6]需造模的小鼠尾静脉注射STZ (60 mg/kg)前12 h禁食不禁水，注射后给予高脂饲料进行喂养。6周后，检测小鼠空腹血糖(FBG)，FBG≥11.0 mmol/L则为T2DM小鼠模型。正常组小鼠普通饲料喂养。

2.2 分组及给药 将T2DM小鼠随机分为模型组，二甲双胍0.7 g/kg组，黄秋葵醇提物0.2、0.4、0.8 g/kg组，每组10只。二甲双胍组、黄秋葵醇提物各组给药方式均为灌胃(ig)给药，连续给药14 d，每日1次。另设空白组小鼠10只。空白组和模型组灌胃给予等体积生理盐水。

2.3 观测指标 末次给药前禁食不禁水12 h，ig给药1 h后检测FBG，摘眼球法取血，分离血清。放射免疫法测定血清中FNS。采用ELISA法检测小鼠血清中APN、FFA、TNF-α、Leptin、IL-6的含量，用Western blot法检测小鼠肝脏组织中PPARα、PEPCK蛋白的表达。

3 结果

3.1 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠FBG、FNS、ISI的影响 与模型组比较，正常组小鼠FBG远低于模型组，FNS高于模型组，差异均有统计学意义(P<0.05)；经二甲双胍、黄秋葵醇提物干预后，各组小鼠FBG降低，差异有统计学意义(P<0.05)，但仍高于正常组，差异有统计学意义(P<0.05)；FNS较模型组升高，差异有统计学意义(P<0.05)，ISI有所增加。见表1。

3.2 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠血清中Leptin、APN、FFA的影响 模型组血清中Leptin、FFA的含量高于正常组，APN低于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。经二甲双胍、黄秋葵醇提物干预后，各给药组小鼠血清中Leptin、FFA的含量低于模型组，APN含量高于模型组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

3.3 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠血清中炎症因子TNF-α、IL-6的影响 正常组小鼠TNF-α、IL-6水平低于模型组，差异有统计学意义(P<0.05)；经二甲双胍、黄秋葵醇提物干预后，各给药组小鼠血清中TNF-α、IL-6低于模型组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

3.4 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠肝脏中PPARα、PEPCK蛋白表达的影响 与模型组相比，经二甲双胍、黄秋葵醇提物干预后，各给药组小鼠肝脏组织中PPARγ表达明显增加，PEPCK蛋白表达明显减少，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4、图1。

表1 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠FBG、FNS、ISI的影响

注：与模型组比较，*P<0.05

表2 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠血清中的影响

注：与模型组比较，*P<0.05

表3 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠血清中炎症因子的影响

注：与模型组比较，*P<0.05

表4 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠肝脏中PPARα、PEPCK蛋白表达的影响

注：与模型组比较，*P<0.05

图1 黄秋葵醇提物对T2DM小鼠肝脏中PPARα、PEPCK蛋白表达的影响

注：1.正常组，2.模型组，3.二甲双胍组，4.黄秋葵醇提物0.2 g/kg组，5.黄秋葵醇提物0.4 g/kg组，6.黄秋葵醇提物0.8 g/kg

4 讨论

糖尿病是一种终身性、全身性的代谢性疾病，其发病主要是由多种病因引起的胰岛功能紊乱，是继心血管和肿瘤疾病之后的第3类非感染性疾病[7-8]。糖尿病患者大部分是T2DM患者，而IR是T2DM的主要病理基础。IR情况下，因血液中的葡萄糖无法正常被利用而代偿性分泌胰岛素以维持机体内的血糖稳定，而随着B细胞分泌功能的逐渐失代偿，机体血糖升高最终导致糖尿病。IR是代谢综合征的基本特征，不仅影响机体血糖的稳定，还会引起机体脂肪和蛋白质的代谢紊乱[9-10]。

目前，治疗T2DM的方法以口服药物控制血糖为主，皮下注射胰岛素为辅。中药及天然药物在治疗糖尿病及改善IR方面具有独特的优势和潜力。随着中医药现代化水平及天然药物提取分离纯化工艺的不断提高，利用分子生物学的科技手段对中药及天然抗糖尿病药物的研究开发具有十分重要的意义[11]。

IR的机制主要包括胰岛素信号转导减弱或受阻、糖脂代谢及能量代谢紊乱等。炎症反应是一种常见的生理反应，是肥胖和膜岛素抵抗的中间桥梁,在一定程度上解释了肥胖患者机体胰岛素抵抗水平较高的原因[12]。低度慢性炎症反应参与了糖尿病的发生发展,而且持续的炎症反应会降低脂肪细胞储存能量的能力,与机体胰岛素抵抗有密切关系[13]。

PPARγ是配体激活的核转录因子PPAR超家族成员的亚型，是正常脂肪细胞分化、增殖及脂肪酸的摄取和储存所必需的因子[14]。PPARγ可通过瘦素信号转导及脂联素信号转导途径，促进脂肪细胞分化来调节FFA、TNF-α等细胞因子，提高机体外周组织对胰岛素的敏感性以调节机体内部的糖脂代谢平衡。胰岛素抵抗相关蛋白PEPCK是PPARγ的下游蛋白，是糖异生途径的关键酶，其在机体中的表达量决定着糖异生的速度[15]。脂肪的加速分解，使血清及肝脏的FFA含量增加，通过Randle循环，竞争性抑制葡萄糖氧化，进而使乙酰辅酶A产生增加，从而激活PEPCK蛋白的活性，导致肝糖异生的增加。

实验结果表明，黄秋葵醇提物给药组小鼠的血糖明显下降，ISI、APN含量上升，血清中TNF-α、IL-6、Leptin、FFA的含量均有所下降，肝脏组织中PPARα的表达增加，PEPCK的蛋白表达减少。结果表明，黄秋葵醇提物具有一定的降血糖作用，可缓解机体内的胰岛素抵抗情况。这可能与黄秋葵醇提物通过调节胰岛素抵抗相关蛋白PPARγ、PEPCK的表达，进而调节糖尿病小鼠的炎症因子TNF-α、IL-6及脂肪因子Leptin、APN、FFA的含量有关，从而缓解胰岛素抵抗。