麦芪降糖丸对ob/ob小鼠血糖的影响

方 芳,沙娜·吾肯,田小叶,唐晓丽,杨 依,张晶璇, 谯志文,吕姗珊,周年华,孙建宁*

(1.北京中医药大学中药学院中药药理系，北京 102488；2.重庆思科药物研究所有限公司，重庆 400039)

糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病，大多数糖尿病患者属于2型糖尿病且伴有胰岛素抵抗，持续的高血糖可导致心脑血管疾病、糖尿病周围神经病变等严重的并发症，不仅给患者本人带来肉体和精神的痛苦，也给社会带来巨大的经济负担。故糖尿病的诊治已成为国际关注的医学问题[1-2]。

糖尿病属于中医学中“消渴症”范畴。临床多以气阴两虛证为多，表现为气虚、五心烦热、潮热盗汗、口干口渴、舌红苔黄等。麦芪降糖丸是由麦冬、黄芪、地黄、党参、天花粉、五味子、女贞子、牡丹皮、白茅根组成，具有益气养阴，生津除烦的功效，用于糖尿病气阴两虚证。前期研究已显示该药对四氧嘧啶联合高脂饲料的2型糖尿病小鼠有明显的降低血糖，改善胰岛素抵抗等作用[3]。本研究旨在进一步观察该药对2型糖尿病ob/ob小鼠的血糖、胰岛素水平及胰腺病理变化的影响，为该药上市后药效再评价提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 实验动物

SPF级雄性8周龄ob/ob转基因小鼠75只，体重35～40 g，和SPF级雄性8周龄C57BL/6 J小鼠15只，体重18～22 g，均购自北京华阜康生物科技有限公司[SCXK(京)2014-0004]。在北京中医药大学动物实验中心饲养[SYXK(京)2016-0038]。动物实验伦理申请编号BUCM-4-2017031202-3030。动物室温度20℃～25℃，相对湿度(50±5)%，12 h/12 h光照日夜循环，动物自由饮水，标准饲料喂养。

1.2 主要试剂与仪器

麦芪降糖丸，重庆希尔安药业有限公司生产，批号：160902。临床用量： 口服，一次6 g(1袋)，一日4次。按临床人(60 kg体重)用量的20倍，10倍，5倍给药，作为实验中高、中、低剂量(8 g/kg、4 g/kg、2 g/kg)。盐酸二甲双胍片：中美上海施贵宝制药有限公司生产，批号：AAL3478。每片0.5 g，按每天3次，每次1片用量，实验剂量为250 mg/kg。血糖仪及血糖试纸购自Roche(罗氏)诊断产品(上海)有限公司； Mouse insulin ELISA测定试剂盒购自Millipore公司，批号：2900014。

1.3 实验方法

1.3.1 动物分组与给药

ob/ob小鼠适应性饲养后，随机分为模型组、麦芪降糖丸高剂量组(8 g/kg)、麦芪降糖丸中剂量组(4 g/kg)、麦芪降糖丸低剂量组(2 g/kg)和阳性对照药二甲双胍组(250 mg/kg)。同时设正常对照C57BL/6 J组。每组15只(在给药8周后，每组随机抽取2只用于其他病理检查)。除正常对照和模型组小鼠灌胃给予等体积的0.5%羧甲基纤维素钠外，麦芪降糖丸和二甲双胍组分别灌胃给予相应剂量的药物，10 mL/kg，每天1次，连续10周。

1.3.2 指标测定：

实验过程中测定每组动物每日进食量，计算每组每只小鼠平均日进食量(相邻两天每组动物饲料的差值/每组动物数，共记录10周进行统计分析)；小鼠禁食不禁水6～8 h后，剪尾尖取血用血糖仪测定空腹血糖。给药10周时，称取小鼠体重，摘眼球取血，室温静止1 h后，离心分离血清， Elisa试剂盒方法测定血清胰岛素水平。每组6个胰腺样本投入4%甲醛中固定，常规石蜡切片后HE染色，观察组织病理学变化。

1.4 统计分析

2 结果

2.1 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠平均日进食量和体重的影响

与正常对照组比较，ob/ob模型组及各给药组小鼠的平均日进食量明显增加 (P< 0.01)，体重明显增加(P< 0.01)；与ob/ob模型组小鼠比较，连续灌胃给予麦芪降糖丸10周，对ob/ob小鼠的平均日进食量和体重无明显影响；二甲双胍对ob/ob小鼠的平均日进食量无明显影响，但能增加小鼠的体重(P< 0.01)。见表1。

2.2 麦芪降糖丸给药10周对ob/ob小鼠空腹血糖的影响

实验结果显示，给药前ob/ob模型组及各给药组小鼠的空腹血糖明显比正常对照小鼠的空腹血糖高(P< 0.01)，但ob/ob模型组及各给药组小鼠的空腹血糖无明显差异。而给予麦芪降糖丸和二甲双胍后均有降低ob/ob小鼠空腹血糖的趋势，其中麦芪降糖丸低剂量在给药2周、6周、8周、10周时及中剂量在给药10周时有明显的降低血糖的作用(P< 0.05，P< 0.01)。二甲双胍在给药4、6周、8周时有明显的降低血糖的作用(P< 0.05，P< 0.01)。结果见表2。

2.3 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠血清胰岛素水平的影响

与正常对照组比较，ob/ob模型组及各给药组小鼠的血清胰岛素水平明显增加(P< 0.01)；与ob/ob模型小鼠比较，给予麦芪降糖丸能增加ob/ob小鼠血清胰岛素水平(P< 0.05)。二甲双胍对ob/ob小鼠的血清胰岛素水平未见显著变化。见表3。

2.4 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠胰腺病理变化的影响

HE染色结果显示，正常对照组动物胰腺组织内胰岛未见明显异常病理改变，其余各实验组均有全部或部分动物的胰岛可见异常，主要表现为胰岛增生、胰岛肥大、增生或肥大的胰岛内毛细血管增生或伴扩张，增生或肥大的胰岛内胰岛实质细胞密度增加或间质细胞增生；与模型对照组相比，麦芪降糖丸和二甲双胍组动物胰岛增生或肥大、增生或肥大的胰岛内毛细血管增生或伴扩张的发生例数无明显减少，但麦芪降糖丸组的病变程度略有降低；与模型对照组相比，麦芪降糖丸和二甲双胍组动物的增生或肥大的胰岛内胰岛实质细胞或间质细胞增生发生例数有所减少，尤其是麦芪降糖丸高剂量组动物的增生或肥大的胰岛内胰岛实质细胞密度未见明显增加。(见表4，图1)

表1 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠平均日进食量和体重的影响Table 1 Effects of Mai Qi Jiang Tang pill on body weight and average daily food intake of the ob/ob mice

注：与正常对照组比较，*P< 0.05,**P< 0.01。与ob/ob模型组比较，##P< 0.01。

Note. Compared with the normal control group,*P< 0.05,**P< 0.01. Compared with the ob/ob model group,##P< 0.01.

表2 麦芪降糖丸给药10周对ob/ob小鼠空腹血糖的影响Table 2 Effects of Mai Qi Jiang Tang pill on fasting blood glucose levels of the ob/ob mice

注：与正常对照组比较，*P< 0.05**P< 0.01。与ob/ob模型组比较，#P< 0.05,##P< 0.01。

Note. Compared with the normal control group, *P< 0.05,**P< 0.01. Compared with the ob/ob model group，#P< 0.05,##P< 0.01.

表3 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠血清胰岛素水平的影响Table 3 Effects of Mai Qi Jiang Tang pill on serum insulin levels of the ob/ob mice

注：与正常对照组比较，**P< 0.01。与ob/ob模型组比较，#P< 0.05。

Note. Compared with the normal control group,**P< 0.01. Compared with the ob/ob model group，#P< 0.05.

表4 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠胰腺病理变化的影响 (n=6)Table 4 Effects of Mai Qi Jiang Tang pill on pathological changes in the pancreas of ob/ob mice

注：表格中数字表示发生相应病理变化的动物例数。

Note. The number in the table indicates the number of animals with corresponding pathological changes.

图1 麦芪降糖丸对ob/ob小鼠胰腺病理变化的影响(HE染色，×4)Figure 1 Effects of Mai Qi Jiang Tang pill on pathological changes in the pancreas of ob/ob mice. HE staining.

3 讨论

ob/ob小鼠是瘦素基因缺陷的2型糖尿病动物模型，广泛用于糖尿病的相关研究中[4]。瘦素是一种由脂肪细胞分泌的内分泌激素，其可通过中枢神经系统和外周组织调节机体能量代谢，发挥抑制食欲，促进脂肪分解，调节血糖稳态的生理功能。缺乏瘦素或瘦素受体的小鼠表现为摄食过量、肥胖、2型糖尿病和神经内分泌紊乱[4-5]。本研究结果已证实该模型的体重、进食量、血糖、胰岛素水平均明显高于同月龄正常对照组，证实该模型可用于2型糖尿病的发病机制及药物研究。

麦芪降糖丸方中麦冬养阴润肺，益胃生津，清心除烦，麦冬多糖能显著降低2型糖尿病KKAy小鼠、高脂高糖饲料及小剂量链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病小鼠空腹血糖水平及血脂水平，能改善糖尿病小鼠的葡萄糖耐受程度及胰岛素抵抗[6]；黄芪补气健脾，补中益气，可降低高脂饲料和STZ诱导的2型糖尿病小鼠血糖、血脂和胰岛素水平，改善胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗[7]；地黄清热凉血，养阴生津，地黄寡糖等成分具有降低STZ诱导的糖尿病小鼠血糖和血脂升高[8]；党参补脾肺气，增强补气补血功效，所含多糖成分能降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠的血糖，改善氢化可的松琥珀酸钠(HCSS)致小鼠的胰岛素抵抗[9]；天花粉清热泻火，生津止渴，所含凝集素部位具有较强的降糖作用[10]；五味子收敛固涩，益气生津，补肾宁心，五味子油还可以降低STZ诱导的2型糖尿病大鼠空腹血糖，改善胰岛素抵抗，减轻胰岛β细胞的损伤，增加β细胞数量，提高胰岛素的分泌量[11-12]；女贞子滋补肝肾之阴，通过保护胰腺β细胞，刺激胰岛素表达和分泌，加速葡萄糖的利用，产生降低血糖、调血脂、抗肥胖的药理作用[13]；牡丹皮凉血清热、活血散瘀，可以降低2型糖尿病的血糖，调节血脂代谢和抗氧化作用，可能与促进胰岛细胞产生以及促进葡萄糖代谢有关[14]；白茅根清热、凉血、止血，多糖成分具有调节STZ诱导的糖尿病小鼠血糖、血脂代谢紊乱的作用[15]；各药共奏益气养阴，生津除烦之功效，现代药理研究结果为其治疗糖尿病提供了实验依据。本研究发现，麦芪降糖丸连续给予ob/ob小鼠10周，对ob/ob小鼠的每日平均进食量和体重未见明显的影响，但能明显降低ob/ob小鼠空腹血糖水平，特别是麦芪降糖丸低、中剂量降糖作用较显著，而高剂量对ob/ob小鼠的空腹血糖影响不明显，可能与麦芪降糖丸浓度高，灌胃后影响药物吸收有关。此外，实验过程中有动物死亡，特别是麦芪降糖丸高剂量组和二甲双胍组动物死亡数量较多，研究人员推测，除动物自身状态外，可能与浓度过高灌胃或降糖作用过强有关。实验中二甲双胍作为阳性对照药，其血浆半衰期较短，在给药后短时间内能明显降低空腹血糖，但在末次测定前未提前给予药物，导致距离前一天给予二甲双胍的时间间隔较长，药效减弱。

胰岛素是体内降低血糖的主要成分，具有促进脂质合成、糖的吸收、有氧氧化和糖原合成、抑制糖异生、调节蛋白质合成和细胞生长分化的生理功能。持续性的高血糖可以刺激胰腺细胞分泌胰岛素或通过增生合成分泌胰岛素，维持血糖稳定。有研究表明，抑制ob/ob小鼠的高胰岛素水平，可以快速诱发青年小鼠出现糖尿病，高胰岛素水平是维持ob/ob小鼠血糖正常的条件[16]。本研究结果显示，ob/ob小鼠胰腺胰岛细胞增生，肥大，血糖高胰岛素水平和高血糖，提示代偿性的刺激胰岛素分泌并未达到降低血糖的作用；给予麦芪降糖丸10周，ob/ob小鼠胰腺组织中胰岛内实质细胞增生和间质细胞增生的例数和程度均有改善，空腹血清胰岛素水平明显增加。

综上所述，本研究初步发现麦芪降糖丸具有改善ob/ob小鼠血糖的作用，可能与改善胰腺细胞病理变化，促进胰岛素分泌有关，但还需要从胰岛β细胞功能、糖耐量、糖异生等方面进一步深入研究，以期发现其确切的作用特点。