化浊解毒方对多氯联苯暴露大鼠胰岛素抵抗及糖脂代谢的影响

郭胜男，刘弘毅，吴深涛*

（1.天津中医药大学第一附属医院内分泌科，天津 300380；2.云南中医药大学第一附属医院内分泌科，昆明 650000）

国际糖尿病联盟（IDF）发布数据显示，2017年全世界有4.51亿糖尿病（diabetes mellitus,DM）患者。预计到2045年将增加到6.93亿。2017年全球医疗卫生支出约为8 500亿美元[1]。DM患病人群中90%患有2型糖尿病（T2DM），亚洲是全球T2DM流行病的中心，中国和印度排在前两位[2]。T2DM是一种以高血糖为主要表现，进而引起糖、脂、蛋白质紊乱的代谢性疾病。T2DM发病机制复杂，胰岛素抵抗（Insulin Resistance,IR）和胰岛素分泌受损是导致其发病的两大机制。目前，传统的发病因素，如遗传、饮食结构不合理及静坐少动等已不能解释T2DM患病率飞速增长的原因。研究[3]发现，持续性有机污染物（Persistent organic pollutants,POPs）具有生物蓄积性和高毒性，并严重危害环境和人类健康，人体内POPs 的积累与胰岛素抵抗和T2DM具有相关性。早期研究[4]发现，脂代谢异常及脂毒性既是IR的结果，又是IR的重要致病因素。前期研究[5-6]表明，化浊解毒颗粒在改善SD大鼠糖、脂毒性相关胰岛素抵抗方面疗效确切。本研究选取POPs中典型的有机污染物—多氯联苯，探讨化浊解毒方对多氯联苯暴露的ZDF大鼠胰岛素抵抗及糖脂代谢的影响。

1 材料与方法

1.1 动物及饲料 选择SPF级雄性ZDF（fa/fa）大鼠为模型鼠，6周龄，体质量180～200 g；选择SPF级雄性ZDF（fa/+）大鼠为正常对照鼠，6周龄，体质量140～160 g；均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号：SCXK（京）2016-0006。PMILabdiet 5008饲料：成分，粗蛋白24%，粗脂肪7.1%，粗纤维3.2%，无氮浸出物48.9%，矿物质（有机物）6.7%，维生素3.2%，购自雍立（上海）生物科技有限公司。饲养于屏障级实验动物中心（配备独立通气饲养笼），控制温度20～25 ℃，湿度（55±10）%，12 h明暗交替照明（光照时间7:00—19:00）。实验期间，动物自由摄食进水，每日更换垫料，保持笼内干燥、清洁。

1.2 药物 PCBs标准品，成分：2,2´,3,3´,4,5,6,6´-Octac hlorobiphenyl，均购自美国AccuStandard公司；化浊解毒方颗粒，药物组成：黄连、大黄、姜黄、蝉蜕、僵蚕、枳实、清半夏、白芍、柴胡、黄芩、干姜、佩兰，由天津中医药大学第一附属医院药厂制备，批号：津药制字（临）Z20130944。

1.3 试剂与仪器 试剂：碘[125I]胰岛素放射免疫试剂盒，购自北京北方生物技术研究所；游离脂肪酸测定试剂盒（比色法），南京建成生物工程研究所。仪器：罗氏血糖仪（型号：ACCU-CHEK），购自德国罗氏诊断有限公司；血糖试纸（型号：ACCU-CHEK），购自德国罗氏诊断有限公司，批号 477493；SN697双探头全自动放免γ计数器，购自上海核所日环光电仪器有限公司；全自动生化分析仪（规格型号：7020型ISE），购自日本日立公司；电子天平（型号：KFS-3000），购自浙江凯丰集团公司；低速多管架自动平衡离心机（型号：TDZ5-WS）生产厂家，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；分光光度计（型号：723S），购自上海棱光技术有限公司。

1.4 动物与分组 选取6周龄雄性ZDF（fa/fa）大鼠为模型鼠，以普通饲料适应性饲养1周，按照随机数字表法随机分为模型组与PCBs染毒组，共染毒4周，将PCBs染毒组随机分为染毒组与化浊解毒方治疗组，期间均以PMILabdiet 5008专用饲料喂养。选取6周龄雄性ZDF（fa/+）大鼠为正常对照鼠，始终以普通饲料喂养。

1.5 染毒及治疗方法 PCBs用玉米油溶解，以5 μg·kg-1PCBs灌胃染毒，模型组和正常对照组以等体积玉米油灌胃，每日1次，共4周。化浊解毒方治疗组按生药6 g·kg-1·d-1灌胃给药，余组以等体积生理盐水灌胃，共治疗4周。

1.6 口服葡萄糖耐量测定（OGTT）治疗后对各组大鼠进行OGTT试验。实验前大鼠禁食不禁水12 h，于上午7时对各组大鼠依次剪尾，使用血糖仪检测空腹血糖（FBG），随后对实验大鼠予以50%葡萄糖以2 g·kg-1的剂量灌胃，在灌胃后30、60、90、120 min再次剪尾检测血糖浓度。

1.7 血清采集及观察指标 治疗后分别于大鼠目内眦取血，将收集到的血浆样本置于离心机中3 000 r/min 离心10 min收集血清，检测空腹血糖（FBG）、空腹血清胰岛素（FINS）、三酰甘油（TG）、胆固醇（TC）及游离脂肪酸（FFA）；参照李光伟教授发表的相关胰岛素抵抗计算公式[7]，对各组大鼠的HOMA指数进行计算。公式如下：胰岛素抵抗指数HOMA-IRI=FBG×FINS/22.5，胰岛素敏感指数HOMA-ISI=Ln（1/（FBG×FINS））。

1.8 统计学方法 采用SPSS 19.0软件包进行统计学处理，数据采用均数±标准差（±s）表示，计量资料比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），2组间数据比较采用LSD-t检验。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠治疗后口服糖耐量试验结果比较 见表1。

表1 各组大鼠治疗后口服糖耐量试验结果比较（±s，n =6） mmol·L-1

表1 各组大鼠治疗后口服糖耐量试验结果比较（±s，n =6） mmol·L-1

注：与正常组比较，# P＜0.05；与模型组比较，△P＜0.05；与染毒组比较，▲P＜0.05

2.2 各组大鼠治疗后空腹血清胰岛素水平、胰岛素抵抗与胰岛素敏感指数比较 见表2。

表2 各组大鼠治疗后空腹血清胰岛素水平、胰岛素抵抗与胰岛素敏感指数比较（±s，n =6）

表2 各组大鼠治疗后空腹血清胰岛素水平、胰岛素抵抗与胰岛素敏感指数比较（±s，n =6）

注：与正常组比较，# P＜0.05；与模型组比较，△P＜0.05；与染毒组比较，▲P＜0.05

2.3 各组大鼠治疗后血脂水平比较 见表3。

表3 各组大鼠治疗后血脂水平比较（±s，n =6）

表3 各组大鼠治疗后血脂水平比较（±s，n =6）

注：与正常组比较，# P＜0.05；与模型组比较，△P＜0.05；与染毒组比较，▲P＜0.05

3 讨论

自工业革命以来，人类有意或无意产生的许多化学物质被释放到生态系统中。自20世纪以来，这些有毒化学物质不会降解的倾向性一直在报道。最具代表性的有毒化学物质是持久性有机污染物（POPs）[8]，难以降解，具有亲脂性和疏水性，并通过水、空气及生物散布到世界各地，渗透到食物链中，从而污染和暴露所有生物，包括人类。POPs与人类和其它生物体的健康风险有关[9]，已经在各种生物体中测出了持久性有机污染物[10]，例如人体血液、体脂和母乳，这些化学物质没有很好的代谢或排泄。早期流行病学数据显示，长期持续接触低浓度POPs的人群，其胰岛素抵抗、葡萄糖代谢失衡和患T2DM的风险增加[11]，POPs增加了肥胖症患者2型糖尿病的发病风险[12]。研究[13]证明慢性接触多氯联苯会加剧肥胖导致的小鼠胰岛素抵抗和高胰岛素血症。流行病学和实验研究表明，接触包括多氯联苯在内的POPs会增加患胰岛素抵抗和T2DM的风险[14]。

本研究结果进一步证实，PCBs具有导致ZDF大鼠IR的作用，且能够升高TG与FFA水平。POPs导致IR的具体的分子机制尚未阐明，有研究[15]报道PCB-153通过肝细胞核因子1b（HNF1b）/ROS/NF-κB的失调来损害胰岛素敏感性。本实验PCBs使TG与FFA水平升高，可能是通过脂毒性导致IR。胰岛素抵抗可以由各种情况引起，包括异常的胰岛素信号传导、脂毒性、炎症、线粒体功能障碍和内质网（ER）应激[14]。PCBs是否通过其他途径导致IR，还有待进一步研究。导致T2DM发病的重要因素—浊毒，贯穿糖尿病的整个过程[16-18]。研究[19]表明，化浊解毒方在改善糖脂毒性及胰岛素抵抗方面疗效确切。该方以清代医家杨栗山之古方升降散化裁，谓其“盖取僵蚕、蝉蜕，升阳中之清阳；姜黄、大黄，降阴中之浊阴，一升一降，内外通和，而杂气之流毒顿消矣。”（《寒温条辨》卷四）；更以黄连清胃肠之热，合大黄为君清热解毒，荡涤浊邪；加柴胡、黄芩为臣清利少阳，泻肝胆而疏理脾胃；白芍柔肝敛阴，辅佐以不伤阴。枳实理气导滞行浊；清半夏降浊合黄连辛开苦降，疏畅中焦；佩兰和胃化浊消脾瘅；干姜辛温以暖中焦，两者相合亦制它药之苦寒，全方共奏化浊解毒，清肝和胃之功。本实验研究表明，化浊解毒方能够降低多氯联苯暴露ZDF大鼠血糖、TG及FFA,改善糖耐量及胰岛素抵抗，提高其胰岛素敏感性。

综上所述，化浊解毒方能够改善多氯联苯暴露ZDF大鼠的糖脂代谢及IR，可能与其改善糖脂毒性相关，具体机制还有待进一步研究。