电针对2型糖尿病肥胖大鼠血糖、血脂、瘦素含量的影响*
2020-06-19宋姗姗曹昺焱张婧怡金永祚金奉奎
宋姗姗,李 瑞△,曹昺焱,张婧怡,金永祚,金奉奎
(1.北京中医药大学,北京 100029; 2.中国中医科学院西苑医院,北京 100091)
糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一种以慢性高血糖为主要特征的代谢性疾病,在我国糖尿病发病以2型糖尿病为主,患病率约为10.4%,且呈逐年上升趋势[1]。随着物质生活水平极大丰富,我国肥胖和超重人口不断增多。流行病学调查结果已证实肥胖能增加T2DM发病风险,而肥胖人群糖尿病患病率升高了2倍[2]。2型糖尿病肥胖患者常伴有血脂异常,这些血脂代谢异常是引起糖尿病血管病变的重要危险因素[3]。有研究显示,肥胖伴2型糖尿病患者利用非手术减重疗法能在短期内改善血糖和其他代谢指标[4]。
循证医学研究表明,降低总胆固醇(TC)水平可显著降低糖尿病患者发生大血管病变和死亡风险[5]。本实验通过电针治疗原发性2型糖尿病肥胖大鼠,观察其血糖、血脂及瘦素指标的变化情况,为临床治疗该病提供参考和依据。
1 实验材料
1.1 实验动物
实验动物为7只体质量140~160 g(2月龄)的SPF级雄性Zucker Lean、ZL(fa/+)大鼠以及14只同月龄SPF级雄性Zucker Diabetic Fatty、ZDF(fa/fa)大鼠。全部动物购自北京维通利华公司。动物于23°C,空气流通,相对湿度60%,12 h昼夜循环光照的条件下饲养。实验于4周诱导饲养后开始进行,适应性饲养期间,如无特殊需要,动物自由饮食水。按北京维通利华公司建议,在诱导饲养及成模后干预期间,全部动物均以Purina #5008饲料喂养。
1.2 动物饲料
Purina #5008饲料(组成:粗蛋白≥23.0%,粗脂肪≥6.5%,粗纤维≤4.0%,粗灰分≤10%,水分≤11.0%,磷≥0.65%,钙0.75%~1.25%;原料组成:玉米粉,脱壳大豆粉,小麦粉,鱼粉,麦麸,啤酒酵母,蔗糖蜜,麦芽,甜菜粉,燕麦粉,大豆粉,脱水苜蓿草粉,大豆壳粉,矿物质和维生素)。
1.3 实验耗材
罗氏ACCU-CHEK血糖仪(LOT 10129770,罗氏血糖健康医护公司);罗氏血糖试纸(LOT 24685431,罗氏血糖健康医护公司);大鼠[许可证号SCXK(京)2016-0006,北京维通利华实验动物技术有限公司];中研太和牌0.13 mm×7 mm针灸针(212161123,北京中研太和医疗器械有限公司)。
2 实验方法
2.1 动物分组
ZDF大鼠诱导饲养4周后,以空腹血糖及OGTT2h血糖均>11.1 mmol/L为成模标准。成模的ZDF大鼠依空腹血糖排序随机区组分为两组,模型组与电针组。7只ZDF对照大鼠作为对照组。
2.2 治疗方法
2.2.1 对照组及模型组 不干预。
2.2.2 电针组 将动物固定于可伸出四肢的棉布鼠套静置5 min,以0.13 mm×7 mm针灸针(中研太和牌无菌针灸针)针刺双侧“后三里”“三阴交”“脾俞”“胃脘下俞”,直刺深度4~6 mm,连通电针仪(电针一端连接于“胃脘下俞”,一端连接同侧“后三里”,形成回路),连续波,频率15 Hz,电流输出强度2 mA,以大鼠肌肉轻微抖动而无嘶叫为宜,留针20 min,每周6次(周一至周六),4周。
以上各种干预操作均于每日13:00—18:00期间进行,连续干预4周。于干预第1周、第4周周六晚20:00禁食,周日早8:00检测空腹体质量、血糖。
2.3 样本采集及指标检测
所有动物于全部干预结束后,自由饮食水,于实验结束当晚22:00禁食,次日早8:00以2%戊巴比妥钠溶液按照45 mg/kg的药量比腹腔注射麻醉,腹主动脉取血5~10 mL离心管中,室温静置凝固后,于4℃条件下3 000 r/min离心15 min分离血清,以放射免疫法检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白(vLDL-C)、瘦素含量。
2.4 统计分析
3 实验结果
3.1 各组大鼠血糖变化情况
由表1可见,治疗前与对照组相比,模型组、电针组空腹血糖明显上升(P<0.05),而模型组和电针组相比差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。治疗第1周末,模型组、电针组与对照组相比空腹血糖值仍升高,差异有统计学意义(P<0.05);治疗第4周末,与对照组相比,模型组、电针组空腹血糖值升高,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组相比,电针组血糖有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05),比较均值评分(MS,Mean Score)显示电针组有一定降糖效果。
表1 各组大鼠治疗前后空腹血糖比较
注:与对照组相比,*P<0.05。
3.2 各组大鼠体质量增加情况
干预期间各组大鼠均服用高糖高脂特殊饲料(Purina #5008),由表2可知,治疗1周后对照组、模型组、电针组大鼠体质量均有所增加。与对照组相比,电针组体质量增加值明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗4周后,模型组、电针组体质量增加值低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。电针组较模型组体质量增加值低,但差异无统计学意义(P>0.05),说明电针“后三里”“三阴交”“脾俞”“胃脘下俞”穴组可控制2型糖尿病肥胖大鼠的体质量变化。
表2 各组大鼠治疗后体质量增加比较
注:与对照组相比,*P<0.05。
3.3 治疗后各组大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、vLDL-C水平比较
由表3可知,与对照组相比,模型组TC、TG、HDL-C水平均显著升高(P<0.05);与模型组相比,电针组血清总胆固醇(TC)水平明显下降,差异有统计学意义(P<0.05);模型组与电针组相比,甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇值有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05);低密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇,3组相比差异无统计学意义(P>0.05)。可见电针可明显降低2型糖尿病肥胖大鼠血清TC、TG、HDL-C的水平。
表3 各组大鼠治疗后各血脂指标比较
注:与对照组相比,*P<0.05;与模型组相比,#P<0.05。
3.4 治疗后各组大鼠血清瘦素水平比较
由表4可知,模型组、电针组与对照组相比,血清瘦素水平显著升高(P<0.05)。与模型组相比,电针组血清瘦素水平有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05)。说明电针可改善2型糖尿病肥胖大鼠血清瘦素水平。
表4 各组大鼠治疗后血清瘦素比较
注:与对照组相比,*P<0.05。
4 讨论
大量研究已证实针灸治疗糖尿病的有效性,本研究结合李瑞教授多年临床及科研经验,联合电针治疗针对肥胖型糖尿病模型大鼠进行研究。采用总结出的优势经验穴组,所用滋阴清热法,以针对消渴病阴虚为本,燥热为标之病机。选择三阴交滋阴补肾,足三里清阳明燥热、滋阴清热并用,以达“正不伤而结去”。选用背俞穴脾俞、胃脘下俞,调畅脏腑经气,能整体调节、恢复阴阳平衡的功能。
本研究表明,电针组较模型组空腹血糖水平降低,说明电针对2型糖尿病肥胖大鼠的血糖调节是有一定治疗作用的。由于对照组ZL大鼠(fa/+)与模型组、电针组ZDF大鼠(fa/fa)基因型不同,故以各组大鼠体重增加值作为评判指标,干预期间各组大鼠均服用高糖高脂特殊饲料(Purina #5008),对照组体重增加最多,模型组次之,电针组体重增加最少。究其原因,在成模后对照组体质量仍在各组中最轻,长期高糖高脂饲料喂养,体重增长迅速;与模型组相比,电针组体质量增加值有所减少,说明电针对2型糖尿病肥胖大鼠的体质量亦有一定干预作用。
糖尿病心血管并发症是由糖、脂代谢紊乱所致[6],2型糖尿病患者血脂紊乱的发生率很高,如若不积极控制血清总胆固醇水平增高,将极大增加心血管疾病患病风险[7]。一些国内外前瞻性研究认为随着TC增加,出现空腹血糖、甘油三酯和血压水平增高的聚集现象[8]。本研究电针组与模型组相比,各项血脂指标均有所下降,提示电针可通过有效降低血清总胆固醇水平,减少2型糖尿病心脑血管疾病发生的风险,调节机体整体生理机能。
2型糖尿病是以胰岛素抵抗为发病基础的非胰岛素依赖性糖尿病,约占糖尿病总数的90%,其中70%的患者为超重或肥胖[9]。而肥胖型2型糖尿病患者的瘦素水平是显著升高的[10]。肥胖与胰岛素分泌密切相关,生理情况下,胰岛素可以促进脂肪合成和抑制分解,瘦素对脂肪的主要为分解作用。在胰岛素抵抗等病理情况下,瘦素增多则会造成脂肪组织胰岛素抵抗,即脂肪合成减少,分解增加,产生大量的游离脂肪酸而引起胰岛素抵抗。由于血清瘦素水平与胰岛素抵抗密切相关,因此控制瘦素水平可以改善胰岛素抵抗[11]。本研究结果显示,电针组较模型组瘦素水平有所下降,说明电针可控制肥胖型糖尿病模型大鼠瘦素水平,进而缓解胰岛素抵抗,达到治疗2型糖尿病的目的。
综上所述,电针可降低2型糖尿病ZDF大鼠血糖、血脂水平,控制肥胖大鼠体质量,同时电针可降低瘦素水平,从而改善其胰岛素抵抗状况,缓解糖尿病肥胖大鼠糖、脂代谢异常,电针起效的作用可能与其相关。然糖尿病为一全身性疾病,涉及多脏腑,本研究所得长期性如何,亦需大样本前瞻性研究予以评价。