黑木耳多糖对2型糖尿病大鼠血糖、体重及肾脏功能的影响①
2020-12-02曹雅菲刘君星刘玉荣
曹雅菲,刘君星,刘玉荣,高 怡
(1.佳木斯大学临床医学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯大学基础医学院,黑龙江 佳木斯 154007)
糖尿病是由遗传因素、环境因素及社会因素等综合作用引发的代谢性疾病[1]。它是21世纪全球最大健康问题之一,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)估计全球范围内,高血糖是继高血压和抽烟之后,过早死亡率最高的第三大危险因素[2]。我国糖尿病发病率逐年升高,是糖尿病患者的第一大国,2015年病患人数高达1.096亿,有130万人死于糖尿病及其并发症。同时据国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation,IDF)预测,如果不加以干预,2040年全球糖尿病患者将达6.42亿[3]。其中2型糖尿病约占糖尿病患者的95%,糖尿病肾病是糖尿病病人最重要的合并症之一[4]。
黑木耳多糖(Auricularia auricular Polysaccharide),为黑木耳中具有活性的主要成分。自古以来,就有用黑木耳治疗多种疾病的记录[5]。近年来,研究发现多糖类化合物具有抗氧化、抗肿瘤、降糖、调节免疫等生物活性[6],因而多糖研究成为天然产物研究的一个热点课题。本实验就黑木耳多糖对2型糖尿病大鼠的血糖、体重及肾脏保护作用进行了探究。
1 材料和方法
1.1 实验动物
健康雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠28只,体重180~200g(60 ~ 70d龄),由佳木斯大学实验动物中心提供及饲养。
1.2 主要试剂与仪器
普通饲料和高糖高脂饲料为清洁级颗粒鼠粮(沈阳市于洪区前民动物实验饲料厂)饲料质量合格(SCXK(辽)2015-0002)高糖高脂饲料配方:基础饲料59%,白糖20%,猪油18%,蛋黄3%[7]。
黑木耳多糖购自上海康舟真菌多糖有限公司,血糖仪购自德国罗氏诊断公司,链脲佐菌素购自美国Sigma公司。
1.3 实验方法
1.3.1 2型糖尿病模型的制备
28只大鼠,体重180~200g,适应性喂养1周后,随机抽取20只给予高脂高糖饲料喂养,正常组的8只给予普通饲料,保证食物和饮水充足。喂养4周后,禁食12h,不禁水。以35mg/kg剂量腹腔注射STZ,(STZ溶于柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中,避光,现配现用,冰浴,于30min内用完),正常组大鼠腹腔注射相同体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。7d后,尾静脉检测大鼠的空腹血糖,以空腹血糖值>16.7mmol/L为糖尿病成模标准。
在STZ注射1周后检测大鼠空腹血糖值,有16只大鼠血糖值达到2型糖尿病的成模标准,有2只死亡,2只血糖值低于16.7mmol/L。成模后的16只大鼠即可用于实验。
柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的配置:柠檬酸2.1g加双蒸水100mL配成A液,柠檬酸钠2.94g加双蒸水100mL配成B液。用时A、B液按1:1.32比例混合,pH计调节pH=4.2~4.5[8]。
1.3.2 实验分组及处理
将STZ诱导成模后的16只鼠随机分为2组:黑木耳多糖治疗组和糖尿病模型组,每组8只鼠。黑木耳多糖治疗组,给予黑木耳多糖70mg/(kg·d)[9]灌胃,糖尿病模型组和正常组,给予等量的生理盐水灌胃,连续灌胃4周,每周测空腹血糖值(禁食不禁水)和体重变化。
1.3.3 测定指标
灌胃4周后,内眦静脉取血,分离血清。将血清送往佳木斯大学附属第一医院,检测血尿素氮(BUN)和尿素(UREA)。
1.4 统计学方法
2 结果
2.1 黑木耳多糖对2型糖尿病大鼠血糖的影响
造模前,由于高脂高糖饲料的诱导,治疗组与模型组的血糖均高于正常组,具有显著差异(P<0.01),造模后,治疗组与模型组,血糖迅速升高,高于16.7mmol/L,说明造模成功。待模型血糖稳定后,给予黑木耳多糖治疗,治疗组血糖较模型组确实有所下降(P<0.01),但仍然高于正常组血糖值(P<0.01)。血糖变化趋势见图1。
2.2 黑木耳多糖对2型糖尿病大鼠体重的影响
造模前,由于高脂高糖饲料的诱导,治疗组与模型组的生长速度均高于正常组,故治疗组和模型组的体重明显高于正常组,存在显著差异(P<0.01)。造模后,治疗组与模型组,体重呈下降趋势。给予黑木耳多糖治疗后,治疗组体重下降比模型组下降缓慢,体重高于模型组,存在显著差异(P<0.05)。对比正常组,模型组和治疗组体重明显下降存在显著差异(P<0.01),证明造模成功。体重变化趋势见图2。
2.3 黑木耳多糖对2型糖尿病大鼠肾脏功能的影响
2.3.1 BUN的改变
黑木耳多糖治疗后,治疗组BUN含量低于模型组,但无明显差异(P>0.05),正常组BUN含量低于模型组和治疗组,存在明显差异(P<0.05)。不同组BUN对比见图3。
2.3.2 UREA的改变
黑木耳多糖治疗后,治疗组UREA含量高于模型组,存在显著差异(P<0.01),治疗组与正常组的UREA值相近,且不存在明显差异(P>0.05)。不同组UREA对比见图4。
3 讨论
2型糖尿病是糖代谢紊乱的一种全身性疾病。随着病程的发展,可以导致多组织、多器官的慢性进行性并发症。糖尿病肾病较为常见,其中BUN和UREA是反映肾脏功能的常见指标[10]。STZ是自由基激活剂,能够选择性的破坏胰岛细胞,引起糖紊乱,而且对肝、肾等脏器的损害还比较小[11,12],故本实验采用此法造模。
黑木耳多糖对于降低2型糖尿病大鼠血糖和减缓体重降低的作用确实存在,本实验已经给予证实,但是血糖水平对于正常组来讲还是属于偏高,推测原因可能是由于药物作用的时间过短,所以我们可以适当增加药物作用时间,来观察药物疗效,就很可能会出现使用黑木耳多糖明显降低血糖的现象。
血尿素氮(BUN),它是血浆中除蛋白质以外的一种含氮化合物,通过肾小球的滤过而排出体外。在肾功能不全失代偿时,BUN可以升高,潘永梅等[13]利用活血化瘀复方治疗患有糖尿病肾病的SD大鼠的实验中,通过观察BUN的变化情况来证明活血化瘀复方可以起到保护肾脏的作用。许啸虎等[14]也是根据BUN水平的变化来判断,交泰丸对糖尿病肾病具有改善作用。本实验中模型组BUN指标升高,使用药物之后出现了降低表现,说明药物具有改善2型糖尿病对肾脏的毒害作用,且该作用与活血化瘀复方和交泰丸的相同。
对于尿素(UREA),主要由肾脏排出体外,所以血清中尿素水平可以适当地反映出肾脏功能。但是对于早期的肾脏功能受损,它可能不会导致血清中的含量升高[15]。本实验中模型组UREA的含量就没有升高。尿素是蛋白质的终末产物,在肝脏中生成,模型组含量低于其他两组,可能原因是糖尿病早期对肝脏的毒害作用先于肾脏,肝脏相对应产生的尿素减少,最终导致血清中尿素含量降低。而对于治疗组的UREA水平,与模型组相比有所升高,由此推测黑木耳多糖还可能会对2型糖尿病大鼠的肝脏的功能有一定的改善作用。
综上所述,黑木耳多糖可以降低2型糖尿病大鼠的血糖,减缓体重的下降,改善对肾脏的损害。