黄连素与葛根素联合应用对糖尿病大鼠血糖和血脂的影响

封芬，杨欢，张运良，李成舰，周斌

(1.邵阳学院 药学院，湖南 邵阳，422000；2.湘西南中药开发利用湖南省工程研究中心，湖南 邵阳，422000；3.邵阳市中心医院，湖南 邵阳，422000)

糖尿病的发病率逐步上升，成为最常见的慢性疾病之一。据统计，2017年全球糖尿病患者已达4.25亿，我国18岁以上人群的患病率为11.2%[1]。如何有效控制患者血糖，预防和延缓并发症的发生，已成为重大的公共卫生健康问题。黄连是一味广泛应用于临床的中草药，其主要成分为黄连素(berberine)，又称为小檗碱，在抗肿瘤、降血糖、抗炎、抗菌和保护心脑血管等方面效果显著[2]。《本草纲目》载：葛根具有清热、降火、排毒诸功效，葛根素(puerarin)是其主要活性成分之一，对动脉粥样硬化、心肌缺血、糖尿病、脑供血不足等疾病有一定的疗效[3]。文献[4-7]表明黄连素、葛根素单独应用或与某些药物联用均能有效降低糖尿病患者及动物模型的血糖水平，改善胰岛素抵抗和糖脂代谢紊乱，但关于两药合用对糖尿病血糖、血脂的影响则鲜有报道。本实验通过建立糖尿病大鼠模型，探讨黄连素、葛根素联合应用相较两药单独应用对糖尿病大鼠血糖、血脂的影响，为两药合用治疗糖尿病及并发症提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 动物与饲料

SPF级雄性SD大鼠(n=80，体重180～200 g)购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司，动物许可证号为SCXK(湘)2016-0002。普通饲料、高脂高糖饲料(胆固醇5%，动物油15%，蔗糖20%，普通饲料60%)由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供，许可证号为SCXK(湘)2014-0002。

1.2 药物与试剂

链脲佐菌素(美国Sigma公司，批号S-0130)，柠檬酸(天津市光复科技发展有限公司，批号20170217)，柠檬酸钠(天津市光复科技发展有限公司，批号20200518)，黄连素(上海西格生物科技有限公司，批号RQ4158R318，纯度≥97%)，葛根素(上海西格生物科技有限公司，批号RQ21R0111，纯度≥98%)，盐酸二甲双胍(湖南湘雅制药有限公司，批号2007107，规格0.25 g /片)。

1.3 仪器

GA-3型血糖仪及血糖试条(三诺生物传感股份有限公司)，高速冷冻离心机(德国Eppendorf公司)，-80 ℃冰箱(日本三洋公司)，日立7020型全自动生化分析仪(日本日立公司)。

1.4 动物分组及造模

SD大鼠(n=80)适应性饲养1周后随机分为2组：正常对照组(n=10)、造模组(n=70)。前者饲喂普通饲料，后者饲喂高糖高脂饲料。4周后，禁食不禁水12 h，造模组按30 mg/kg的剂量腹腔注射链脲佐菌素溶液(用0.1 mol/L，pH 4.4的无菌柠檬酸缓冲液溶解)，正常对照组腹腔注射等剂量的柠檬酸钠无菌缓冲液，7 d后均重复腹腔注射一次。2周后，禁食不禁水12 h，剪尾取血测空腹血糖(fasting blood-glucose，FBG)，若FBG≥11.1 mmol/L则成功建立糖尿病大鼠模型[8]。将造模成功的糖尿病大鼠随机分为糖尿病对照组、二甲双胍组(阳性对照药)、黄连素组、葛根素组、黄连素+葛根素组，每组10只，分别以二甲双胍(200 mg/(kg·d))、黄连素(150 mg/(kg·d))[9]、葛根素(150 mg/(kg·d))[10]、黄连素+葛根素(100 mg/(kg·d)+100 mg/(kg·d)[11-12]灌胃，继续喂养8周。

1.5 一般情况监测

用药期间监测各组大鼠的毛发光泽度、进食量、进水量、排尿量、空腹体重及空腹血糖等情况。

1.6 空腹血糖、糖耐量及血脂的检测

药物干预结束后，各组大鼠禁食12 h，剪尾取血用血糖仪检测FBG。然后检测各组大鼠的口服葡萄糖耐量：以50%葡萄糖液(5 g/kg)灌胃，剪尾采血检测第30,60,90和120 min时的血糖值。之后麻醉大鼠，腹主动脉取血，室温静置1 h，4 ℃冰箱中过夜，3 000 r/min低温离心10 min，取血清分装于-80 ℃冰箱中保存，用全自动生化分析仪检测甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)等血脂水平。

1.7 统计学处理

2 结果

2.1 大鼠一般情况

正常对照组大鼠体重逐渐增长，皮毛光滑，每日摄食、进水量适中，排泄物及活动正常。造模成功的大鼠每日摄食、进水量较前增加，垫料较前潮湿，排泄物明显增加，毛发变黄粗糙、嗜睡、活动减少、体型消瘦，出现糖尿病的典型症状。经黄连素、葛根素、二甲双胍灌胃干预后，各给药组症状较糖尿病对照组均有不同程度的改善，精神状态良好，自主活动正常。

造模时各组大鼠体重比较差异无统计学意义(P>0.05)。药物灌胃8周后，与正常对照组比较，各组大鼠体重均降低(P<0.01)；与糖尿病对照组比较，各给药组大鼠体重均增加(P<0.01)。其中，二甲双胍组高于其他给药组(P<0.01)，黄连素+葛根素组高于黄连素组、葛根素组(P<0.01)，但黄连素组、葛根素组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。以上结果表明，黄连素和葛根素合用对糖尿病大鼠体重降低的改善作用较两药单用时好。各组大鼠的体重情况见表1。

表1 各组大鼠的体重

2.2 大鼠空腹血糖水平

药物干预前，造模组的FBG显著高于正常对照组(P<0.01)，但造模组间的FBG比较差异无统计学意义(P>0.05)。药物灌胃8周后，与正常对照组相比，造模组的FBG均升高(P<0.01)；与糖尿病对照组相比，各给药组的FBG均降低(P<0.01)；其中，二甲双胍组低于其他给药组(P<0.05)，黄连素+葛根素组低于黄连素组、葛根素组(P<0.05)，但黄连素组、葛根素组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。以上结果表明，黄连素、葛根素均能降低糖尿病大鼠的FBG，且两药合用作用更强。各组大鼠的FBG情况见表2。

表2 各组大鼠FBG水平

2.3 大鼠口服葡萄糖耐量试验结果

各组大鼠的血糖值均在葡萄糖灌胃后第30 min达到最大，随后逐渐降低。大鼠口服葡萄糖后各时间点的血糖值，造模组均高于正常对照组(P<0.01)，各给药组均低于糖尿病对照组(P<0.01)，二甲双胍组低于其他给药组(P<0.05)，黄连素+葛根素组低于黄连素组、葛根素组(P<0.01)，但黄连素组、葛根素组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。以上结果表明，除正常对照组外，各组大鼠糖耐量降低；二甲双胍、黄连素、葛根素均可改善大鼠葡萄糖耐量，黄连素与葛根素联用的效果优于两药单用。各组大鼠口服葡萄糖耐量情况见表3。

表3 各组大鼠的葡萄糖耐量

2.4 大鼠的血脂水平

造模组大鼠的TG,TC,LDL-C水平高于正常组，HDL-C水平低于正常组，差异有统计学意义(P<0.01)；与糖尿病对照组相比，各给药组的TG,TC,LDL-C水平降低，HDL-C水平升高(P<0.05)；与二甲双胍组、黄连素+葛根素组相比，黄连素组、葛根素组的TG，TC，LDL-C水平增高，HDL-C水平降低(P<0.01)；二甲双胍组、黄连素+葛根素组间的血脂水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。这些结果表明，糖尿病模型大鼠出现血脂异常，二甲双胍、黄连素、葛根素均具有调血脂作用，黄连素与葛根素联用的作用优于两药单用。各组大鼠血脂水平见表4。

表4 各组大鼠血脂水平

3 讨论

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)占我国糖尿病人群的90%以上，其治疗策略包括控制血糖、血压、血脂、体重，抗血小板和改善生活方式等综合措施[1]。据报道，多数T2DM患者伴有血脂异常，其因胰岛素抵抗和胰岛素相对缺乏，致使脂质代谢障碍引起血脂紊乱[13]。长期饲喂高糖高脂饲料使大鼠产生胰岛素抵抗，再结合多次小剂量注射链脲佐菌素，使大鼠胰岛受损，FBG升高，脂代谢紊乱，能较好地模拟人类T2DM的发病过程，建立T2DM大鼠模型，广泛用于糖尿病的相关研究[8]。本实验中，造模组大鼠的FBG，TG，TC和LDL-C水平显著高于正常对照组，HDL-C水平均降低，并出现了摄食、进水、排泄物增加，体型消瘦等糖尿病典型症状，与前述研究报道一致，说明糖尿病大鼠造模成功。黄连素组、葛根素组、黄连素+葛根素组大鼠用相应药物治疗后，糖尿病症状均有改善,其中黄连素、葛根素联合应用对糖尿病大鼠体重降低的改善作用较两药单用时好。

黄连素作为中药黄连的主要成分，在糖尿病及并发症的研究中得到了学者们的重视。据报道，黄连素可通过促进胰岛细胞修复和葡萄糖转运蛋白4表达[14]，抑制糖异生，增强谷氨酸激酶活性等[15]机制降低血糖；黄连素能改善 ApoE-/-小鼠血脂异常和全身炎症水平，减轻高脂饮食诱导的动脉粥样硬化[16]。本实验中黄连素组大鼠用药干预后，FBG、糖耐量各时间点血糖值、血清TG，TC，LDL-C水平均低于糖尿病对照组，血清HDL-C水平升高(均P<0.01)，说明黄连素能提高胰岛B细胞调节血糖的能力，降低糖尿病大鼠FBG，改善糖耐量及血脂紊乱，与文献[14-16]报道一致。

葛根素是葛根中含量最高的成分，在治疗心脑血管疾病、糖尿病、骨质疏松等方面有广泛的研究[17]。ZHANG等[18]发现，葛根素可显著降低糖尿病大鼠血糖水平，抑制氧化应激，阻止糖尿病大鼠白内障的发生和发展；CHEN等[19]报道，葛根素能降低糖尿病大鼠FBG水平，并通过上调线粒体功能，缓解血脂异常，减少肌细胞内脂质积累。本实验结果显示，葛根素组大鼠用药干预后，其对大鼠体重、FBG、糖耐量及血脂的影响与黄连素组一致，两组的实验数据比较差异均无统计学意义(P>0.05)，说明葛根素也具有降血糖、改善糖耐量及血脂紊乱的作用，与国内外研究报道相符，但本实验中葛根素、黄连素对糖尿病大鼠血糖、血脂影响无明显差别。

糖尿病作为一种代谢紊乱的临床综合征，常采取联合用药的治疗方案，众多学者对黄连素、葛根素配伍其他药物治疗糖尿病及并发症进行了研究。据报道，黄连素联用人参皂甙Rb1能显著改善糖尿病大鼠的葡萄糖耐量和胰岛素抵抗，降低应激状态下血浆皮质醇和促肾上腺皮质激素水平，减少抑郁样行为[20]。知母皂苷B2与黄连素合用能增加体内母药和活性代谢产物水平，对T2DM大鼠呈现出显著的抗糖尿病作用，与二甲双胍疗效相当[21]。另有研究显示，葛根素合用丹参酮ⅡA可明显降低血糖、血脂和血清胰岛素含量，减轻冠状动脉病变，配伍使用效果好于单药[22]。葛根素和南瓜多糖均能改善T2DM小鼠的糖耐量、胰岛素抵抗和血脂异常，两药合用后降血糖作用更明显[23]。以上研究结果显示，黄连素、葛根素与某些药物合用呈现出协同降血糖作用。本实验数据表明，与糖尿病对照组、黄连素组、葛根素组相比，黄连素+葛根素组大鼠的FBG、糖耐量各时间点血糖值、血清TG，TC，LDL-C水平降低，HDL水平升高(P<0.05)；与二甲双胍组相比，黄连素+葛根素组的FBG、糖耐量各时间点血糖值升高(P<0.05)，血脂水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。这说明黄连素、葛根素合用后的调血脂作用与二甲双胍相当，降血糖作用略弱于二甲双胍，但强于两药单独应用。

综上所述，黄连素与葛根素联合应用能有效降低糖尿病大鼠空腹血糖，改善糖耐量和血脂异常，其效果优于单药。本实验仅对两药单用及合用后的降血糖、调血脂作用进行了初步探讨，对两药配伍使用的剂量梯度及具体作用机制仍需进一步研究，以期为糖尿病的用药治疗提供更详实的实验依据。