二苯乙烯苷对血糖波动性糖尿病小鼠血糖、血脂及肾脏功能的影响▲

陈 雪 张嫄怡 李品玉 杨 坚 段文彪

(肇庆医学高等专科学校1 病理学与病理生理学教研室，2 学校办公室，广东省肇庆市 526020，电子邮箱：chenxuegd@qq.com)

糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱为主要特征的慢性代谢性疾病，可导致多系统功能损害，出现眼、肾、神经、心脏、血管等组织及器官的慢性进行性病变、功能减退甚至衰竭。随着我国经济的高速发展，人们生活方式的改变以及人口老龄化的到来，糖尿病发病率逐年升高，已经严重威胁到人们的健康与生命。根据国际糖尿病联盟报告显示，2019年全球约有4.63亿成人患有糖尿病，而中国的糖尿病患者数量为1.164亿[1]。当糖尿病患者没有得到充分的医疗支持时，将面临严重的并发症患病风险，如心脑血管疾病、失明、肾功能衰竭等，这严重影响患者的生活质量，增加其医疗费用，加重家庭负担。糖尿病所引起的肾功能损害是糖尿病的严重并发症之一，也是糖尿病致死的主要原因。二苯乙烯苷(2,3,5,4′-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glycoside，TSG)是中药何首乌中主要的水溶性生物活性成分，具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗动脉血管硬化、抗衰老和神经保护等作用[2]。本研究观察TSG对血糖波动性糖尿病小鼠血糖、血脂及肾脏功能的影响，探讨TSG对血糖波动性糖尿病小鼠肾脏的保护作用，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选取45只健康雄性昆明小鼠，体重25～30 g，购自广东省医学实验动物中心，许可证号：SCXK(粤)2018-0002，饲养环境湿度及温度适宜，12 h昼夜交替，标准饲料喂养，自由进食和饮水。

1.2 实验分组、模型制备与干预方法 将45只雄性小鼠按随机数字表分为正常对照组(A组)10只，正常血糖波动TSG治疗组(B组)10例和糖尿病模型组25只，给予糖尿病模型组25只小鼠禁食12 h后，清晨空腹左下腹腔内注射60 mg/kg的链脲佐菌素(北京索莱宝科技有限公司，批号：917G031)，72 h后取尾静脉血检测血糖，随机血糖≥16.7 mmol/L则视为糖尿病小鼠模型造模成功，本研究造模成功率为92%(23/25)；将造模成功的糖尿病模型组小鼠按随机数字表分为血糖波动性糖尿病组(C组)10只、血糖波动性糖尿病TSG治疗组(D组)10只,剩余其他小鼠交由实验动物中心处理。以糖尿病小鼠模型造模成功当天作为实验开始，B组、C组、D组小鼠给予腹腔注射2 g/kg葡萄糖，2次/d，分别于每日08：00与14：00进行注射，C组、D组小鼠在腹腔注射葡萄糖30 min后皮下注射普通胰岛素1～3U，造成血糖波动。给予B组、D组小鼠50 mg/kg TSG(上海士锋生物科技有限公司，批号：178031025)灌胃，2次/d，分别于每日09：00及17：00给药，连续干预8周。A组大鼠于同时间段给予等量生理盐水灌胃。

1.3 观察指标 (1)一般情况：实验开始后，每天观察各组小鼠的一般情况，包括精神状态、活动情况、饮食、大小便、毛发等，每周称体重1次。(2)血糖监测及血糖波动性：实验开始后，每周进行1次7个时间点(同一天)的血糖检测，时间分别是08：00、08：30、10:00、14：00，14：30、16：00、20：00，共测量8周。取小鼠尾静脉血，采用罗氏血糖仪及配套试纸进行血糖测定，记录血糖数据，计算各组小鼠即日内血糖波动评估参数，包括平均血糖(mean blood glucose,MBG)水平、血糖水平标准差(standard deviation of blood glucose,SDBG)、最大血糖波动幅度(largest amplitude of glycemic excursions,LAGE)；MBG反映血糖平均水平；SDBG反映血糖离散程度，SDBG离平均值越远，离散程度就越大，表示血糖波动越大；LAGE即日内血糖最高值与最低值，LAGE越大，血糖波动幅度就越大。比较各组小鼠干预8周后的MBG、SDBG、LAGE。(3)肝肾功能：干预8周后，各组小鼠禁食10 h，自由饮水，终点当日8：00～10：00之间称重后，采用10%水合氯醛腹腔注射麻醉小鼠，取尾静脉血采用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖；心脏取血1 mL，3 000 r/min离心5 min分离血清标本备用，采用高效液相离子交换色谱法检测糖化血红蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)的含量，采用全自动生化分析仪测定总胆固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮的含量。其中，糖化血红蛋白试剂盒购自上海伯乐生命医学产品有限公司(批号：740)，总胆固醇试剂盒购自北京普利莱生物技术公司(批号：E1005),三酰甘油试剂盒购自北京普利莱生物技术公司(批号：E1003)，血肌酐试剂盒购自南京建成生物工程研究所(批号：C011-2-1)，血尿素氮试剂盒购自南京建成生物工程研究所(批号：C013-2-1)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。计量资料用均数±标准差(x±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验。以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 4组小鼠一般情况的比较 干预8周后，A组、B组小鼠反应敏捷，精神状态佳，毛发白亮且有光泽，摄食量、摄水量及尿量均正常；C组、D组小鼠消瘦，毛发粗糙且无光泽，有脱落，活动减少，动作迟缓，精神萎靡，出现“三多一少”(多饮多食多尿，体重减轻)的糖尿病表现。

2.2 4组小鼠体重及血糖变化的比较 干预8周后，4组小鼠的体重、空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE比较，差异均有统计学意义(均P<0.05)，其中C组与D组小鼠的体重均低于A组与B组，空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于A组与B组，且C组的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于D组(均P<0.05)；而C组与D组、A组与B组之间的体重比较，以及A组与B组之间的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 4组小鼠体重及血糖变化的比较(x±s)

2.3 4组小鼠血脂及肾功能指标的比较 干预8周后，4组小鼠的血清HbA1c、总胆固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平比较，差异均有统计学意义(均P<0.05)，其中C组与D组小鼠的上述指标水平均高于A组与B组，且C组的血清总胆固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平均高于D组(均P<0.05)；而C组与D组之间的血清HbA1c水平比较，以及A组与B组之间的血清HbA1c、总胆固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表2。

表2 4组小鼠血脂及肾功能指标的比较(x±s)

3 讨 论

糖尿病常见的并发症有多发性神经炎、失明、肢体坏疽、肾衰竭等，持续性的慢性高血糖是引起糖尿病慢性并发症的关键因素[3]。动物实验研究发现，在高糖、高脂及腹腔注射STZ诱导的糖尿病动物模型中，交替注射葡萄糖及胰岛素引起的血糖波动可导致肾功能损伤[4]。在临床上，血糖波动性糖尿病比持续性高血糖糖尿病患者更为多见，且血糖波动性糖尿病对机体的危害更大[5]。本研究结果显示，干预8周后C组、D组小鼠的体重轻于A组、B组(P<0.05)，且出现多食、多饮、多尿等现象，提示血糖波动性糖尿病小鼠造模成功。本研究结果还显示，干预8周后C组与D组的空腹血糖、MBG、SDBG、LAGE，以及血清HbA1c、总胆固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平均高于A组与B组(均P<0.05)，说明血糖波动越大，小鼠的肾功能损伤就越严重。

TSG是何首乌中主要的水溶性生物活性有效成分，具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗动脉血管硬化、抗衰老和神经保护、肾脏保护等作用[6]。本研究结果显示，C组的血清总胆固醇、三酰甘油水平均高于D组(均P<0.05)，这说明TSG对血糖波动性糖尿病小鼠的血脂具有调节作用。可能原因是TSG可抑制内源性三酰甘油的合成，改善脂质在体内分布以及在内脏器官的沉积，提高肝细胞内脂蛋白脂肪酶、肝脂酶的活性，加速三酰甘油的分解，从而减少肝细胞内三酰甘油的堆积[7]。

有研究发现，在糖化血红蛋白水平相近的患者中，血糖波动较大者的慢性并发症发病率和危害性更高，血糖波动被视为糖尿病心血管并发症的预测因子[8]。本研究结果显示，C组与D组小鼠的血清HbA1c水平比较，差异无统计学意义(均P>0.05)，但C组的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于D组(均P<0.05)。与相关研究结果相似[9]。这表明TSG不仅有降血脂的作用，还可改善糖尿病小鼠的胰岛素抵抗[10]。研究表明，血糖波动可能引起染色体重构、炎症反应、氧化应激增强[10]，因此，在糖尿病的治疗中，不能完全依赖HbA1c水平来评估疗效，更要关注血糖波动的情况。

糖尿病患者出现长期的高血糖波动，会使动脉及毛细血管发生不同程度的病变与损伤，特别是脑和肾脏的血管，且糖尿病最常见的并发症之一是肾功能损伤。研究发现，血糖波动可促进糖尿病慢性肾功能损伤的发生发展，血糖波动越大，糖尿病肾病发生率越高[11]。本研究结果显示，C组与D组小鼠的血清肌酐、尿素氮水平均高于A组与B组，且C组的血清肌酐、尿素氮水平均高于D组(均P<0.05)，表明长期的血糖波动会导致糖尿病小鼠肾功能受损，引起血清肌酐与尿素氮水平升高。原因可能是糖尿病患者血糖波动会引起氧化应激、炎症反应、血管内皮细胞损伤、胰岛B细胞功能缺陷及胰岛素抵抗、凝血机制活化[12]，长期的血糖波动还会增加氧化应激，氧化与抗氧化系统失衡，产生的活性氧物质可引起炎症细胞的招募，促进炎症介质的释放，引起慢性的炎症反应，从而加重肾的损伤[13]。给予TSG干预后，血糖波动性糖尿病小鼠的肾功能损伤减轻，说明TSG对血糖波动性糖尿病小鼠的肾功能有一定的保护作用。原因可能是TSG具有强大的抗氧化作用，可以减少超氧化自由基的损伤，有效改善糖尿病小鼠体内氧化应激指标，逆转糖尿病小鼠体内的氧化与抗氧化失平衡，减轻氧化应激的损伤程度[14]。张园等[15]研究发现，TSG对2型糖尿病大鼠具有抗炎、抗氧化作用，而且能抑制主动脉的细胞凋亡相关基因核因子κB的表达。还有研究发现，白藜芦醇联合TSG可能通过抗肾脏衰老，延缓糖尿病肾病的进展，TSG可通过减少脂质的过氧化反应，减弱超氧自由基对血管内皮细胞的损伤作用，从而在一定程度上防治糖尿病肾病[13]。

综上所述，TSG可降低血糖波动性糖尿病小鼠的血糖与血脂水平，保护其肾脏功能。目前TSG对糖尿病肾损伤的保护作用主要集中于降血脂、抗氧化应激方面的研究，下一步应探索TSG在糖尿病肾损伤中保护作用的分子机制，为糖尿病的预防及治疗提供新的理论依据。