玉米须提取物对糖尿病足小鼠的干预作用

孙秋，王海英，闫禹竹*

(1.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.哈尔滨市第二医院，黑龙江 哈尔滨 150056)

糖尿病足是指由糖尿病引起的神经、血管病变，可累及全身神经、血管系统[1]，其中最常见的末端感觉神经及血管病变，并由末端微血管病变和(或)细菌感染而导致的局部疼痛、慢性溃疡或末端坏疽等病变，常常由于缺血、神经病变和感染3种因素协同发生作用[2]。糖尿病患者由于长期的慢性血糖升高导致周围的血管和神经病变，可能会出现一系列并发症，比如指端并发症，由于周围神经功能失调，微小血管功能障碍，患者可能出现下肢溃疡、足部感染、神经性关节炎的等症状[3]。糖尿病合并坏疽在古代中医学有较多的记载或论述，其中“脱疽”一词在实际临床表现上与糖尿病足有很多相似[4]，从历代医家表述来看本病属中医“痹证”“消渴”“脱疽”之范畴[5]。玉米须为禾本科植物玉蜀黍ZeamaysL.的花柱和柱头，全国大部分均产，夏、秋果实成熟时收集，除去杂质后鲜用或晒干生用，是我国传统的常用中药材[6]，民间常用于药膳中，是预防和治疗糖尿病的常用药物。《中药大辞典》记载玉米须味甘淡，性平，归膀胱、肝、胆经，功能利水消肿、利湿退黄[7]。现代药理研究表明玉米须含有多种脂肪油、挥发油以及树脂、苦味糖苷、皂苷、生物碱、柠檬酸等，具有较强的抑制细菌、利尿、降血压、降血糖、降血脂及增强机体免疫力等功效[8]。本研究通过建立糖尿病足小鼠模型，利用玉米须提取物对小鼠模型进行干预，观察小鼠的体质量、血清中胰岛素、内皮功能的部分指标，探讨玉米须的实用性药用价值。

1 材料

1.1 实验动物

清洁级KM小鼠150只，体质量(24.0±3.0)g，由黑龙江中医药大学动物实验中心提供;实验动物使用许可证号：SYXK(黑)2013-012，实验前自由饮水，常规饲养，饲养温度为20～26℃，相对湿度40%～70%。

1.2 药物与试剂

玉米须由黑龙江中医药大学附属第一医院中药房提供;链脲佐菌素(STZ)、柠檬酸为美国西格玛(Sigma)公司生产;血糖仪和血糖试纸为德国罗氏诊断公司(Roche Diagnostics)生产;血清胰岛素(FINS)由上海赫果生物有限公司提供;血清血栓素B2(TXB2)试剂盒由武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司提供;6-酮-前列腺素F-1α(6-K-PGF-1α)试剂盒由南京奥青生物技术公司提供。

1.3 仪器

细胞粉碎机(上海净信，XM-650T)；恒温水浴振荡器(精达仪器，HZS-HA)；低温冰箱(博科，BDF-86V398)；实验室专用天平(德国Sartorius，BSA224S)；离心机(中国Anke，TGL-20B)；酶标仪(赛默飞世尔，Multiskan FC)。

2 方法

2.1 玉米须提取液制备

将200 g干燥玉米须粉碎，将1 500 mL蒸馏水于50 ℃水浴振荡器提取2遍，过滤后收集滤液，离心后留上清液，在80 ℃水浴浓缩后用真空干燥器干燥，至水分蒸发，得到玉米须提取物，密封保存于-80 ℃低温冰箱备用，实验时将蒸馏水溶解配制成玉米须提取物水溶液[8]。

2.2 糖尿病足模型建立

将150只清洁级小鼠给予自然照明、自由进水食、基础饲料等适应性喂养1周后，随机选出30只小鼠作为空白对照组，其余进行糖尿病足造模。造模后随机分为模型对照组,玉米须提取液高、中、低剂量组，每组30只，空白对照组给予自然照明、自由进水食、基础饲料饲养，其余组给予自然照明、自由进水食、高脂高糖饲料直至实验结束。第12周开始，进行糖尿病足模型造模，造模前要对小鼠进行禁食12 h以上，但可自由饮水，用浓度为0.1 mmol/L的柠檬酸(pH 4.2)缓冲液溶解链脲佐菌素(STZ)，按照40 mg/(kg·d)的剂量给模型组小鼠进行腹腔注射，每日1次，连续5 d。测量小鼠6 h空腹血糖值，大于11.1 mmol/L显示造模成功[8]。

2.3 给药方式

空白对照组、模型对照组不给予玉米须提取液。按照400、200、100 mg/kg的标准将玉米须提取物分别配成浓度为20、10、5 g/L的玉米须提取液，按照0.2 mL/10 g给予高剂量组、中剂量组、低剂量组灌胃。持续给药30 d，给药第30天后1 h，禁食12 h以上，行小鼠尾采血进行指标检验[8]。

2.4 检测指标

观察小鼠用药前后的血糖(FBG)、血清胰岛素(FINS)、体质量变化水平，内皮功能血清血栓素B2(TXB2)、6-酮-前列腺素F-1α(6-K-PGF-1α)的指标含量变化。

2.5 数据处理

3 结果

3.1 玉米须提取液对小鼠FBG、FINS的影响

由表1可知，各模型组小鼠空腹血糖均值高于11.1 mmol/L说明造模成功，给药前空白对照组与各造模组比较具有明显差异(P<0.01)，给药后玉米须提取液高、中、低剂量组与模型对照组相比较均具有降低FBG、提高FINS水平的作用(P<0.01)，且呈现给药剂量依赖性，组间差异有统计学意义(P<0.05)，玉米须提取液高剂量组的降低FBG、提高FINS水平效果要明显优于低剂量组。

表1 玉米须提取液对小鼠FBG、FINS的影响

3.2 玉米须提取液对小鼠体质量的影响

由表2可知，给药前各组与空白对照组比较体质量无明显差异(P>0.05)，说明各组数据具有可比性。给药后，除空白对照组外，各组小鼠经治疗后体质量均减少，差异有统计学意义(P<0.01)；与模型对照组相比，玉米须提取液高剂量组小鼠的体质量较重，差异有统计学意义(P<0.01)，玉米须提取液中、低剂量组差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 玉米须提取液对小鼠体质量的影响

3.3 玉米须提取液对TXB2、6-K-PGF-1α因子的影响

由表3可知，给药前各组TXB2、6-K-PGF-1α与空白对照组比较具有明显差异(P<0.01)。给药后高、中、低剂量组与模型对照组相比较均具有降低TXB2的作用(P<0.01)，且呈现治疗剂量依赖性，高剂量组要明显优于低剂量组降低TXB2的作用，组间有统计学意义(P<0.05)。给药后高、中、低剂量组与模型对照组相比较均具有提升6-K-PGF-1α的作用(P<0.01)，且呈现治疗剂量依赖性，高剂量组要明显优于低剂量组提升6-K-PGF-1α的作用，组间差异有统计学意义(P<0.05)。

表3 玉米须提取液对TXB2、6-K-PGF-1α因子的影响

4 讨论

糖尿病足是指因下肢血管管壁硬化，进而形成周围血管闭塞，或皮肤微血管异常病变，或因细菌感染而导致的四肢末梢发凉、肢痛、破溃乃至坏疽病变，常因缺血、神经病变、感染3种因素互相发生作用[9]。糖尿病患者可因长期的慢性血糖异常升高而导致周围血管及神经病变，并出现一系列并发症，比如指(趾)端并发症，由于周围神经功能失调和微小血管功能障碍，患者可出现肢体溃疡、足部感染、神经性关节炎的等诸多症状[10]。中医理论认为糖尿病足核心病因是阳气虚衰导致寒凝，气不帅血，阳衰不温煦，寒凝致血瘀不行，久则肢端坏死而成疽，属中医“痿痹”“脱疽”之范畴[11]。本病病机因消渴持久，气阴两伤，经脉闭阻，末肢端血运失畅，或伴有热毒瘀滞、夹湿热下注而成湿毒热盛之型。

在正常的生理状态下，TXB2主要功能是保持正常的血管紧张度、血流的通畅性[12]，6-K-PGF-1α主要功能是防止血管的痉挛、闭塞、血栓的形成，两者处于一种相对动态平衡状态[13]。TXB2由血栓素A2(简称TXA2)代谢生成、而6-K-PGF-1α由前列环素(简称PGI2)代谢而来，血小板和平滑肌细胞膜上的特异性受体与TXA2相结合，促血管挛缩和增强血小板聚集的特性得到强烈的发挥，在机体病理情况下可导致广泛微小血栓形成[14]，而PGI2是由内皮细胞释放的重要抑制血管挛缩物质，具有广泛的扩血管、抑制血小板凝聚、稳定血管内膜细胞的作用[15]。

综上所述，玉米须提取液可不同程度地降低FBG、TXB2以及提高FINS、6-K-PGF-1α水平，同时能够改善糖尿病足小鼠的体质量状态，改善小鼠的胰岛素和血管内皮状态，尤其是高剂量组的各项指标改善最为明显。本研究结果提示，在糖尿病足的病理过程中，玉米须提取液可以改善体质量和胰岛素的状态、改善血管内皮的损伤状态，有利于糖尿病足的康复。通过此项研究再一次证实了玉米须这种普通的药物还有更多的药用价值等待开发，以期通过不断的研究能够降低糖尿病足的治疗成本，为临床实际工作提供依据，造福更多的国民。