芍药苷对糖尿病大血管病变模型小鼠的干预作用
2022-05-12黄富文吴文钦何银英陈经纬
黄富文 吴文钦 何银英 陈经纬
糖尿病大血管病变是因糖尿病引发的慢性并发症,糖尿病患者并存心血管并发症的概率高达50%-80%,其中,因该并发症而亡的患者比例达到70%左右[1]。在现代医学看来,糖尿病大血管病变是因糖尿病引发的AS 病变,早期发病和迅速发展是其特点,可引发血管的大量损伤,动脉粥样硬化的弥漫性扩散,进而提高心、脑血管受损的风险,威胁生命[2-3]。因此,寻求对糖尿病大血管病变的有效治疗且无毒副作用的的药物已经成为研究的热点。芍药苷(peoniflorin)是白芍、赤芍的主要有效成分,芍药苷具有镇静、抗炎、改善认知能力、护肝等多种作用[4,5]。目前对芍药苷防治糖尿病的药理作用及其机制的研究报道较少,因此,本实验通过建立糖尿病大血管病变动物模型,观察芍药苷对于糖尿病大血管病变的治疗作用,为临床应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物C57BL/6J 小鼠,SPF 级,体重22-25 g,雄性,4 周龄,40 只,购自广东省医学实验动物中心(生产许可证号:SCXK(粤)2013-0002)。所有的小鼠都被饲养在广东省中医院动物实验中心(使用许可证号:SYXK(粤)2013-0094)的SPF级环境中,所有动物实验都得到了动物保护和使用委员会的批准。
1.2 药物与试剂二甲双胍购自悦康药业集团有限公司;小鼠AGEs ELISA 试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司;天门冬氨酸氨基转移酶(AST/GOT)试剂盒(南京建成生物技术公司),丙氨酸氨基转移酶(ALT/GOT)试剂盒(南京建成生物技术公司)。
1.3 主要仪器全波长酶标仪(美国伯腾仪器有限公司);超速离心机(德国Eppendorf 公司);精密移液枪(德国Eppendorf 公司)。
1.4 方法(1)动物分组、造模及给药40 只C57BL/6J 雄性小鼠随机选取10 只作为正常对照组,其余30 只小鼠进行造模:造模前禁止进食12 h,随后以35 mg/kg 的剂量逐只腹腔注射STZ 开展造模,正常组小鼠则予以相同剂量的柠檬酸缓冲液。造模完成72 小时后,尾尖采血并用血糖仪测定血糖,若血糖值>16.7 mmo1/L 则造模完成。将小鼠随机分为四组:分别为正常组(A)模型组(B),芍药苷组(C),二甲双胍组(D)。模型组给予生理盐水200 ul/20 g 体重;芍药苷组给予芍药苷溶液,灌胃给药100 mg/kg/d;二甲双胍组灌胃给药予二甲双胍注射液,给药50 mg/kg/d。以上给药干预连续8 周。末次造模药给药1 天后,采集标本进行各项检测。
1.5 血糖测量从小鼠三个月龄开始每个星期对小鼠的空腹血糖(禁食不禁水8 小时)进行测量,采用尾静脉取血法,使用Optium Xceed 血糖仪和血糖试纸对小鼠的血糖进行检测。
1.6 血清中ALT、AST 的检测小鼠眼球取血,血液室温下放置30 分钟,4 ℃,3 000 g 离心20 分钟,收集血清待检测。上述处理样品用ALT、AST生化试剂盒检测,反应终止后用酶标仪在450nm波长处测量吸光度OD 值。
1.7 ELISA 试剂盒检测血清中AGEs小鼠眼球取血,血液室温下放置30 分钟,4℃,3000 g 离心20分钟,收集血清待检测。上述处理样品用ELISA试剂盒检测,反应终止后用酶标仪在450nm 波长处测量吸光度OD 值。
1.8 统计学分析数据采用SPSS 10.0 统计分析软件处理。各组检测结果以(±s)表示。多组均数间比较采用单因素方差分析(ANOVA),以P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 芍药苷对糖尿病大血管病变小鼠一般情况的影响模型组小鼠更早发现糖尿病发病小鼠,后期明显表现为多饮、多食、多尿、体毛松散、身体消瘦,活动减少;芍药苷及二甲双胍给药组小鼠较模型组小鼠迟后2-3 周发现糖尿病发病小鼠,后续观察可发现给药组的小鼠较模型组更为有光泽,肌肉充实,行动活泼。从一般情况可以大概看出,给药干预治疗对于自发1 型糖尿病小鼠来说具有积极的意义,可以延迟发病,减轻发病的程度,提高小鼠的生命质量。
2.2 芍药苷对糖尿病大血管病变小鼠血糖的变化的影响结果如图1 所示,模型组小鼠从第4 周开始,血糖水平开始升高,并随着时间的增长持续升高;芍药苷组和二甲双胍组与模型组比较血糖水平明显降低,血糖上升与模型组相比显著减慢。
图1 各组小鼠血糖随时间的变化
2.3 芍药苷对糖尿病大血管病变小鼠血清ALT、AST 的水平的影响结果如图2-3 所示,与正常组相比,模型组中小鼠血清ALT、AST 的水平显著上升,有统计学差异(P<0.01);与模型组相比,芍药苷组与二甲双胍组的小鼠血清ALT、AST 的水平显著下调,有统计学差异(P<0.01)。
图2 各组小鼠血清ALT、AST 水平
2.4 芍药苷对糖尿病大血管病变小鼠血清AGEs的水平的影响结果如图4 所示,与正常组相比,模型组中小鼠血清AGEs 的水平显著上升,有统计学差异(P<0.01);与模型组相比,芍药苷组与二甲双胍组的小鼠血清AGEs 的水平显著下调,有统计学差异(P<0.01)。
图3 各组小鼠血清AST 及AST 水平
图4 各组小鼠血清AGEs 水平
3 讨 论
糖尿病大血管病变指的是大中动脉所形成的粥样硬化。引发糖尿病大血管受损的机制众多,但经非酶糖基化反应生成的晚期糖基化终末产物(advanced gly-cation end products,AGEs)是最关键的机制[6]。AGEs 是蛋白质、脂质通过糖基化和氧化反应所形成的一种非均质分子复合物,可直接对大分子物质进行修饰或通过和其受体结合引发氧化应激效应,诱导炎症以及纤维化反应,引发血栓形成,从而引发各种慢性退行性疾病的产生。
降低AGEs 水平有助于预防和制止糖尿病并发症(包括心血管疾病)的发生。现代研究表明,氨基胍、吡哆胺[7]等多种AGEs 靶向药可以降低糖尿病及其并发症出现的概率。氨基胍可减少AGEs 在体内的生成,从而减少糖尿病并发症的发生。因其存在低生物利用度、肾脏清除率快及易对人类产生不良反应等缺陷,目前已退出临床研究[7]。
本实验选取临床一线口服降糖药二甲双胍用以阳性对照。早在20 世纪,人们就发现Gglega 内含有大量的胍类物质,并发现它可以降低血糖,因此被广泛应用于糖尿病的防治,并投入临床使用,二甲双胍对心血管防护作用的发挥主要依赖改善糖尿病与非糖尿病人的IR 以及调控胰岛素水平[15],应用二甲双胍治疗可防治大血管并发症并降低患者的死亡概率。诱发心血管疾病的病理因素众多,控制好这些病理因素就是对其最好的防护[8]。
实验结果表明,芍药苷及二甲双胍对于糖尿病大血管病变均具有一定的治疗效果,显著降低糖尿病大血管病变小鼠血糖水平、ALT、AST 水平,另外,芍药苷能显著下调糖尿病大血管病变的水平,对糖尿病大血管病变具有改善作用。因此我们推论,芍药苷与二甲双胍联用,或许在一定程度上能抵消二甲双胍单独使用所造成的副作用,提高疗效,有潜在研究价值。
综上所述,芍药苷对于糖尿病大血管病变具有一定的治疗效果,显著降低糖尿病大血管病变小鼠血糖水平、ALT、AST 水平,另外,芍药苷能显著下调糖尿病大血管病变的水平,对糖尿病大血管病变具有改善作用。