冠心宁片对胰岛素抵抗西藏小型猪模型的干预作用*
2022-12-22施佳君潘永明朱科燕陈民利陈方明
汪 晶 施佳君 潘永明 朱科燕 陈 诚 陈民利 陈方明#
1 杭州市第一人民医院城北院区 浙江 杭州 310022
2 浙江中医药大学中医药科学院 浙江 杭州 310053
3 浙江省中医药研究院实验动物中心 浙江 杭州 310007
胰岛素抵抗(IR)被证实是糖尿病患者心血管疾病的重要触发因素之一[1]。临床资料显示,IR对心血管疾病的促进作用比糖尿病本身的危险更大,是肥胖、高血压、动脉粥样硬化性心血管疾病和代谢综合征共同的病理基础[2]。冠心宁片是丹参、川芎按1∶1配伍组成的复方制剂,具有活血化瘀、通脉养心之功效,用于治疗冠心病稳定型劳累性心绞痛,临床疗效确切,安全性高[3,4],具有降低血黏度、抗血小板聚集、抗血栓形成、扩血管、抗炎、抗氧化应激和抗心肌缺血等多途径、多靶点的作用[5-7],而其中重要的活性成分丹酚酸B和阿魏酸被证实具有降低2型糖尿病大鼠模型的血糖,调节血脂,改善IR的作用[8,9],故推测冠心宁片对心血管疾病的防治作用与其改善IR的功能有关。猪的心血管系统和脂质代谢结构与人类极为相似,西藏小型猪在高脂诱导下可产生慢性炎症和胰岛素抵抗[10,11]。因此,本实验拟通过高脂饲料诱导的西藏小型猪IR模型,观察冠心宁片对西藏小型猪IR模型的干预作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物:普通级4~5月龄雄性西藏小型猪,体重为8~14kg,16只,购自南方医科大学[SCXK(粤)2011-0015]。饲养于浙江中医药大学动物实验研究中心普通级小型猪实验室[SYXK(浙)2013-0184],环境温度(22±2)℃,相对湿度:40%~65%,光照:12h/12h明暗交替;自由饮水;并按实验动物使用的“3R”原则给以人道主义关怀。
1.2 药物:冠心宁片,国药准字:Z20150028,性状:薄膜片剂,橘黄色,规格:0.38g/片(相当于冠心宁浸膏粉0.27g),由正大青春宝药业有限公司提供。
1.3 检测试剂:血糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C);由德赛诊断系统(上海)有限公司生产。胰岛素(INS)、脂联素(Adiponectin)、瘦素(Leptin)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等ELISA试剂盒,均购于南京建成生物工程研究所。
1.4 造模和分组:取健康4~5月龄雄性西藏小型猪16只,按体重随机分为正常对照组4只、IR模型组12只,进行高脂饲料(1.5%胆固醇、15%油脂、10%蛋黄粉、73.5%基础饲料)饲喂,造模后8周时根据空腹血糖均匀分成模型对照组和冠心宁片组,每组6只,冠心宁片组每日给予81mg/kg的冠心宁片,连续给药8周。除正常对照组饲喂普通饲料外,其他组继续饲喂高脂饲料。所有动物日粮均按体重的2.5%饲喂,1日2次,每2周调整饲喂量。
1.5 指标检测:给药结束后,①禁食12小时,取前腔静脉血,分离血浆检测 TC、TG、HDL-C、LDL-C、空腹血糖(FBG);并取1mL乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝血,在全自动血液分析仪上测定白细胞(WBC)、单核细胞(MONO)、中性粒细胞(NEUT);ELISA法检测血浆INS、Leptin、hs-CRP。利用稳态模型指数计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和胰岛素敏感指数(HOMA-IS),计算公式为HOMA-IR=FBG×INS/22.5,HOMA-IS=1/(FBG×INS)。②禁食16小时,静脉内注射50%葡萄糖注射液1mL/kg,2min内注射完毕,取血测定给糖前(0min)、给糖后5min、15min、30min、60min、90min、120min时的血糖,同时计算血糖曲线下面积(AUC)。
2 结果
2.1 冠心宁片对IR模型西藏小型猪血脂血糖的影响:见表1。模型对照组GLU、TC、HDL-C和LDL-C均显著上升(P<0.05,P<0.01),连续8周给予冠心宁片后,血糖和血脂指标均呈下降趋势(P>0.05)。
表1 冠心宁片对IR模型西藏小型猪血糖和血脂的影响(±s,mmol/L)
表1 冠心宁片对IR模型西藏小型猪血糖和血脂的影响(±s,mmol/L)
注:与正常对照组比较,#P<0.05,##P<0.01。
组别正常对照组模型对照组冠心宁片组LDL-C(mmol/L)0.91±0.13 7.15±0.77##5.51±0.79例数4 6 6 GLU(mmol/L)4.52±0.30 5.84±0.35#4.98±0.32 TC(mmol/L)1.91±0.20 11.50±1.13##9.25±1.14 TG(mmol/L)0.20±0.05 0.19±0.04 0.12±0.04 HDL-C(mmol/L)0.80±0.12 2.53±0.23##2.44±0.13
2.2 冠心宁片对西藏小型猪IR模型WBC、MONO和NEUT的影响:见表2。模型对照组西藏小型猪WBC、MONO和NEUT水平均显著上升(P<0.05,P<0.01);连续8周给予冠心宁片后,WBC与 MONO显著下降(P<0.05,P<0.01),且NEUT水平亦有下降趋势(P>0.05)。
表2 冠心宁片对IR模型西藏小型猪血液学影响(±s,109/L)
表2 冠心宁片对IR模型西藏小型猪血液学影响(±s,109/L)
注:与正常对照组比较,#P<0.05,##P<0.01;与模型对照组相比较,*P<0.05,**P<0.01。
NEUT 2.29±0.08 8.22±1.74#5.79±1.20组别正常对照组模型对照组冠心宁片组例数4 6 6 WBC 13.83±1.45 19.42±1.36#16.08±0.39*MONO 0.39±0.07 1.02±0.07##0.73±0.02**
2.3 冠心宁片对IR模型西藏小型猪hs-CRP和瘦素的影响:见图1。模型对照组西藏小型猪血浆hs-CRP显著上升(P<0.05),连续8周给予冠心宁片后,hs-CRP显著下降(P<0.05),且血浆瘦素也有下降趋势(P>0.05)。
图1 冠心宁片对IR西藏小型猪hs-CRP和瘦素的影响(±s)
2.4 冠心宁片对西藏小型猪IR模型糖耐量的影响:模型对照组在注射50%葡萄糖注射液后5min、15min和30min时血糖显著上升(P<0.05),且AUC显著增加(P<0.05);连续8周给予冠心宁片后,在注射50%葡萄糖注射液后各时间点的血糖呈下降趋势(P>0.05),AUC亦有降低趋势(P>0.05),见图2。
图2 冠心宁片对IR模型西藏小型猪糖耐量的影响(±s)
2.5 冠心宁片对IR模型西藏小型猪胰岛素水平和胰岛素敏感性的影响:模型对照组血浆胰岛素水平和HOMA-IR指数显著升高(P<0.01),HOMA-IS指数显著降低(P<0.01)。连续8周给予冠心宁片后,胰岛素含量及HOMA-IR指数均显著降低(P<0.05,P<0.01),HOMA-IS指数显著升高(P<0.01),见表3。
表3 冠心宁片对IR模型西藏小型猪胰岛素水平及HOMA指数的影响(±s)
表3 冠心宁片对IR模型西藏小型猪胰岛素水平及HOMA指数的影响(±s)
注:与正常对照组比较,#P<0.05,##P<0.01;与模型对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。
HOMA-IS 13.81±0.95 4.40±0.54##9.65±1.21**组别正常对照组模型对照组冠心宁片组例数4 6 6 INS(ng/mL)17.36±1.11 44.44±6.04##22.53±2.30**HOMA-IR 3.26±0.21 11.22±1.91##5.00±0.65*
3 讨论
IR是一种复杂的代谢异常性疾病,影响外周组织对胰岛素的利用能力,使胰岛素敏感性降低,从而影响葡萄糖的利用,导致高血糖或代偿性高胰岛素血症的发展[12]。高脂饮食会降低胰岛素相关靶组织的胰岛素敏感性[13],并导致血脂异常,而血脂紊乱是IR的重要病理特征。长期高脂饮食会使β细胞受到损害,抑制胰岛素释放,是诱导IR的常用方法。本实验通过高脂诱导后,模型组血脂代谢和糖耐量异常,血糖、胰岛素水平及HOMA-IR显著升高,HOMA-IS显著降低,说明高脂诱导后西藏小型猪出现明显的胰岛素抵抗。而连续8周给予冠心宁片后,血糖和胰岛素水平及HOMA-IR显著下降,HOMA-IS显著提高,脂质代谢得到改善,表明冠心宁片具有抗胰岛素抵抗的作用。
炎症因子是触发IR的主要因素,在IR的病理发展中起到了重要的媒介作用。炎症与IR相互联系,加速病变进程,且细胞因子引起的炎性反应可能介导糖尿病患者中INS、FBG等指标的变化[14]。hs-CRP是一种公认的炎症标志物,在2型糖尿病患者中发现hs-CRP的水平随着血糖的升高而持续上升,与胰岛素分泌水平呈正相关[15]。本实验发现模型组hs-CRP和WBC、MONO和NEUT水平显著上升,说明炎症因子大量参与到IR病理过程中。炎性反应与糖脂代谢紊乱相互促进形成恶性循环,加重IR[16]。hs-CRP水平显著下降,并显著降低WBC与MONO水平,表明冠心宁片具有抗炎作用。
综上所述,高脂诱导能使西藏小型猪产生明显的胰岛素抵抗;而冠心宁片能通过调控脂质代谢、增加胰岛素敏感性、改善糖耐量异常和抑制炎症等途径,改善IR,但具体机制还有待于进一步研究。