邢冬杰， 宿世震

（山东中医药高等专科学校，山东烟台264199）

三白草总黄酮对Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠糖、脂代谢的影响

邢冬杰， 宿世震

（山东中医药高等专科学校，山东烟台264199）

目的探讨三白草总黄酮对Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠糖、脂代谢的影响。方法采取高糖高脂饲料喂养+链脲佐菌素 （STZ）腹腔注射的方法复制Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠模型，随机分为模型对照组、罗格列酮组 （4 mg/kg）、三白草总黄酮2.7 g/kg组、三白草总黄酮5.4 g/kg组，另选取10只健康大鼠作为正常对照组。灌胃给药4周，检测各组大鼠空腹血糖 （FBG）、血脂（TG、TC、LDL-c、HDL-c）、游离脂肪酸（FFA）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛 （MDA）、空腹胰岛素 （FINS）、计算胰岛素敏感性指数 （ISI），进行统计学分析。结果与正常对照组比较，模型对照组FBG、TG、TC、LDL-c、FFA、MDA、FINS均呈现升高，HDL-c、SOD、ISI下降，差异具有统计学意义 （P＜0.01）；治疗后与模型对照组比较，三白草总黄酮5.4 g/kg组的糖、脂代谢指标改善明显：FBG、TG、TC、LDL-c、FFA、MDA降低，HDL-c、SOD水平上升、ISI提高。差异具有统计学意义（P＜0.01或P＜0.05）。结论三白草总黄酮可改善Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的糖、脂代谢紊乱及胰岛素抵抗，推测其机制与降低血清FFA及改善氧化应激状态有关。

三白草总黄酮；Ⅱ型糖尿病；胰岛素抵抗；糖脂代谢

目前认为Ⅱ型糖尿病是由遗传因素和环境因素共同作用导致的一类代谢异常综合征，久病可以累及心血管系统、神经系统、肾、眼等组织器官，导致生活质量下降、寿命缩短。近些年，开发中药降糖已成为糖尿病防治研究中的热点，三白草Saururus chinensis（Lour.）Bai11是三白草科三白属植物三白草的干燥地上部分，具有清热解毒、利尿消肿之功效［1］，主要化学成分含有木脂素类、黄酮类、生物碱类等［2］，实验研究发现黄酮类化合物具有抗肿瘤、抗炎、降糖、抗氧化等作用［3］，故拟通过高糖高脂饲料喂养联合小剂量链脲佐菌素腹腔注射的方法复制Ⅱ型糖尿病大鼠模型，研究三白草总黄酮对其糖、脂代谢的影响。

1 材料与方法

1.1 药物 三白草购自本校药房，过20目筛，粉碎后置于60℃干燥箱中恒温干燥24 h，在70℃、70%乙醇、料液比1∶20的条件下恒温浸提，时间为4 h，得三白草总黄酮的粗提液，提取3次，合并提取液，减压回收至无醇味，加适量水分散，依次用石油醚、乙酸乙酯萃取，减压回收溶剂、浓缩，干燥得浸膏，冷藏备用［4］，灌胃前将三白草总黄酮配置成相当于生药2.7 g/10 m L的溶液；罗格列酮（葛兰素史克有限公司）；链脲佐菌素（Streptozocin，STZ）（美国Sigma公司）。

1.2 实验动物 Wister大鼠，SPF级，体质量185～203 g，6周龄，雌雄各半，购自山东大学实验动物中心，合格证号SCXK（鲁）20090001。实验于20～25℃清洁级实验室进行，每12 h交替照明，摄食及饮水自由。普通饲料由山东大学实验动物中心提供；高糖高脂饲料 （10.0%猪油、20.0%蔗糖、2.5%胆固醇、1.0%胆酸盐、66.5%标准饲料）由中国医学科学院动物研究所提供。

1.3 试剂 胰岛素（insu1in，INS）、游离脂肪酸（free fatty acids，FFA）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、丙二醛（ma1ondia1dehyde，MDA）试剂盒，均购自南京建成生物工程研究所；戊巴比妥钠 （上海阳光生物技术有限公司），余下试剂均为国产分析纯。

1.4 主要仪器 MINDRAY BS-200生化分析仪（深圳迈瑞医疗公司）；TU-1900可见分光光度计 （北京普新通用仪器有限公司）；罗康全血糖仪及试纸 （德国罗氏诊断公司）；电热恒温水浴箱 （杭州蓝天化验仪器厂）；索氏提取器（上海精密科学仪器总厂）；L-530多管架自动平衡离心机（湖南湘仪离心机仪器有限公司）；SN-695B型智能放免γ测量仪 （上海原子核研究所日环仪器一厂）。

1.5 方法 大鼠70只，适应性喂养1周后，随机数字表法取10只作为实验的正常对照组，每日喂养普通饲料；60只大鼠给予高糖高脂饲料喂养6周后，禁食12 h，腹腔注射1%链脲佐菌素溶液30 mg/kg（临用前溶于0.1 mmo1/L的柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液中，pH 4.4），正常对照组注射等体积的柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液，72h后取尾血测定FBG，大于10.0 mmo1/L为初选指标，稳定1周后FBG 10～19.9 mmo1/L为成功模型［5］，在实验中5只大鼠于STZ注射后72 h内死亡，10只大鼠血糖未达标，最终成模45只。

1.5.1 动物分组及给药 随机数字表法选取40只成模大鼠随机分4组，每组各10只，即模型对照组、罗格列酮组（4 mg/kg）、三白草总黄酮2.7 g/kg组、（以生药量计，成人用量的5倍）、三白草总黄酮5.4 g/kg组 （以生药量计，成人用量的10倍）［6］，正常对照组及模型对照组每次给予生理盐水，每日一次，灌胃给药4周。

1.5.2 指标检测 动物禁食不禁水12 h，剪尾取血，应用罗康全血糖仪检测FBG；3%的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后，腹主动脉取血，离心分离血清。全自动生化分析仪测定血脂（TG、TC、LDL-c、HDL-c）、铜显色法测定FFA、放免法测定FINS、黄嘌呤氧化酶法测定SOD、硫代巴比妥酸法测定MDA。计算胰岛素敏感性指数（ISI），ISI=1/（FBG×FINS），因其非正态分布，故分析时计算其自然对数［7］。

2 结果

2.1 各组大鼠治疗前后FBG的比较 治疗前，与正常对照组比较，模型对照组及各治疗组的FBG明显升高，差异具有统计学意义 （P＜0.01）；治疗4周后，与模型对照组比较，各治疗组FBG呈现下降，差异具有统计学意义（P＜0.01），三白草总黄酮5.4 g/kg组作用明显，见表1。

2.2 各组大鼠FINS、ISI的比较 与正常对照组比较，模型对照组FINS水平升高、ISI降低，差异具有统计学意义（P＜0.01），符合Ⅱ型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的特征；治疗4周后，与模型对照组比较，罗格列酮组和三白草总黄酮5.4g/kg组FINS水平降低、ISI提高，差异具有统计学意义 （P＜0.01），见表2。

表1 各组大鼠FBG的比较（，n=10）

表1 各组大鼠FBG的比较（，n=10）

注：与正常对照组比较，△P＜0.01；与模型对照组比较，▲P＜0.01

分组 剂量/（g·kg-1）治疗前/（mmo1·L-1）治疗后/（mmo1·L-1）正常对照组- 5.92±0.29 6.22±0.36模型对照组 - 16.36±3.49△ 16.71±2.57△罗格列酮组 0.004 17.25±2.32△ 10.25±1.24▲三白草总黄酮 2.7 16.45±2.54△ 13.55±0.71▲三白草总黄酮 5.4 17.95±1.89△ 11.31±0.89▲

表2 各组大鼠FINS、ISI的比较（，n=10）

表2 各组大鼠FINS、ISI的比较（，n=10）

注：与正常对照组比较，△P＜0.01；与模型对照组比较，▲P＜0.01

ISI正常对照组分组 剂量/（g·kg-1）FINS/（ng·m L-1）- 0.78±0.08 -2.28±0.28模型对照组 - 2.56±0.36△ -6.52±0.76△罗格列酮组 0.004 1.26±0.27▲ -2.55±0.61▲三白草总黄酮 2.7 2.38±0.31 -5.98±0.72三白草总黄酮 5.4 2.02±0.29▲ -4.98±0.98▲

2.3 各组大鼠血脂、FFA的比较 与正常对照组比较，模型对照组大鼠TG、TC、LDL-c、FFA明显升高、HDL-c明显下降，差异具有统计学意义 （P＜0.01），提示大鼠体内出现了脂质代谢紊乱；治疗4周后，与模型对照组比较，三白草总黄酮5.4 g/kg组的TG、TC、LDL-c、FFA呈现下降、HDL-c水平升高，差异具有统计学意义 （P＜0.05），见表3。

表3 各组大鼠血脂、FFA的比较（，n=10）

表3 各组大鼠血脂、FFA的比较（，n=10）

注：与正常对照组比较，△P＜0.01；与模型对照组比较，▲P＜0.05

分组 剂量/（g·kg-1）TG/（mmo1·L-1） TC/（mmo1·L-1）LDL-c/（mmo1·L-1）HDL-c/（mmo1·L-1）FFA/（mmo1·L-1）0.56±0.14 1.47±0.19 0.49±0.07 2.85±0.09 0.51±0.09模型对照组 - 1.69±0.31△ 2.56±0.17△ 0.82±0.12△ 1.36±0.14△ 0.95±0.16△罗格列酮组 0.004 1.58±0.12 2.36±0.26 0.75±0.19 1.49±0.11 0.62±0.08三白草总黄酮 2.7 1.63±0.36 2.38±0.15 0.79±0.22 1.40±0.04 0.91±0.14三白草总黄酮 5.4 1.41±0.28▲ 2.12±0.18▲ 0.60±0.31▲ 1.60±0.32▲ 0.68±0.12正常对照组-▲

2.4 各组大鼠血清SOD、MDA的比较 与正常对照组比较，模型对照组大鼠SOD水平下降、MDA明显升高，差异具有统计学意义 （P＜0.01），提示大鼠的抗氧化能力降低，血液中脂质过氧化产物增加；治疗4周后，与模型对照组比较，三白草总黄酮2.7 g/kg和5.4 g/kg组的SOD水平升高、MDA水平下降，差异具有统计学意义 （P＜0.01），见表4。

表4 各组大鼠SOD、MDA的比较（，n=10）

表4 各组大鼠SOD、MDA的比较（，n=10）

注：与正常对照组比较，△P＜0.01；与模型对照组比较，▲P＜0.01

分组 剂量/（g·kg-1）SOD/（U·m L-1）MDA/（nmo1·m L-1）正常对照组- 102.08±1.95 5.19±0.47模型对照组 - 62.61±3.28△ 16.41±1.35△罗格列酮组 0.004 65.37±4.19 15.07±2.13三白草总黄酮 2.7 87.3±2.27▲ 10.42±3.04▲三白草总黄酮 5.4 98.91±3.38▲ 7.53±2.97▲

3 讨论

综合文献报道［5、8］，高糖高脂喂养的大鼠胰岛β细胞对STZ的敏感性增大，小剂量的STZ即可导致糖尿病的出现，因此本实验中采用高糖高脂饲料喂养6周后，小剂量链脲佐菌素 （30 mg/kg）腹腔注射的方法复制Ⅱ型糖尿病模型大鼠。实验结果显示，大鼠出现了糖脂代谢紊乱、高胰岛素血症及胰岛素敏感性下降，符合实验需要的Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的模型特征。

胰岛素抵抗（Insu1in resistance，IR）是指胰岛素作用的靶器官、靶组织 （主要为肝脏、肌肉、脂肪组织）对胰岛素生物学效应的反应性降低或丧失。现多用ISI评价IR程度。IR时胰岛素在周围组织摄取和清除葡萄糖的作用减低，继而刺激胰腺细胞代偿性分泌胰岛素而出现高胰岛素血症。实验中糖尿病大鼠出现FINS升高、ISI下降，符合Ⅱ型糖尿病的发生、发展过程。治疗后，大鼠的FINS下降、ISI上升，提示三白草总黄酮具有改善大鼠IR的作用。

IR时，胰岛素抗脂解作用降低，脂肪分解加强，致使血液中FFA浓度升高。增高的FFA可刺激肝脏合成和释放TG，加重脂代谢紊乱；又可通过活化蛋白激酶如蛋白激酶K、c-Jun氨基末端激酶、核因子-κB等引起胰岛素受体底物功能障碍，抑制胰岛素引起的糖原合成、葡萄糖氧化及胰岛素作用下的葡萄糖摄取，增加肝糖原的输出，导致糖代谢障碍［9］。FFA也可以通过改变胰岛素受体信号，抑制胰岛素受体酪氨酸激酶活性，从而抑制胰岛素受体表达及其活性导致IR及高胰岛素血症［10］。实验中模型对照组大鼠的TG、TC、LDL-c、FFA水平升高、HDL-c下降，提示Ⅱ型糖尿病大鼠体内存在脂代谢紊乱。治疗后，TG、TC、LDL-c、FFA水平下降、HDL-c升高，提示三白草总黄酮可能通过降低FFA而改善大鼠的糖、脂代谢紊乱及IR。

Ⅱ型糖尿病患者体内存在糖、脂代谢的紊乱，继而通过损坏线粒体功能，产生大量活性氧簇，引起氧化应激反应。活性氧簇通过活化IKK/NF-κB、JNK/SAPK、PI3K等系统，继而干扰胰岛素受体信号转导以及下游的信号通路如蛋白激酶B、胰岛素受体及胰岛素受体底物磷酸化，进一步影响葡萄糖转运子的表达，使机体对胰岛素的敏感性降低从而产生胰岛素抵抗［11-12］。在评价机体氧化应激状态时常采用SOD、MDA等指标。SOD是机体主要的抗氧化酶，可将组织细胞中的超氧阴离子自由基歧化生成过氧化氢，从而减少氧自由基对细胞的损伤，SOD水平的高低可以反映机体的抗氧化能力［13］；MDA是氧自由基攻击生物膜中的不饱和脂肪酸而形成的脂质过氧化物，其含量的测定可反映机体内脂质过氧化程度，从而间接地反映出细胞损伤的程度，因此测定体内SOD、MDA水平，能够反映机体的氧化-抗氧化的状态［14］。实验中模型对照组大鼠血清SOD活力降低，MDA水平升高，提示大鼠体内存在氧化应激。治疗后，SOD活力提高、MDA水平降低，提示三白草总黄酮可降低大鼠体内氧化应激水平，抑制脂质过氧化产物的形成，增强了大鼠的抗氧化能力，继而改善糖尿病大鼠的糖、脂代谢紊乱及胰岛素抵抗。

综上所述，三白草总黄酮可改善Ⅱ型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的糖、脂代谢紊乱及胰岛素抵抗，其机制可能与降低FFA、改善大鼠体内氧化应激状态有关。

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版一部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：12.

［2］肖 伟，彭 冰，彭 勇，等.三白草的研究进展［J］.中草药，2010，41（12）：2111-2115.

［3］陈永钧，龙晓英，潘素静，等.黄酮类化合物的药效机制及构效关系研究进展［J］.中国实验方剂学杂志，2013，19（11）：337-343.

［4］汪 怡，李 祥，邱蓉丽，等.三白草中总黄酮醇提工艺的研究［J］.中华中医药学刊，2007，25（4）：812-813.

［5］周迎生，高 妍，李 斌，等.高脂喂养联合链脲佐菌素注射的糖尿病大鼠模型特征［J］.中国实验动物学报，2005，13（3）：154-158.

［6］陈 奇.中药药理研究方法学［M］.北京：人民卫生出版社，2000：34-36.

［7］李光伟，潘孝仁，Stephen L，等.检测人群胰岛素敏感性的一项新指数［J］.中华内科杂志，1993，32（10）：656-660.

［8］武 燕，袁 红，田环环，等.链脲佐菌素诱导2型糖尿病大鼠模型的探索［J］.中医学报，2014，29（1）：25-27.

［9］Karakas SE，A1mario R U，Kim K.Serum fatty acid binding protein 4，free fatty acids，and metabo1ic risk markers［J］. Metabolism，2009，58（7）：1002-1007.

［10］李翰卿，宋微微，汪俊军.游离脂肪酸与胰岛素抵抗关系的研究进展［J］.医学研究生学报，2012，25（9）：981-984.

［11］窦 梅，马爱国.胰岛素抵抗主要原因及机制的研究进展［J］.国外医学：卫生学分册，2009，36（3）：174-178.

［12］Meigs JB，Larson M G，Fox C S，etal.Association ofoxidative stress，insu1in resistance，and diabetes risk phenotypes：the Framingham offspring study［J］.Diabetes Care，2007，30（10）：2529-2535.

［13］McCord JM，Edeas M A.SOD，oxidative stress and human patho1ogies：a brief history and a future vision［J］.Biomed Pharmacother，2005，59（4）：139-142.

［14］Grawe1S，Wardas M，Niedworok E，et al.Ma1ondia1dehyde（MDA）as a 1ipid peroxidation marker［J］.Wiad Lek，2004，57（9-10）：453-455.

R285.5

B

1001-1528（2015）08-1840-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.08.047

2014-10-13

邢冬杰 （1980—），女，讲师，硕士，研究方向为糖尿病及其并发症的治疗。Te1：13791170657；E-mai1：sddjdyx@163.com