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白藜芦醇对妊娠期糖尿病大鼠血糖、血脂和相关炎症因子影响的研究

2015-02-08董秀娟邢宝恒曹亚磊

现代中西医结合杂志 2015年32期
关键词:白藜芦醇盐酸胰岛素

董秀娟,邢宝恒,曹亚磊,李 芹

(河北省沧州市中心医院,河北 沧州 061001)

论 著

白藜芦醇对妊娠期糖尿病大鼠血糖、血脂和相关炎症因子影响的研究

董秀娟,邢宝恒,曹亚磊,李 芹

(河北省沧州市中心医院,河北 沧州 061001)

目的研究白藜芦醇(Resveratrol,Res)对妊娠期糖尿病大鼠血糖、血脂和相关炎症因子的影响。方法取60只妊娠5 d SD大鼠,通过一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)35 mg/kg制备妊娠期糖尿病大鼠模型,随机分为模型组、白藜芦醇60 mg/kg组、白藜芦醇120 mg/kg组、白藜芦醇240 mg/kg组和盐酸二甲双胍(200 mg/kg)组,每组12只;另取12只妊娠5 d SD大鼠作为正常妊娠组,12只非妊娠雌性大鼠作为对照组。分别于给药前和给药第7,14天检测空腹血糖和胰岛素水平。给药满2周后,测量各组大鼠体质量;通过全自动生化检测仪测定总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)及C反应蛋白(CRP)水平,采用ELISA法测定血浆中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平。结果正常妊娠组和对照组空腹血糖和胰岛素水平、体质量、TC、TG、LDL-C、HDL-C、CRP、TNF-α和IL-6水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。与正常妊娠组相比,模型组胰岛素水平显著降低,空腹血糖水平显著升高,体质量明显增加,血清TC、TG、LDL-C水平显著升高,血清HDL-C水平显著降低,血浆CRP、TNF-α、IL-6水平显著升高,差异均有统计学意义(P均<0.05)。与模型组相比,白藜芦醇120 mg/kg组、白藜芦醇240 mg/kg组胰岛素水平显著升高,血糖水平,体质量,血清TC、TG、LDL-C水平及血浆CRP、TNF-α、IL-6水平均显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05);白藜芦醇240 mg/kg组血清HDL-C水平显著升高(P<0.05)。与盐酸二甲双胍组相比,白藜芦醇240 mg/kg组胰岛素水平显著升高,血清TC、TG、LDL-C水平及血浆CRP、TNF-α、IL-6水平均显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论白藜芦醇对妊娠期糖尿病大鼠具有剂量依赖性的提高胰岛素分泌、降低血糖和体质量、调节血脂和炎症因子水平的作用,并且改善胰岛素分泌及调节血脂和炎症因子水平的作用强于盐酸二甲双胍。

白藜芦醇;妊娠期糖尿病;血脂;炎症因子

妊娠期糖尿病(Gestational Diabetes Mellitus,GDM)是指在妊娠期发生或首次发现的糖尿病或糖耐量异常,能够明显增加先兆性子痫、胎膜早破、早产的危险性,胎儿畸形的发生率是正常对照的3~4倍,严重危害着母体及胎儿的健康[1-2]。随着研究的深入,发现肥胖、脂质代谢紊乱以及炎症反应在妊娠期糖尿病的发病机制中具有非常关键的作用[3-6]。白藜芦醇是一种广泛存在于葡萄、虎杖、花生等植物或其果实中的天然多酚类化合物,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗血小板聚集等多种药理学作用[7-8]。本实验采用一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法制备妊娠期糖尿病大鼠模型,旨在研究白藜芦醇对妊娠期糖尿病大鼠血糖、血脂和炎症因子水平的影响。

1 实验资料

1.1试验药物 白藜芦醇(陕西慧科植物开发有限公司,批号:120917,于我院制剂室分析检测,纯度≥98%),白藜芦醇对照品(中国药品生物制品检定所,批号:107948-305021,含量99.4%),盐酸二甲双胍(北京中惠药业有限公司,批号:20130524)。

1.2动物 清洁级雌、雄性SD大鼠,体质量180~220 g,购于河北省实验动物中心,许可证号:冀医动字第 1308026 号。在我院实验楼动物房饲养并进行模型的制备,饲养环境:温度23~25 ℃,相对湿度65%~70%,光照周期12 h∶12 h。

1.3试剂 总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、C反应蛋白(CRP)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所),胰岛素ELISA检测试剂盒以及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)ELISA检测试剂盒(美国密理博公司),STZ(美国Sigma公司),乌拉坦(北京化学试剂公司),其余试剂均为分析纯。

1.4仪器 卓越310型全自动生化分析仪(武汉精诚伟业医疗设备有限公司),酶标仪(瑞士TECAN公司),TDL-50C低速离心机(上海圣科仪器设备有限公司),AL104电子天平(Mettler- Toledo公司),血糖仪(罗氏)。

1.5方法

1.5.1动物分组与模型制备 参照庄璟怡等[9]报道的试验方法制备妊娠期糖尿病大鼠模型:实验用雌性大鼠给予高脂饮食饲养8周后,将处于动情前期的雌鼠按1∶2的比例与雄鼠合笼过夜,次日镜检阴道物涂片,观察到精子的认定为孕鼠,为妊娠第1天。妊娠5 d后,一次性腹腔注射STZ 35 mg/kg制作妊娠期糖尿病大鼠模型,72 h后测定空腹血糖稳定在13.5 mmol/L以上即认定为造模成功。选取60只妊娠期糖尿病大鼠,然后随机分为模型组、白藜芦醇60 mg/kg组、白藜芦醇120 mg/kg组、白藜芦醇240 mg/kg组和盐酸二甲双胍(200 mg/kg)组,每组12只;另取12只妊娠5 d SD大鼠作为正常妊娠组;12只非妊娠雌性大鼠作为对照组。对照组、正常妊娠组和模型组分别给予等体积的生理盐水,其余组连续给予相应药物2周,每天1次。

1.5.2血糖和胰岛素水平检测 给药前和给药第7天、第14天分别通过血糖仪测定各组空腹血糖水平,并按胰岛素 ELISA 检测试剂盒操作步骤测定各组血浆胰岛素水平。

1.5.3体质量的测量 给药满2周后,通过电子天平分别测量各组大鼠体质量并记录。

1.5.4血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平检测 给药满2周后,腹腔注射乌拉坦实施麻醉,经腹主动脉取血,2 000 r/min离心5 min后取上层血清,通过全自动生化检测仪测定各组血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平。

1.5.5血浆TNF-α、IL-6、CRP水平检测 给药满2周后,腹腔注射乌拉坦实施麻醉,经腹主动脉取血,肝素抗凝,按照ELISA试剂盒操作方法步骤测定血浆TNF-α、IL-6、CRP水平。

2 结 果

2.1各组空腹血糖和胰岛素水平比较 正常妊娠组与对照组胰岛素和空腹血糖水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。模型组较正常妊娠组胰岛素水平显著降低,空腹血糖水平显著升高,给予白藜芦醇120,240mg/kg1周和2周后,胰岛素水平均显著升高,并且与盐酸二甲双胍组相比,白藜芦醇240mg/kg组胰岛素水平显著升高,白藜芦醇120mg/kg组和白藜芦醇240mg/kg组空腹血糖水平逐渐降低,各组比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 各组空腹血糖和胰岛素水平比较

注:①与模型组比较,P<0.05;②与盐酸二甲双胍组比较,P<0.05。

2.2各组大鼠体质量比较 给药满2周后,对照组、模型组、白藜芦醇60mg/kg组、白藜芦醇120mg/kg组、白藜芦醇240mg/kg组和盐酸二甲双胍组体质量分别为(282.6±25.5)g、(285.1±26.4)g、(347.2±29.6)g、(335.4±30.2)g、(318.7±28.1)g、(304.3±26.5)g、(315.6±25.8)g,模型组大鼠体质量显著高于正常妊娠组(P<0.05),白藜芦醇120mg/kg组、白藜芦醇240mg/kg组、盐酸二甲双胍组体质量均明显低于模型组(P均<0.05)。

2.3各组血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平比较 正常妊娠组与对照组血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05);与正常妊娠组比较,模型组血清TC、TG、LDL-C水平显著升高,HDL-C水平显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05);与模型组比较,白藜芦醇120mg/kg组、白藜芦醇240mg/kg组和盐酸二甲双胍组血清TC、TG水平显著降低,白藜芦醇240mg/kg组LDL-C水平显著降低、HDL-C水平显著升高,差异均有统计学意义(P均<0.05);白藜芦醇240mg/kg组血清TC、TG、LDL-C水平均显著低于盐酸二甲双胍组(P均<0.05)。见表2。

表2 各组血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平比较

注:①与模型组比较,P<0.05;②与盐酸二甲双胍组比较,P<0.05。

2.4各组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平比较 正常妊娠组与对照组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05);模型组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平显著高于正常妊娠组(P均<0.05),白藜芦醇120mg/kg组、白藜芦醇240mg/kg组和盐酸二甲双胍组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平显著低于模型组(P均<0.05),白藜芦醇240mg/kg组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平显著低于盐酸二甲双胍组(P均<0.05)。见表3。

表3 各组血浆CRP、TNF-α、IL-6水平比较

注:①与模型组比较,P<0.05;②与盐酸二甲双胍组比较,P<0.05。

3 讨 论

妊娠期糖尿病是妊娠期常见的并发症之一,其病因与发病机制尚未完全阐明,目前认为是多种因素综合作用的结果,其中胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗被认为是妊娠期糖尿病发病的重要环节,而炎症、脂质代谢异常在妊娠期糖尿病的发病机制中起媒介作用,许多炎症因子(包括CRP、TNF-α、IL-6和IL-1等)与妊娠期糖尿病患者胰岛素抵抗密切相关,参与了妊娠期糖尿病的发生、发展[10]。病理生理学研究发现,TC、TG能够导致体内脂质代谢异常,而TG、LDL-C能够损害血管内皮,是导致动脉粥样硬化甚至心肌梗死的危险因子;HDL-C能够协助转运胆固醇进而代谢为胆汁酸而表现出对机体的保护作用[11]。CRP、TNF-α和IL-6参与炎症反应,进而影响肌肉和脂肪细胞等胰岛素敏感细胞磷酸化,胰岛素信号转导受阻而致葡萄糖代谢异常[12]。本实验采用高脂高糖饮食喂养8周后,一次性腹腔注射STZ的方法制备妊娠期糖尿病大鼠模型,结果与正常妊娠组比较,模型组大鼠出现肥胖症状,并且血清TC、TG、LDL-C水平均显著升高,HDL-C水平显著降低,血浆CRP、TNF-α和IL-6水平均显著升高。

白藜芦醇是一种天然存在的非黄酮类多酚化合物,其具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学作用。本研究结果显示,经白藜芦醇120,240mg/kg治疗2周后,妊娠期糖尿病大鼠胰岛素分泌水平显著升高,空腹血糖水平显著降低,体质量显著降低,血清TC、TG、LDL-C水平及血浆CRP、TNF-α、IL-6水平均显著降低,且各指标改善情况均优于盐酸二甲双胍组;其作用机制可能是对炎症因子的直接抑制或通过降低空腹血糖水平,解除高血糖对血管的刺激,阻断促使炎症因子大量产生的始动环节,并且通过直接降低炎症因子水平,以利于组织血管的修复,从而达到消除或控制炎症因子的产生。

综上所述,白藜芦醇对妊娠期糖尿病大鼠具有剂量依赖性的提高胰岛素分泌、降低血糖和体质量、调节血脂和血浆炎症因子水平的作用,并且改善胰岛素分泌及调节血脂和炎症因子水平的作用强于盐酸二甲双胍。但目前有关白藜芦醇治疗妊娠期糖尿病的研究很少,尚需扩大样本量进行药物活性成分及分子生物学机制研究,以为临床应用提供理论依据。

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《现代中西医结合杂志》社

Study of resveratrol on regulation of glucose-lipid metabolism and inflammatory cytokines in gestational diabetic rats

DONG Xiujuan,XING Baoheng, CAO Yalei, LI Qin

(Cangzhou Central Hospital, Cangzhou 061001, Hebei,China)

Objective It is to investigate the effects of Resveratrol(Res) on the levels of blood glucose and lipid and correlated inflammatory cytokines in Gestational Diabetic rats. Methods 60 rats with gestation for five days were injected STZ (35 mg/kg) by intraperitonal to make gestational diabetic model, which were randomly devided into five groups: normal gestation group, gestational diabetic model group, Resveratrol(60, 120 and 240 mg/kg) treated groups and Metformin hydrochloride 200 mg/kg treated group, every group had 12 rats. Anther 12 rats with gestation for five days as normal gestation control group and 12 rats with no gestation as normal control group. Before the drugs were given and 7, 14 days after treated, the level of plasma glucose and insulin were determined. After two weeks’ treatment, the body weight were detected, the content of TC, TG, LDL-C, HDL-C, CRP in serum were detected with automated analysis, and the level of TNF-α, IL-6 in plasma were also detected with ELISA. Results Compared with normal control group, the level of plasma glucose and insulin of the normal gestation control group was not significantly different(P>0.05), the body weigh were not significantly different(P>0.05), the content of TC, TG, LDL-C, HDL-C and the level of CRP, TNF-α, IL-6 were also not significantly different(P>0.05). Compared with the normal gestation control group, the level of plasma glucose in gestational diabetic model group was significantly increased and the level of insulin was significantly decreased(P<0.01); the body weight was significantly increased (P<0.01);the content of TC, TG, LDL-C were significantly increased and the HDL-C was significantly decreased(P<0.05,P<0.01). Compared with model group, the content of TC, TG, LDL-C, the level of plasma glucose,CRP,TNF-α,IL-6 body weight were significantly decreased(P<0.05,P<0.01), while the level of plasma insulin was decreased in Res (120, 240 mg/kg) treated groups, furthermore, the content of HDL-C in Res 240 mg/kg treated group was significantly increased(P<0.05). Compared with the Metformin hydrochloride treated group, the content of TC, TG, LDL-C and the levels of CRP, TNF-α, IL-6 in plasma were significantly decreased while plasma insulin was increased in Res (240 mg/kg) treated group. Conclusion Res had dose-dependent effect of improving insulin secretion, lowering blood sugar and body weight, regulating plasma lipid, the level of CRP、TNF-α、IL-6 and these effects of Res was better than Metformin hydrochloride except lowering blood sugar and body weight.

resveratrol; gestational diabetes; plasma lipid; inflammatory cytokines

董秀娟,女,硕士研究生,主治医师,研究方向为妊娠期糖尿病发病机制及药物研究。

10.3969/j.issn.1008-8849.2015.32.001

R-332

A

1008-8849(2015)32-3535-04

2015-05-20

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