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鱼腥草改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的实验研究

2015-11-26赵东永

河南医学高等专科学校学报 2015年5期
关键词:耐量鱼腥草抵抗

赵东永

(漯河市第二人民医院 药剂科,河南 漯河462000)

胰岛素抵抗[1]是指机体对胰岛素的敏感性降低,为维持机体正常运作,需要代偿性分泌更多的胰岛素,以致高胰岛素血症。改善胰岛素抵抗对糖尿病的治疗具有至关重要的意义,研究证明糖尿病与炎症有密切的关系。鱼腥草,又名折耳根,属双子叶植物三白草科蕺菜,属性微寒、味辛,为传统的清热解毒中药,具有化痰消痈,利尿通淋的作用[2]。其抗炎作用已被大量研究证明,本课题旨在利用二者在炎症上的结合点,研究鱼腥草改善胰岛素抵抗作用。

1 材料与仪器

1.1 动物 ICR 孕鼠,SPF 级,购自北京维通利华实验动物有限公司,动物合格证号:0307899。

1.2 药品和试剂 鱼腥草购自安徽亳州永刚饮片厂,批号:201205240。L -谷氨酸钠,郑州康源化工产品有限公司,批号:20131125。盐酸吡格列酮,河南辅仁药业有限公司,批号:J 20120115。胰岛素注射液,江苏万邦生化医药有限公司,批号:1209208。葡萄糖注射液:购自武汉福星生物药业有限公司,批号:E13081604

1.3 仪器 Spectra Mr 型全波长酶标仪,美国DYNEX 公司。2 -16PK 高速冷冻离心机,美国Sigma 公司。HNY-100D 台式恒温振荡器,常州诺基仪器有限公司。

2 实验方法

2.1 动物造模 L -谷氨酸钠肥胖型胰岛素抵抗模型的建立:ICR 乳鼠从出生第2 天起,皮下注射L-谷氨酸钠,给药剂量为6 g·kg-1,连续注射1 周,正常喂养4 个月左右时,小鼠出现明显的向心性肥胖特征,检测胰岛素耐量,葡萄糖耐量及甘油三酯水平,结合体重和相关炎症指标,筛选合格的模型用于实验。

2.2 分组及给药 将动物随机分为正常对照组、模型对照组、吡格列酮对照组和鱼腥草高、中、低剂量组,每组10 只。正常对照组及模型对照组每天灌胃给予蒸馏水10 mL·kg-1,吡格列酮组灌胃给予吡格列酮3 mg·kg-1,鱼腥草高、中、低剂量组分别灌胃给予鱼腥草8 000 mg·kg-1、4 000 mg·kg-1、1 000 mg·kg-1。每天给药1 次,连续给药1个月。

2.3 指标检测 胰岛素耐量:给药1 个月后,将动物禁食2 h,称重、给药,给药后4 h,尾静脉取血(0 min),然后皮下注射胰岛素0.4 IU·kg-1,注射后40 min 和90 min 再次取血。

葡萄糖耐量:给药1 个月后,将动物禁食1 h,给药后4 h 尾静脉取0 时血(0 min),然后灌胃葡萄糖,剂量为2 g·kg-1。分别于糖负荷后30 min、60 min、120 min 取血。测各时间点血糖水平和0 min时血中胆固醇、甘油三酯水平。

葡萄糖测定:采用葡萄糖氧化酶法。每只小鼠取血10 μl 注入装有40 μl 肝素钠-氯化钠溶液的离心管中,血样以3 000 rpm 速度,离心10 min,取上清液10 μl,加入到装有90 μl 葡萄糖氧化酶的96 孔板中,在37 ℃孵育40 min,在505 nm 处测定OD值,依据试剂盒说明书进行血糖测定。

炎症因子测定:ELISA 法分别测定TNF -α、白介素水平(IL -1、IL -6),依据试剂盒说明书进行操作。

2.4 数据统计分析 所有数据以均数(Means)±(SD)标准差表示,进行单因素方差分析(One -Way ANVOA)及LSD-t 组间多重比较检验,以P <0.05作为差异显著性标准。

3 实验结果

3.1 鱼腥草对糖尿病小鼠胰岛素耐量的影响 如图1,与正常对照组对比,模型对照组的空腹血糖明显升高,胰岛素耐量(40 min 血糖降低百分率)明显下降,说明模型具有明显的胰岛素抵抗。与模型对照组相比,吡格列酮组的空腹血糖明显降低,胰岛素耐量明显提高,胰岛素抵抗得到了明显改善,鱼腥草高、中、低剂量组的空腹血糖均明显降低,高、中剂量组胰岛素耐量明显提高,低剂量组无明显变化,表明鱼腥草高、中剂量组的胰岛素抵抗得到了明显改善。

图1 鱼腥草对糖尿病小鼠胰岛素耐量的影响

3.2 鱼腥草对糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影响 如图2。给药1 个月后,与正常对照组比较,模型对照组的空腹血糖明显升高,糖负荷后30 min 血糖升高率明显增大,60 min 后血糖浓度仍然较高,表明模型组有明显的胰岛素抵抗。与模型组比较,吡格列酮组空腹血糖明显降低,糖负荷后30 min 血糖升高率明显降低,鱼腥草高剂量组空腹血糖明显降低,30 min 血糖升高率也明显降低,60 min 后血糖水平接近空腹血糖水平,鱼腥草中、低剂量组空腹水平降低不明显,但30 min 后血糖升高率均明显降低,由此可得出,鱼腥草高、中、低剂量组均有改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的作用,其中鱼腥草高剂量组作用最明显。

3.3 鱼腥草对糖尿病小鼠炎症水平的影响 如表3,与正常对照组相比,模型对照组的促炎因子IL -6、IL-8、TNF -α 均有明显升高,抗炎因子IL -10有明显降低,表明糖尿病模型小鼠有明显的炎症。与模型对照组对比,吡格列酮组的炎症指标没有明显变化,表明吡格列酮可能是通过其他途径达到改善胰岛素抵抗的作用。与模型对照组对比,鱼腥草高、中剂量组的IL -6、IL -8、TNF -α 均有明显升高,IL-10 有明显降低,鱼腥草低剂量组的IL -8 有明显升高,其他指标没有明显变化,表明鱼腥草高、中剂量组有明显的抗炎作用。

图2 鱼腥草对糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影响(Means±SD)

4 讨论

近年来,糖尿病“炎症学说”被越来越多的研究证实,从“抗炎”着手,控制炎症的发生和发展可能成为2 型糖尿病和胰岛素抵抗治疗的新靶点。糖尿病的动物模型建立方法有很多种,本课题采用药物诱导方法,即新生乳鼠皮下注射L -谷氨酸钠。此方法的依据是L-谷氨酸钠可以破坏小鼠下丘脑弓状核,使小鼠的自身分泌代谢系统发生紊乱,小鼠成长过程中将逐渐表现出向心性肥胖特征,肥胖可引起慢性炎症,脂肪细胞内大量脂质堆积,可以激活炎症信号通路,从而导致胰岛素抵抗,此方法符合现代糖尿病患者的发病机制[4-5]。本实验所建模型出现明显的胰岛素抵抗特征,炎症水平明显高于正常小鼠。

表1 鱼腥草对糖尿病小鼠炎症水平的影响(n=10, ±s)

表1 鱼腥草对糖尿病小鼠炎症水平的影响(n=10, ±s)

注:与正常对照组相比,1)P <0.05,2)P <0.01;与模型对照组对比,3)P <0.05,4)P <0.01。

组别炎症因子IL-6(c/ng·L -1) IL-8(c/ng·L -1) IL-10(c/ng·L -1) TNF-α(c/ng·L -1)正常对照组 52.43 ±4.54 23.45 ±2.25 20.89 ±0.82 19.38 ±1.44模型对照组 104.35 ±11.222) 67.78 ±7.942) 10.64 ±4.591) 45.66 ±3.881)吡格列酮组 89.98 ±5.66 65.44 ±5.20 18.77 ±9.543) 40.39 ±2.09鱼腥草高剂量组 59.33 ±7.044) 30.09 ±6.763) 132.11 ±20.093) 24.33 ±2.134)鱼腥草中剂量组 72.77 ±10.813) 45.68 ±10.923) 98.78 ±12.234) 31.37 ±0.993)鱼腥草低剂量组 90.09 ±8.31 49.55 ±6.793)35.66 ±5.58 42.79 ±5.69

鱼腥草作为清热解毒类中药的代表药,抗炎作用明显。参与炎症反应的细胞因子主要有TNF -α、白介素水平(IL-6、IL-8、IL-10)等[6],其中TNFα、IL-6 和IL -8 为致炎因子,IL -10 等为抗炎因子[7]。已有研究证实[8],这些炎症因子与糖尿病及其并发症密切相关。IL -1 和IL -6 是能量代谢的重要调节因子,可通过控制凋亡调节脂肪代谢。TNF-α 由体内的单核细胞、巨噬细胞等多种细胞产生,介导生长调节、炎症反应等多方面效应[9]。其是细胞因子网络中的一个重要组成成员,其在胰岛素抵抗的病理发生发展过程中也起到重要作用[10],但TNF-α 引起胰岛素抵抗的途径和机制还待进一步研究。本实验中糖尿病小鼠灌胃鱼腥草1个月后,胰岛素耐量和葡萄糖耐量明显升高,胰岛素抵抗得到明显改善,致炎因子浓度明显降低,抗炎因子浓度升高,炎症水平明显下降,由此推断鱼腥草改善胰岛素抵抗作用可能与其抗炎作用有关。

[1]KIM B,FELDMAN EL.Insulin resistance in the nervous system[J].Trends Endocrinol Metab,2012,(1):13.

[2]全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编:上册[M].北京:人民卫生出版社,1978:553.

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