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萆苓方对糖尿病痛风模型大鼠PGE2、COX-2 水平的影响*

2020-03-04周媛媛李中南

江西中医药大学学报 2020年1期
关键词:吡格吲哚血尿酸

★ 周媛媛 李中南

(1.安徽中医药大学 合肥 230038;2.安徽中医药大学第一附属医院 合肥 230031)

随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变,我国糖尿病和痛风的患病率逐年上升,严重影响人们的生活质量。两病的发生与高血脂、高血压、肥胖、遗传等息息相关,且两病之间可互相影响,互为危险因素[1]。前列腺素(prosta-glandins,pGs)是花生四烯酸(rachidonicacid)的代谢产物,它是炎症反应的重要介质,可诱发人和动物的急性炎症反应,其中前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)起着重要的作用。环氧化酶(cyclooxygenase,COX)是花生四烯酸转化为PGE2 的关键酶,COX-2 作为其中一个亚型,在受到刺激时表达迅速上调,参与多种病理生理过程。本文旨在观察中药萆苓方对糖尿病痛风模型大鼠血清中PGE2、COX-2 表达水平的影响,探讨萆苓方治疗糖尿病合并痛风的作用机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物 取清洁级健康SD 雄性大鼠50 只,体重(180±20)g,购自于安徽医科大学动物实验中心,许可证号scxk(皖)2017001。大鼠饮食、活动正常,皮毛光泽,反应灵敏。饲养房室内温度25℃~30℃,相对湿度40%~70%,空气流通。

1.2 试药 萆苓方(由萆薢、土茯苓、泽泻、黄柏、苍术、怀牛膝、威灵仙、虎杖、薏苡仁、当归、土鳖虫等药物组成,安徽中医药大学第一附属医院药物制剂中心提供);吲哚美辛片(上海新黄河制药有限公司,药准字号:H31020148,产品批号:01717004);吡格列酮(江苏德源药业股份有限公司,批准文号:H20110048);尿酸钠(上海源叶生物科技有限公司,批号:S16N8I46625);吐温80(上海源叶生物科技有限公司,批号:M19A6K2526);链脲佐菌素(STZ)(美国Sigma 公司,批号:20160805426);PGE2 试剂盒(北京安迪华泰科技有限公司,批号:20180412);COX-2 试剂盒(北京安迪华泰科技有限公司,批号:20180412)。

1.3 主要仪器 血糖监测仪(美国强生公司,型号:稳豪型);酶标仪(雷杜公司,型号:RT-6000);高速台式冷冻离心机(安徽嘉文仪器装备有限公司,型号:JW3021HR);漩涡混合器(其林贝尔仪器制造公司,型号:GL-88B),移液器(Eppendorf公司,型号:0.5~1000μL),排枪(Eppendorf 公司,型号:50~300μL),电热恒温箱(上海三发公司 型号:DNP-9052BS-Ⅲ)。

1.4 糖尿病模型制作 选取健康雄性SD 大鼠45只,体重(180±20)g。适应性喂养1 周后,按数字表法随机选出9 只作为正常组,予基础饲料喂养,其余作为实验组,给予高脂饲料(蛋白质15%、脂肪20%、碳水化合物50%、胆固醇5%、猪油10%)喂养。4 周后造模,造模前禁食不禁水12h,临用前将pH4.5 的柠檬酸缓冲液与STZ 配制成1%浓度的STZ 溶液,模型组及各药物组按35mg/kg 单次腹腔注射STZ 溶液,正常组按此用量折算出相当量的生理盐水注射一次。72h 后尾静脉取血测血糖,以血糖≥16.7mmol/L 作为糖尿病成模的标准[2-3]。

1.5 痛风关节模型制作 糖尿病模型成功后,大鼠给药4 天,第四天除正常组外,每只实验鼠均选右侧踝关节外后方为穿刺点,针口斜面朝前上方与胫骨成45 度夹角穿入踝关节腔,以4 号针头向关节腔注入0.2mL 尿酸钠溶液(取250mg 尿酸钠结晶,加入45mL 0.9%氯化钠注射液,再加5mL 吐温80,加热搅拌,配成5g/L 的尿酸钠溶液)一次,以关节囊对侧鼓起为注入标准,诱导痛风模型[4]。正常组注射等量生理盐水。

1.6 分组及给药 将成模的实验组大鼠随机分为模型组、萆苓方组、吲哚美辛组、吡格列酮组,萆苓方组按10g/kg、吲哚美辛组按5mg/kg、吡格列酮组按15mg/kg 给药,正常组、模型组予等量生理盐水,每日灌胃1 次,连续3 周。期间剔除未成模大鼠2 只,因感染死亡大鼠3 只。

1.7 观察指标 大鼠连续给药3 周,并监测动物体重变化。末次给药后禁食12h,处死前称体重,以10%水合氯醛按3.5mL/kg 腹腔注射麻醉,立即取腹主动脉血,送至安徽中医药大学第一附属医院生化室测定血糖、血尿酸、PGE2、COX-2。

1.8 统计学方法 实验数据采用SPSS21.0 软件进行统计学处理,计量资料的数据用 表示,两组比较采用t 检验进行处理,组间比较采用方差分析,P<0.05 为差异有统计学意义,并做相关性分析。

2 结果

2.1 对大鼠体重的影响 见表1。结果提示:大鼠造模后,模型组、吡格组、萆苓组、吲哚组大鼠体重均低于正常组(P<0.05 或P<0.01),治疗后3 周后,吡格组、萆苓组大鼠体重明显高于模型组(P<0.05),组间比较,萆苓组与吡格组疗效相近(P>0.05),吡格组疗效明显优于吲哚组(P<0.05)。

表1 对大鼠体重的影响(,n=9) g

表1 对大鼠体重的影响(,n=9) g

注:与正常组比较,#P<0.05,##P<0.01;与模型组比较,*P<0.05;与吲哚组比较,△P<0.05。

组别 造模前 治疗1 周后 治疗2 周后 治疗3 周后正常组 199.78±14.76 209.89±13.36 220.44±11.59 229.56±10.89模型组 200.44±10.79 190.33±12.43## 178.11±11.33 170.56±9.68吡格组 199.67±12.35 196.33±12.29# 192.56±13.86 189.00±17.21*△萆苓组 200.67±12.47 195.44±13.76# 190.00±13.97 184.44±15.13*吲哚组 201.11±12.34 194.44±12.15# 185.78±12.29 174.22±11.29

2.2 对大鼠血糖、血尿酸的影响 见表2。结果提示:与正常组相比,模型组、各药物组大鼠血糖明显升高(P<0.01),与模型组相比,治疗后萆苓组、吡格组大鼠血糖明显降低(P<0.05 或P<0.01),组间比较,萆苓组、吡格组疗效优于吲哚组(P<0.05);与正常组相比,模型组血尿酸明显升高(P<0.01),与模型组比较,萆苓组、吲哚组大鼠血尿酸明显降低(P<0.01),组间比较,萆苓组、吲哚组疗效相近(P>0.05),且明显优于吡格组(P<0.01)。

表2 对大鼠血糖、血尿酸的影响(,n=9)

表2 对大鼠血糖、血尿酸的影响(,n=9)

注:与正常组比较,##P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;组间比较,△P<0.05,△△P<0.01。

组别疗前血糖/mmol·L-1疗后血糖/mmol·L-1血尿酸/μmol·L-1正常组 5.72±0.97 5.76±0.80 73.00±7.31模型组 18.13±2.27## 17.55±3.14 144.25±25.35##吡格组 16.45±3.72## 12.71±2.18**△ 138.25±15.82萆苓组 16.06±2.19## 14.00±2.32*△ 92.86±17.25**△△吲哚组 17.46±2.06## 15.19±1.28 90.88±22.04**△△

2.3 对大鼠PGE2、COX-2 的影响 见表3。结果提示:与正常组相比,模型组COX-2、PGE2 的含量明显升高(P<0.01),与模型组相比,各药物组COX-2、PGE2 的含量明显降低(P<0.01),组间比较,吲哚组与萆苓组COX-2、PGE2 疗效相近(P>0.05),优于吡格组(P<0.01)。

表3 对大鼠PGE2、COX-2的影响(,n=9)ng/L

表3 对大鼠PGE2、COX-2的影响(,n=9)ng/L

注:与正常组比较,##P<0.01;与模型组比较,**P<0.01;与吡格组比较,△P<0.05

组别 COX-2 PGE2 正常组 59.86±4.62 81.34±2.48模型组 145.72±12.35## 324.16±20.10##萆苓组 86.82±3.55**△ 145.69±10.33**△吡格组 107.18±10.93** 199.86±16.12**吲哚组 82.86±3.39**△ 142.09±14.69**△

2.4 相关分析 经分析显示,高血糖与高血尿酸具有相关关系,相关系数r=0.346(P<0.05);高血糖与COX-2 有显著相关性,相关系数r=0.634(P<0.01);高血糖与PGE2 有显著相关性,相关系数r=0.652(P<0.01);高尿酸与COX-2 的具有相关性,相关系数r=0.732(P<0.01);高尿酸与PGE2 相关性,r=0.750(P<0.01);COX-2 与PGE2具有显著相关性,r=0.945(P<0.01)。

3 讨论

有研究表明,糖尿病和痛风有共同的发病基础,血尿酸增高可加重糖尿病患者的代谢紊乱[5],痛风合并糖尿病患者的血尿酸水平也比单纯痛风患者更高[6]。因此,能够同时改善高血糖与高血尿酸水平的药物,对于提高疗效,改善患者依从性,具有重要意义。本实验正是探讨了中药萆苓方对于血糖、血尿酸及PGE2、COX-2 的影响。

前列腺素作为是花生四烯酸的代谢产物,能保护胃和十二指肠粘膜,维护肾及血小板功能,但也可诱发人和动物的急性炎症反应。当细胞膜上磷脂酶A2 (phoshPolipaseA2)受到致炎因子等某种因素的刺激时,释放花生四烯酸,在环氧化酶的作用下,产生大量PGE2,引起并加重一系列炎症反应,促使局部毛细血管扩张,血管通透性增加,组织充血水肿,加重疼痛[7-11],还可导致胰岛 β 细胞的功能障碍[12],影响胰岛素的分泌。本次实验显示,模型组PGE2 的含量明显升高(P<0.01),药物治疗后,萆苓组PGE2 的含量明显降低(P<0.01)。表明萆苓方可通过降低PGE2 的水平,减轻炎症反应,缓解糖尿病痛风的临床症状,降低血糖、血尿酸水平。

环氧化酶-2 是环氧化酶的一个亚型,研究表明[13],其在正常状态下几乎不表达,一旦受到刺激如外伤、炎症后迅速合成,增加血管通透性,产生炎性因子,诱导巨噬细胞趋化,激活基质金属蛋白酶,活化白细胞和血小板,且能降低人体对胰岛素的敏感性。另一方面,COX-2 作为PGE2 的限速酶,与PGE2 有交互作用,它催化花生四烯酸转化为PGE2,诱导炎性反应,抑制胰岛β 细胞的功能。本次实验表明,模型组COX-2 的表达明显升高(P<0.01),给药后,萆苓组COX-2 的含量明显降低(P<0.01)。说明萆苓方可通过抑制COX-2的高表达,缓解炎症反应,改善胰岛功能,达到降糖降尿酸的作用。此可能是萆苓方降糖降尿酸的机制之一。

实验中采用链脲佐菌素诱导糖尿病模型,成模后各实验组大鼠较正常组大鼠出现明显多饮、多食、多尿症状,且体重明显低于正常组(P<0.05或P<0.01)。药物治疗后3 周,吡格列酮组、萆苓组大鼠“三多”症状改善,体重明显高于模型组(P<0.05)。说明萆苓方可明显改善糖尿病的临床症状。

相关分析显示,高血糖与高血尿酸具有相关关系,表明二者之间相互影响,互为危险因素。与COX-2、PGE2 有显著相关性,证实高血糖、高血尿酸均与炎症因子有关,COX-2 及PGE2 参与其中,互为因果,加重了对机体的损害。

糖尿病属中医“消渴”范畴,痛风属中医“痹病”“白虎历节”范畴,其发病多与感受外邪、饮食不节、遗传等因素有关,其病机为本虚标实,本虚乃脾肾亏虚,脏腑功能衰弱,标实为湿瘀毒互结,阻滞气血经络。萆苓方正是以清热利湿,泻浊解毒,活血止痛立法。方中土茯苓、泽泻、萆薢、薏苡仁利湿泻浊;威灵仙祛风湿,通经络;黄柏、苍术清热燥湿解毒;当归、虎杖、土鳖虫活血止痛;怀牛膝补肝肾,强筋骨,利关节。

综上所述,本方通过降低COX-2、PGE2 的高表达,消除炎症反应,保护胰岛功能,发挥良好的调节血糖、血尿酸、改善糖尿病痛风症状的作用。

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