陈岐，余江毅

（南京中医药大学附属医院，江苏 南京 210029）

随着人们生活水平的不断提高，膳食结构也发生着巨大改变，糖分和脂肪的摄入越来越多，再加上人们生活作息规律的紊乱，糖尿病以及肥胖的患病率也在不断增加。胰岛素抵抗（Insulin resistance，IR）是指胰岛素在周围组织摄取和清除葡萄糖的能力低下，主要临床表现为皮肤病理性损伤以及餐前低血糖［1］。实验研究表明，糖尿病、肥胖、代谢综合征等疾病的重要病理基础与胰岛素抵抗有着密切的关系，同时也是其发病的危险因素，另外也有研究表明，胰岛素抵抗会造成肾脏损害，并且伴随着一定的肾功能减退［1－3］。根据其临床表现，胰岛素抵抗可归属于消渴病的范畴，究其发病机制，主要是阴虚为本，燥热为标［4］。芪葵颗粒是江苏省中医院自制中成药，具有养阴益气、清热除湿之功效。本实验主要从氧化应激的角度探讨芪葵颗粒对胰岛素抵抗豚鼠肾脏保护作用，以期为临床治疗提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 实验动物

健康雌性豚鼠40 只，体质量180～200 g，SPF 级，由南京江宁区青龙山动物繁殖场提供，动物生产许可证号：SCXK（苏）2017－0011。饲养环境：温度（26 ±2）℃，湿度50%左右。

1.2 分组、造模及给药

将40 只雌性豚鼠随机分为空白组、高脂组、12H组、24H 组和芪葵颗粒组，每组各8 只。将豚鼠进行分笼饲养，4 只豚鼠为一笼。其中，空白组给予普通饲料喂养，其余各组全部给予高脂饲料喂养。空白组、高脂组接受全天候正常的自然光照射，实验条件要严格坚守，避免其他人工光源造成影响。12H 组、24H 组、芪葵颗粒组则被放置于光控箱中进行饲养，选取卤素灯作为人工光源。12H组给予12 h光照/12 h黑暗节律交替照射，采用光控箱中的控制器控制光照节律，每天自6时起开始照射，至18时自动切断电源，进入12 h黑暗阶段，周而复始；24H 组、芪葵颗粒组则给予24 h 光照照射。所有的光经检测，照度大约为500 Lux。造模时长为6周。从第7周开始，芪葵颗粒组豚鼠给予芪葵颗粒治疗，连续给药4周，其余各组均保持原条件饲养。

药物制备：芪葵颗粒（江苏省中医院制，苏药制字Z20130002，10 g/袋。药物组成：生黄芪、黄蜀葵花、制何首乌），每只豚鼠需要灌胃5～6 mL 芪葵颗粒混合溶液。

1.3 观察指标

1.3.1 空腹血糖（Fasting blood glucose，FBG）水平

末次给药结束后，豚鼠禁食12 h，运用背中足静脉采血法采血约0.5 mL，而后用鱼跃牌一次性血糖试纸检测相应的FBG值。

1.3.2 血清各项指标测定

按照ELISA 试剂盒说明书进行操作，测定豚鼠血清中SCR、BUN、CRP 含量及空腹胰岛素（Fasting serum lisulin，FINS）的表达水平。

1.3.3 胰岛素抵抗（HOMA－IR）值

根据公式计算出各组豚鼠HOMA－IR值。

胰岛素抵抗（HOMA－IR）值 = 空腹血糖水平 ×空腹胰岛素水平/22.5

1.3.4 氧化应激指标测定

按照ELISA 试剂盒说明书进行操作，测定豚鼠肾脏组织中MDA及SOD的表达。

1.3.5 HE染色检测豚鼠肾脏组织病理学变化

取豚鼠肾脏组织，HE染色法检测其病理学变化。

1.4 统计学分析

实验所得的数据采用GraphPad Prism 8.0.2 软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用单因素方差法（One－way analysis of variance，One－way ANOVA）进行分析，P＜0.05 代表差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组豚鼠FBG、FINS及HOMA－IR值比较

在计算HOMA－IR 值时，24H 组的HOMA－IR 值明显高于其他组，说明本次实验胰岛素抵抗豚鼠模型构建成功。各组豚鼠的FBG、FINS 及HOMA－IR 值水平经比较发现，高脂组高于空白组，12H 组高于高脂组，24H组显著高于12H组（P＜0.05）；与24H组比较，芪葵颗粒组豚鼠经治疗后，各项指标均明显改善，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 各组豚鼠FBG、FINS及HOMA－IR值比较（±s）

表1 各组豚鼠FBG、FINS及HOMA－IR值比较（±s）

注：与12H组比较，#P ＜0.05；与24H组比较，*P ＜0.05。

组别空白组高脂组12H组24H组芪葵颗粒组HOMA－IR 2.2±0.1 2.7±0.3 3.1±0.3 4.0±0.5#3.0±0.3*n8 8 8 8 8 FBG（mmol/L）6.0±0.3 6.6±0.2 7.1±0.3 7.9±0.3#7.1±0.4*FINS（mIU/L）8.0±0.4 9.3±1.1 9.9±0.6 11.4±1.4#9.5±0.9*

2.2 各组豚鼠血清中BUN、SCR及CRP水平比较

与12H 组豚鼠相比，24H 组豚鼠血清SCR、BUN 及CRP 水平明显升高（P＜0.05），表明24H 组豚鼠肾功能下降，肾损伤及炎症反应明显。而与24H组比较，芪葵颗粒组豚鼠经治疗后，血清SCR、BUN 及CRP 水平明显下降，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 各组豚鼠BUN、SCR及CRP水平比较（±s）

表2 各组豚鼠BUN、SCR及CRP水平比较（±s）

注：与12H组比较，#P ＜0.05；与24H组比较，*P ＜0.05。

组别空白组高脂组12H组24H组芪葵颗粒组CRP（μg/L）158.2±12.1 165.9±15.1 176.0±10.6 90.0±13.8#161.3±6.9*n8 8 8 8 8 SCR（pmol/L）42.53±3.55 45.53±2.29 46.38±2.91 50.55±1.75#43.38±2.71*BUN（μmol/L）1137±95 1251±60 1272±56 1380±52#1212±59*

2.3 各组豚鼠肾脏组织SOD及MDA水平比较

与12H 组比较，24H 组豚鼠肾脏组织中MDA 水平明显升高，SOD 水平明显下降（P＜0.05）。而与24H组比较，芪葵颗粒组豚鼠经治疗后，肾组织MDA 水平明显下降，SOD 水平明显升高，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 各组豚鼠肾组织氧化应激水平比较（±s）

表3 各组豚鼠肾组织氧化应激水平比较（±s）

注：与12H组比较，#P ＜0.05；与24H组比较，*P ＜0.05。

组别空白组高脂组12H组24H组芪葵颗粒组MDA（nmol/L）12.95±1.41 13.54±1.64 14.34±1.20 16.37±0.21#13.29±0.61*n8 8 8 8 8 SOD（U/mL）7.13±0.16 5.91±1.01 5.16±1.01 3.83±0.19#6.21±0.74*

2.4 各组豚鼠肾脏组织HE染色比较

空白组豚鼠肾脏组织结构清晰，肾小球体积正常，厚薄均匀，肾组织未见明显异常；高脂组豚鼠肾小球体积增加，肾小管管壁细胞体积增大，管腔变窄；12H 组豚鼠肾组织可见系膜细胞及系膜基质细胞增生，肾球囊变窄，肾小管管腔变小，管壁增厚；与12H 组相比，24H 组豚鼠肾组织除肾小球体积增大、系膜细胞及系膜基质细胞增生、肾球囊变窄、肾小管管腔变小、管壁增厚之外，管壁还可见显著空泡变性；而芪葵颗粒组经治疗后，肾脏结构明显改善，只见肾小管细胞略肿胀，肾小管形态未见明显异常。见图1。

图1 各组豚鼠肾脏HE染色图（×400）

3 讨论

豚鼠又名天竺鼠，常被作为研究心脏病、动脉粥样硬化、关节炎、免疫疾病以及药物研发的模型［5－6］。豚鼠具有十分敏锐的视觉系统，作为啮齿类动物，豚鼠的视锥细胞十分丰富，占光感受器的8%～17%［7］。同时，豚鼠对高脂食物的反应与人类极为相似，饲料中加入少量的胆固醇（最低可达0.04%）即可形成较为明显的高胆固醇血症，尤其血浆LDL－C 升高变化最为显著，这种较低剂量胆固醇摄入形成的高脂血症与人类高脂血症患者的日常膳食胆固醇摄入量相当［8］。不仅如此，豚鼠对高脂饮食比一般大鼠、小鼠更为敏感［9］，因此，用高脂饲料喂养豚鼠构建模型比一般的SD大鼠时间短，而且豚鼠体型较大，取材也更加方便。因此，本次研究选取豚鼠作为建立胰岛素抵抗的动物模型。

氧化应激（Oxidative stress，OS）是指机体在遭受内外环境的刺激后，活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）和其类似物产生过多，从而导致机体氧化系统与抗氧化系统之间的严重失衡，最终导致机体的损伤［10－11］。机体在高血糖状态下可通过两种途径诱导氧化应激：一是高血糖诱导自身氧化，这是体内ROS增多的主要原因；二是诱导体内抗氧化酶糖基化［12］，导致体内抗氧化酶活性降低或消失。氧化应激可减少血管内皮舒张因子的生成以及生物利用度，引发肾小球血管内皮功能受损，加速肾小球硬化，此外还可促进糖化产物的生成，造成肾小球结节性病变［13］。另一方面，肾脏是一个高度代谢的器官，在线粒体中富含氧化反应，这也使得它容易受到氧化应激造成的损害，一些研究也证明了氧化应激可以加速肾脏疾病的进展［14－15］。SOD为抗氧化系统的重要一员，可清除氧自由基，阻断其对机体造成的损害，通常认为SOD 水平可以代表机体的抗氧化水平［16］。MDA是ROS与生物膜脂质中多聚饱和脂肪酸发生过氧化反应，由脂质过氧化物分解而成的［17］，因此常用MDA 与SOD 水平来评价机体抗氧化应激的能力。

本实验研究结果显示，芪葵颗粒可明显改善豚鼠胰岛素抵抗状态，改善肾脏损伤症状，降低血清BUN、SCR 及CRP 水平，降低肾组织中MDA 水平，上调SOD水平。由此可见，芪葵颗粒具有明显的改善肾脏损伤、抗炎和抗氧化的作用，能通过调控氧化应激反应对胰岛素抵抗豚鼠的肾脏起到保护作用。