胰復敏膠囊對糖尿病小鼠胰島素抵抗的實驗研究1)

郭俊杰,王寶山,馮瑪莉,賈力莉,趙玉立

胰復敏膠囊主要由黃芪、女貞子、黃連、鬼箭羽、黃精等中藥組成,具有益氣養陰、化痰活血解毒之功效。經臨床觀察,胰復敏膠囊可顯著減輕患者癥狀,改善胰島素抵抗。為進一步研究該藥對胰島素抵抗的作用機制,現將胰復敏膠囊對高熱量加四氧嘧啶致胰島素抵抗小鼠的影響研究報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料 小鼠,昆明種,雌雄各半,體重22 g±2 g。山西省中醫藥研究院實驗動物室提供,合格證號:晉動(證)字第A00-001號。

胰復敏膠囊(山西省中醫藥研究院制劑室,每粒0.5 g,每克折合生藥4.03 g批號為071126);鹽酸二甲雙胍腸溶片(北京利齡恒奈藥業有限公司,每片250 mg,批號為 060702);地塞米松磷酸鈉注射液(天津金耀氨基酸有限公司,批號為0505091);四氧嘧啶(北京西中化工廠,批號20070201);葡萄糖粉(石家莊市華營聯合葡萄糖廠,批號20070417);全脂加糖奶粉(山西古城乳業有限公司,批號20070628);血糖測定試劑盒(北京北化康泰臨床試劑有限公司,批號200706);胰島素測定試劑盒(深圳市新產業生物醫學工程有限公司);小鼠胰島受體β測定試劑盒(ADLITTERAM DIAGNOSTIC LABORATORIES)。

島津UV-3000紫外分光光度計,日本島津株式會社;M ULTIDKAN M K3酶標儀:Thermo公司;微量血糖儀:美國強生公司。

1.2 方法 取小鼠80只,雌雄各半,適應性喂養一周。隨機取10只為正常對照組,飼以普通飼料和常水。其余小鼠飼以高脂高熱量飼料并同時以10%葡萄糖溶液代水喂養。第15周,肌肉注射地塞米松2 mg/kg;第19周,禁食12 h,尾靜脈注射四氧嘧啶35 mg/kg,72 h后微量血糖儀測定空腹血糖,選擇取空腹血糖≥7.0 mmol/L的小鼠,作為胰島素抵抗模型小鼠。

將入選模型小鼠隨機分為模型對照、陽性對照、胰復敏高劑量、胰復敏中劑量、胰復敏低劑量共 5組,各組小鼠10%葡萄糖溶液20mL/(kg?d);陽性對照組灌胃鹽酸二甲雙胍腸溶片0.25 g/(kg?d),相當于臨床用量10倍;胰復敏高劑量組3.00 g/(kg?d)、中劑量組1.5 g/(kg?d)、低劑量組0.75 g/(kg?d),分別相當于臨床用量的30倍、15倍、7.5倍。正常對照組、模型對照組給予等量生理鹽水,灌胃給藥,20 mL/kg,每日1次,連續15 d。

1.3 檢測指標 給藥15 d后,禁食6 h,眶后靜脈叢取血,頸椎脫臼處死小鼠,2 500/min離心,取血清,葡萄糖氧化酶法測定空腹血清葡萄糖、化學發光法測定空腹血清胰島素;取小鼠股四頭肌約100 mg加入適量生理鹽水,制成10%勻漿備用,蒽酮法測定肌糖原含量(mg/100g組織)及免疫酶標法測定胰島受體

β。胰島素敏感指數(ISI)=LN[1/FIN×FBG][1];穩態模型胰島素抵抗指數(HOMA-IR)=LN[FIN×FBG/22.5],FIN為空腹胰島素,FBG為空腹血糖[2]。

2 結 果

2.1 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠一般狀況的影響 給藥前正常對照組體重顯著低于模型對照組,其余各組與模型對照組均無統計學意義;給藥后模型對照組體重顯著高于正常對照組,胰復敏膠囊高劑量組顯著低于模型對照組;正常對照組體重與給藥前無統計學意義,模型對照組體重顯著高于給藥前,胰復敏膠囊中、高劑量組給藥后體重顯著低于給藥前(P＜0.05或P＜0.01);胰復敏膠囊低、中、高劑量組給藥前后體重差值均顯著低于模型對照組。詳見表1。

表1 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠體重的影響(±s)g

表1 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠體重的影響(±s)g

組別 劑量 n 給藥前 給藥后 差值正常對照組 - 10 44.3±3.01) 45.4±3.11) 1.09±2.02模型對照組 - 14 47.3±3.7 49.2±4.23) 1.83±2.98二甲雙胍組 0.25 g/kg 13 48.0±4.9 45.8±4.43) -2.15±4.281)胰復敏低劑量組 0.75 g/kg 14 46.9±6.8 45.2±6.01) -1.92±5.011)胰復敏中劑量組 1.50 g/kg 14 47.1±4.0 45.1±6.61)3) -1.17±2.481)胰復敏高劑量組 3.00 g/kg 14 47.5±5.2 45.3±4.61)4) -2.42±4.362)與模型對照組比較,1)P＜0.05,2)P＜0.01;與給藥前比較,3)P＜0.05,4)P＜0.01

2.2 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠胰島素敏感性的影響 空腹胰島素水平、胰島素敏感指數、胰島素抵抗指數模型對照組顯著高于正常對照組,胰復敏膠囊低、中、高劑量組空腹胰島素水平顯著低于模型對照組(P＜0.05或P＜0.01)。詳見表2。

表2 胰復敏膠囊對胰島素及其敏感指數、抵抗指數的影響(±s)

表2 胰復敏膠囊對胰島素及其敏感指數、抵抗指數的影響(±s)

組別 劑量 n 胰島素(μ IU/mL)胰島素敏感指數 胰島素抵抗指數正常對照組 - 10 1.07±2.382) 0.30±2.542) -3.41±2.542)模型對照組 - 11 5.16±3.10 -3.41±0.58 -0.30±0.58二甲雙胍組 0.25 g/kg 12 1.87±1.292) -1.87±1.722) -1.24±1.722)胰復敏低劑量組 0.75 g/kg 11 3.33±1.711) -2.86±0.541) -0.25±0.541)胰復敏中劑量組 1.50 g/kg 12 2.41±2.401) -1.96±1.742) -1.15±1.742)胰復敏高劑量組 3.00 g/kg 13 1.21±0.922) -1.22±1.962) -1.89±1.962)與模型對照組比較,1)P＜0.05,2)P＜0.01

2.3 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠血糖的影響 給藥前模型各組小鼠空腹血糖顯著高于正常對照組;給藥后與給藥前空腹血糖差值胰復敏膠囊低、中、高劑量組均顯著高于模型對照組(P＜0.05)。詳見表3。

表3 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠血糖的影響(±s)mmol/L

表3 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠血糖的影響(±s)mmol/L

組別 劑量 n 給藥前 給藥后 差值正常對照組 - 10 4.70±0.931) 6.43±0.62 1.19±1.811)模型對照組 - 11 7.94±2.30 7.89±3.02 0.17±0.97二甲雙胍組 0.25 g/kg 12 8.26±2.07 6.47±1.06 -1.99±2.921)胰復敏低劑量組 0.75 g/kg 11 9.49±5.75 6.00±0.44 -3.47±5.991)胰復敏中劑量組 1.50 g/kg 12 7.35±0.87 6.17±1.03 -1.02±1.561)胰復敏高劑量組 3.00 g/kg 13 9.59±3.24 6.23±0.71 -3.28±3.192)模型對照組比較,1)P＜0.05,2)P＜0.01

2.4 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠轉棒時間的影響 正常對照組小鼠轉棒時間顯著高于模型對照組,胰復敏膠囊高劑量組顯著高于模型對照組(P＜0.05)。詳見表4。

表4 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠轉棒時間的影響(±s)

表4 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠轉棒時間的影響(±s)

組別 劑量 n 轉棒時間(s)正常對照組 - 10 14.7±8.51)模型對照組 - 11 9.3±4.8二甲雙胍組 0.25 g/kg 12 9.5±6.4胰復敏低劑量組 0.75 g/kg 11 9.4±5.2胰復敏中劑量組 1.50 g/kg 12 9.2±3.8胰復敏高劑量組 3.00 g/kg 13 12.5±5.21)與模型對照組比較,1)P＜0.05

2.5 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠胰島素受體的影響 模型對照組胰島β受體含量顯著低于正常對照組,胰復敏膠囊低、中、高劑量組胰島β受體含量均顯著高于模型對照組(P＜0.05或 P＜0.01)。詳見表5。

表5 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠胰島素β受體的影響(±s)

表5 胰復敏膠囊對胰島素抵抗小鼠胰島素β受體的影響(±s)

組別 劑量 n 胰島受體β ng/mL正常對照組 - 10 3.83±1.721)模型對照組 - 11 2.34±1.14二甲雙胍組 0.25 g/kg 12 3.72±1.011)胰復敏低劑量組 0.75 g/kg 11 3.45±0.551)胰復敏中劑量組 1.50 g/kg 12 3.59±0.761)胰復敏高劑量組 3.00 g/kg 13 3.19±1.192)與模型對照組比較,1)P＜0.05,2)P＜0.01

3 討 論

2型糖尿病胰島素抵抗多見多食善饑、口干多飲或小便頻數、疲倦乏力、形體偏胖或頭重、視物模糊、心煩胸悶、肢體麻木疼痛等,部分患者無明顯癥狀,依其癥狀表現屬于中醫“消渴”“消癉”范疇。

中醫治療常見的有滋陰清熱、益氣養陰、活血化瘀以及補腎、從脾從肝論治等其他治法。2型糖尿病胰島素抵抗患者多辨證為氣陰兩虛,痰瘀毒互結,針對其證型特點研制的益氣養陰、化痰活血解毒制劑胰復敏膠囊,臨床應用療效顯著。

胰復敏膠囊組方黃芪、女貞子、蒼術、丹參、黃連、鬼箭羽、黃精。方中黃芪甘微溫,歸脾肺經,善補肺、脾之氣,肺氣足能調節水液,使津液四布;脾氣旺可輸布水谷精微,且黃芪有補氣提升運轉之功,調整臟腑活動機能,可使脾胃健運,使生痰無源;女貞子味苦甘平,滋陰補腎,二者共為君藥,以健脾補腎,益氣養陰。蒼術辛苦溫,歸脾胃經,苦溫燥濕則可化痰、辛香健脾則使痰濕自消;丹參苦微寒,活血祛瘀;黃連苦寒,燥濕解毒,三者共為臣,以化痰活血解毒。鬼箭羽苦寒,活血解毒;黃精性味甘平,益脾補中共為佐使,助君健脾益氣,活血解毒。

從本實驗可以看出,胰復敏膠囊明顯降低胰島素抵抗小鼠體重、增加胰島素抵抗小鼠轉棒時間,具有改善胰島素抵抗小鼠一般狀況的作用;胰復敏膠囊低、中、高劑量組均顯著降低胰島素抵抗小鼠血糖;提高胰島素敏感指數,降低胰島素抵抗指數,對胰島素抵抗小鼠具有增加胰島素敏感作用。

胰島素抵抗發生時,血清胰島素水平可以正常或升高,但是與胰島素受體的結合能力以及受體后的效應均減弱,胰島素介導下肌肉和脂肪組織攝取葡萄糖的能力下降,同時肝臟、肌肉組織中糖原分解葡萄糖生成增加。胰復敏膠囊對于飼以高脂高熱量飼料并同時以10%葡萄糖溶液喂食加小劑量地塞米松、四氧嘧啶致胰島B細胞部分破壞制造胰島素抵抗糖尿病小鼠模型,顯著降低空腹血糖和胰島素水平,增加胰島素敏感指數、胰島素β受體含量,降低胰島素抵抗指數,其對胰島素抵抗小鼠顯著的增敏作用可能通過增加肌肉組織中胰島素受體含量,增加肌肉組織胰島素的敏感性,促進肌肉組織對葡萄糖的攝取,進而轉化為肌糖原,或抑制肌糖原分解而實現的。

胰復敏膠囊增加胰島素抵抗小鼠肌肉組織中胰島素受體β含量,推測其作用機制可能為:促進胰島素受體β合成,激活酪氨酸激酶,催化底物蛋白上的酪氨酸殘基磷酸化;促進胰島素與胰島素受體結合,并與細胞內靶蛋白結合,激活糖原合成酶,磷酸化酶激酶等與糖脂蛋白有關的酶系,從而調節細胞的代謝和生長,減輕胰島素抵抗,增加外周組織對胰島素的敏感性。

本實驗提示胰復敏膠囊具有改善高熱量加四氧嘧啶致胰島素抵抗小鼠胰島素抵抗的作用,為中醫藥研究2型糖尿病胰島素抵抗提供了新的途徑,但其影響胰島素抵抗的確切機制有待進一步研究。

[1]李光偉,潘孝仁,Stephen,等.檢測人群胰島素敏感性的一項指數[J].中華內科雜志,1992,31(1):42.

[2]楊文英,楊兆軍,李光偉,等.聯合測量腰臀圍比值(或腰圍)和血壓可預測代謝綜合征[J].中華內分泌代謝雜志,2005,21(3):227-229.