不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及氧化應激的影響*

陳 廣 陸付耳 董 慧 徐麗君 鄒 欣 黃召誼 王開富

（華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院，湖北 武漢 430030）

不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及氧化應激的影響*

陳 廣 陸付耳△董 慧 徐麗君 鄒 欣 黃召誼 王開富

（華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院，湖北 武漢 430030）

目的 觀察不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及氧化應激的影響。方法 采用小劑量鏈脲佐菌素尾靜脈注射加高脂高熱卡飼料喂養的方法建立大鼠2型糖尿病模型，將大鼠隨機分為模型組、肉桂組、交泰丸1組、交泰丸2組，各治療組分別予以相應藥物灌胃干預，另設正常對照組。干預10周后比較各組大鼠體質量、空腹血糖（FBG）、口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）、空腹血清胰島素（FINS）以及血脂水平，并檢測血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活性以觀察藥物對大鼠氧化及抗氧化作用的影響。結果 與正常組比較，模型組大鼠OGTT異常，FBG、FINS升高，血脂紊亂，MDA活性升高，SOD及GSH-PX活性下降；與模型組比較，各藥物干預組FBG及FINS降低，OGTT及血脂紊亂改善，MDA活性下降，SOD及GSH-PX活性升高，其中交泰丸2組降糖調脂及抗氧化應激效果最優。結論 不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及抗氧化應激的影響不同，其機制可能與黃連肉桂兩藥配伍后影響各自降糖成分的溶出及代謝等有關。

黃連 肉桂 2型糖尿病 氧化應激

交泰丸出自《韓氏醫通》，由黃連配伍肉桂，“能使心腎交于頃刻”而得名于后世［1］。肉桂，性大熱，味辛、甘，有補火助陽、散寒止痛、溫經通脈、引火歸原之功，臨床常用于陽痿、宮冷、腹痛、寒疝、腰痛、胸痹、陰疽、閉經痛經、虛陽上浮、虛寒吐瀉等證。現代研究表明肉桂可降低血糖、調節血脂，同時改善胰島素抵抗［2］。而清熱燥濕、瀉火解毒的苦寒中藥黃連，對于其治療糖尿病亦是近年研究的熱點［3-5］。有文獻報道，與黃連配伍后肉桂有效成分溶出減少［6］，但配伍后肉桂本身的降糖調脂效應是否會受到影響是本實驗探討的問題。同時本研究還探討了黃連與肉桂配伍后對2型糖尿病大鼠氧化應激的影響。現報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康雄性Wistar大鼠40只，約2個月齡，體質量150～180g。購自湖北省實驗動物研究中心。動物自由攝食、飲水，飼養環境溫度18～22℃，濕度40％～70％，自然晝夜節律光照，普通飼料購自華中科技大學同濟醫學院實驗動物中心，高脂高熱卡飼料依照文獻資料［3］自行配制，其比例為：蔗糖/豬油/奶粉/雞蛋/普通飼料=30/20/4/2/63。

1.2 藥物 黃連、肉桂藥材均購于湖北省中藥材公司（黃連產地為四川，肉桂產地為云南）。經同濟醫院藥學部鑒定為肉桂（Cortex Cinnamomi）、黃連（Rhizoma Coptidis）。中藥及復方制備方法如下。（1）肉桂煎劑（肉桂）。取肉桂45g，加10倍體積水煎煮2次，第1次約2h，第2次1h，煎煮過程用揮發油提取器提取揮發油，濃縮水煎液，合并揮發油，得煎劑225g，置4℃冰箱備用。（2）交泰丸復方煎劑1（黃連/肉桂=4/1，交泰丸1）。取黃連180g，肉桂45g，加10倍體積水煎煮2次，第1次約2h，第2次1h，煎煮過程用揮發油提取器提取揮發油，濃縮水煎液，合并揮發油至450g，置4℃冰箱備用。（3）交泰丸復方煎劑2（黃連/肉桂=2/1，交泰丸2）。取黃連90g，肉桂45g，同交泰丸1法提取，得煎劑450g，置4℃冰箱備用。

1.3 試劑及儀器 鏈脲佐菌素（STZ）為Sigma公司產品；葡萄糖測定試劑盒購自北京北化康泰臨床試劑有限公司，血清胰島素放免測定試劑盒購自北京原子高科核技術應用股份有限公司，總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、載脂蛋白A（ApoAⅠ）、載脂蛋白B（ApoB）測定試劑盒購自溫州東甌生物工程有限公司，丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所。檢測儀器為山東高密彩虹分析儀器有限公司的GF-D800型半自動生化儀。

1.4 造模與分組 給予大鼠普通飼料適應性喂養2周后，隨機取6只大鼠作為正常組，給予普通飼料喂養，自由進食、攝水；剩下的34只大鼠禁食12h后按30mg/kg體質量劑量尾靜脈注射鏈脲佐菌素溶液。普通飼料喂養2周后，行口服糖耐量試驗（OGTT）篩選糖耐量異常者共24只（根據正常大鼠血糖值計算出95％可信度的正常范圍，有2個時間點血糖值高于相應時間點血糖正常范圍上限，或有1個時間點血糖值高于相應時間點血糖正常范圍上限20％，被認為是糖耐量異常大鼠）。將以上24只糖耐量異常大鼠隨機分為模型組、肉桂單煎劑組（肉桂組）、交泰丸復方煎劑組1（黃連/肉桂=4/1，交泰丸1組）、交泰丸復方煎劑組2（黃連/肉桂=2/1，交泰丸2組），每組6只。

1.5 藥物干預 （1）肉桂組，按1.5g/（kg·d）劑量給大鼠灌服肉桂單煎劑混懸液；（2）交泰丸1組，按3g/（kg·d）劑量給大鼠灌服JTW1煎劑混懸液；（3）交泰丸2組，按3g/（kg·d）的劑量給大鼠灌服JTW2煎劑混懸液；（4）模型組，灌服同等體積含0.5％羧甲基纖維素的PBS溶液。以上4組在治療期間喂上述高脂高熱卡飼料。上述大鼠用藥劑量根據臨床成人用藥劑量和轉換系數計算而來［7］。正常組不作任何干預，普通飼料喂養。OGTT試驗，大鼠模型篩選及治療10周后均行OGTT試驗。具體操作：動物禁食12h后，以25％葡萄糖水按2.2g/kg灌胃。分別于灌胃前及后0.5h、1h、2h分別經斷尾采血，以葡萄糖氧化酶法測其空腹血糖（FBG），葡萄糖負荷后1h血糖（BG-1h），2h血糖（BG-2h）。

1.6 觀察指標及測定方法 大鼠治療10周，末次給藥后禁食12h作OGTT試驗，1周后處死，處死前動物禁食12h，然后用50mg/kg戊巴比妥腹腔注射麻醉，腹主動脈取血8～10mL，3000r/min，離心15min，分離血漿，分裝在數個小EP管中，-80℃密封保存，待測空腹血糖、胰島素及血脂水平。血糖采用葡萄糖氧化酶法測定；胰島素采用放免法測定；TC、TG采用酶學方法檢測；HDL-C、LDL-C采用鎂P鎢酸沉淀法檢測；Apo AⅠ、Apo B采用免疫透射比濁法檢測；MDA含量用硫代巴比妥酸（TBA）法測定，SOD活性根據黃嘌呤氧化酶法測定，GSH-PX的活性測定遵照Mill’s法。操作嚴格按試劑盒說明書進行。

1.7 統計學處理 應用SPSS11.5統計軟件分析。測定結果以（±s）表示，多組間比較選用方差分析，兩兩間比較用q檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠OGTT的變化 見表1。與正常組比較，模型組大鼠FBG、BG-0.5h、BG-1h、BG-2h均顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，各藥物干預組FBG、BG-0.5h、BG-1h、BG-2h均顯著降低（P＜0.01或P＜0.05），而以交泰丸2組最明顯（P＜0.01）。

表1 各組藥物干預對大鼠葡萄糖耐量試驗的影響（mmol/L，±s）

表1 各組藥物干預對大鼠葡萄糖耐量試驗的影響（mmol/L，±s）

與正常組比較，**P＜0.01；與模型組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01。下同。

組 別 n正常組 6模型組 6肉桂組 6 0 h 0.5 h 1 h 2 h 4.50±0.26 6.49±0.21 7.01±0.35 5.05±0.34 5.49±0.36**9.74±0.60**10.81±0.69**8.61±0.58**4.74±0.25△△8.91±0.58△ 10.01±0.50△ 7.02±0.62△△交泰丸1組 6 4.75±0.26△△8.39±0.56△△ 9.66±0.73△△6.75±0.84△△交泰丸2組 6 4.66±0.20△△8.35±0.46△△ 9.39±0.47△△6.28±0.98△△

2.2 各組大鼠FBG及FINS的變化 見表2。與正常組比較，模型組大鼠FBG及FINS均顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，各藥物干預組FBG均顯著降低（P＜0.01）；與模型組比較，各藥物干預組FINS水平均顯著降低（P＜0.01），以交泰丸2組最為顯著（P＜0.01）。

表2 各組藥物干預對大鼠FBG及FINS水平的影響（±s）

表2 各組藥物干預對大鼠FBG及FINS水平的影響（±s）

組 別 n正常組 6模型組 6肉桂組 6 FBG（mmol/L） FINS（mU/L）4.66±0.29 16.41±2.22 5.58±0.37** 47.73±7.15**4.54±0.33△△ 39.02±4.47△△交泰丸1組 6 4.56±0.25△△ 33.14±7.09△△交泰丸2組 6 4.66±0.28△△ 30.29±4.41△△

2.3 各組大鼠血脂的變化 見表3。與正常組比較，模型組大鼠血清TG、TC、LDL-C、Apo B均明顯升高，而HDL-C和Apo AⅠ均顯著降低（P＜0.01）。與模型組比較，各藥物干預組大鼠血清TG、TC、LDL-C、Apo B均降低（P＜0.01或P＜0.05），以交泰丸2組最為明顯；血清HDL-C和Apo AⅠ均升高（P＜0.01或P＜0.05），而復方組優于肉桂組（P＜0.01或P＜0.05）。

表3 各組藥物干預對大鼠血脂的影響（±s）

表3 各組藥物干預對大鼠血脂的影響（±s）

組 別 n正常組 6模型組 6肉桂組 6 TG（mmol/L）TC（mmol/L）1.92±0.241.21±0.26 2.92±0.20**2.10±0.33**2.63±0.22 1.45±0.17△△交泰丸1組 6 2.53±0.29△1.39±0.20△△交泰丸2組 6 2.54±0.28△1.36±0.19△△HDL-c（mmol/L）LDL-c（mmol/L）ApoAⅠ（g/L）ApoB（g/L）1.78±0.45 0.84±0.11 0.89±0.06 0.36±0.02 0.92±0.20** 1.79±0.24** 0.61±0.04** 0.46±0.05**1.27±0.17△ 1.45±0.13△△ 0.66±0.04 0.43±0.03 1.33±0.20△ 1.35±0.24△△ 0.69±0.04△ 0.42±0.04 1.34±0.18△△ 1.23±0.16△△ 0.68±0.03△△0.40±0.02△

2.4 各組大鼠血清氧化及抗氧化因素的變化 見表4。與正常組比較，模型組大鼠血清MDA明顯升高，而SOD、GSH-PX均顯著降低（P＜0.01）。與模型組比較，各藥物干預組大鼠血清MDA均降低（P＜0.01或P＜0.05），以交泰丸2組最為明顯；血清SOD、GSH-PX均升高（P＜0.01或P＜0.05），而復方組優于肉桂組（P＜0.01或P＜0.05）。

表4 各組大鼠血清MDA、SOD、GSH-PX水平的比較（±s）

表4 各組大鼠血清MDA、SOD、GSH-PX水平的比較（±s）

組 別 n正常組 6模型組 6肉桂組 6 MDA（μmol/g）3.48±0.31 5.79±0.35**4.46±0.29△交泰丸1組 6 4.05±0.30△△交泰丸2組 6 3.99±0.27△△SOD（U/mg） GSH-PX（U/mg）26.57±4.68 46.43±7.27 17.05±7.51** 26.56±7.92**21.62±6.74△△ 35.64±8.01△△23.29±5.47△△ 39.18±6.88△△23.44±5.95△△ 40.76±5.94△△

3 討論

中醫學認為“消渴”分為上、中、下三消，發病以陰虛為本、燥熱為標，益氣養陰為根本治療大法。然臨床實踐表明，單純采用益氣養陰之法治療糖尿病療效卻不夠滿意。筆者認為“寒熱錯雜、陰陽兩虛”更符合糖尿病的病機。首先，從臨床癥狀看，多數患者早期并無明顯三消癥狀，僅見肥胖，自覺乏力，易疲勞；中期出現典型的三多一少的癥狀者少，同時兼有消化不良、腹瀉，畏寒肢冷者多；后期患者多見形體消瘦、口燥咽干、手足麻木、小便不利、性功能淡漠、脫疽、水腫等，更顯一派陰陽俱損之象。從舌脈而言，舌紅脈數者少，而舌淡脈細者十之八九［8］。從病機看，患者多食肥甘厚味、損傷脾胃，痰濁內生，郁而化火，上灼于肺者口干，然肺陰虛必有肺氣不足，故見乏力易感冒；中灼于胃者多食，然胃強者脾弱，中傷脾陽，可見肥胖，消化不良、腹瀉，陽氣不能溫陽四肢，故見畏寒肢冷，手足麻木；下灼于腎者多尿，然陰損及陽，故見小便清長，性欲淡漠，甚出現水腫、脫疽等并發癥。因此，“寒熱錯雜，上熱下寒，陰陽俱損”更符合糖尿病的病機特點，我們以寒溫并用，陰陽共調為治則探討新的治療方法。

交泰丸中肉桂辛熱入腎，溫升腎水上濟心火，黃連苦寒入心，清降心火以下交腎水，二者共用，一寒一熱，一清一補，水火既濟、心腎相交，切中糖尿病患者寒熱錯雜、上熱下寒的證候特點。

有研究表明以交泰丸加減還可以改善糖尿病臨床癥狀同時降血糖調血脂［9］。單味黃連和肉桂亦有顯著的降糖作用，前期課題對黃連的有效成分小檗堿的研究表明，小檗堿既能促進胰島素分泌又能增強胰島素敏感性［3］，且有文獻表明肉桂可能通過促進胰島細胞分泌胰島素，增強胰島素敏感性，促進葡萄糖在胰島素靶組織的吸收和攝取進而起到其降糖作用［2］。前期研究表明，黃連配伍提高肉桂效應成分肉桂酸生物利用度［10］。因此推測，兩藥配伍或具有協同作用，提高降糖調脂療效。

近年來國外研究表明，2型糖尿病患者胰島β細胞功能的逐漸衰退，與高糖、高脂等多種因素引起的氧化應激有關。經氧化應激產生的大量的自由基除了直接氧化和損傷胰島細胞DNA、蛋白質、脂質外，還可能影響細胞內信號的傳導，導致胰島素基因表達障礙［11］。機體酶抗氧化系統中的SOD是唯一能清除氧自由基的天然抗氧化酶，而GSH-PX催化GSH與H2O2及脂質過氧化物的反應，使GSH生成氧化型谷胱甘肽（GSSG）和水，SOD及GSH-PX的活性高低反映機體的抗氧化能力。MDA是ROS攻擊細胞膜多不飽和脂肪酸所形成的脂質過氧化物，間接反映ROS的生成量和對組織損傷的程度。本研究通過觀察不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠的血清中氧化應激重要的代謝產物MDA及SOD、GSH-PX含量的影響，比較不同比例黃連配伍肉桂對2型糖尿病大鼠胰島抗氧化應激能力的不同。結果發現，與正常組比較，糖尿病組大鼠血清中MDA水平升高，SOD、GSH-PX水平降低；與糖尿病組比較，各藥物干預組大鼠血清中MDA水平降低，SOD、GSH-PX水平升高，差異有統計學意義。這進一步證明了糖尿病狀態下氧化應激增強，同時也說明了使用不同比例黃連配伍肉桂治療糖尿病可以減輕氧化應激，延緩β細胞功能衰退，而以黃連與肉桂的配伍比例為2/1療效最佳。這與其改善糖脂代謝效果是一致的，提示黃連與肉桂配伍或許通過抗氧化應激改善糖脂代謝而治療糖尿病。黃連、肉桂配伍后功效增強可能與兩藥配伍后影響各自降糖成分的溶出及代謝等有關［12］。但其具體作用機制有待于進一步研究。

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Effects of Different Compatibility Ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on Blood Glucolipid Metabolism and Oxidative Stress in Type 2 Diabetic Rats

CHEN Guang，LU Fuer，DONG Hui，et al.
Tongji Hospital Affiliated to Huazhong University of Science and Technology，Wuhan，Hubei Province 430030，China

Objective：To explore the effects of different compatibility ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on blood glucolipid metabolism and oxidative stress in type 2 diabetic rats.Methods：The model of type 2 diabetic rats was established by injecting streptozotocin from tail vein and by feeding with high fat and high caloric diet.Diabetic rats were randomly divided into model group，cinnamon group，Jiaotai pill 1 group（Coptidis Rhizoma∶Cortex cinnamomi=4∶1）and Jiaotai pill 2 group（Coptidis Rhizoma∶Cortex cinnamomi=2∶1）.Rats in different treatment groups were given corresponding therapy.Meanwhile normal control group was set.Fasting blood glucose（FBG），fasting blood insulin（FINS），oral glucose tolerance test（OGTT），blood lipid level，malonaldehyde（MDA），superoxide dismutase（SOD），glutathione peroxidase（GSH-PX）in the serum were determined after ten weeks.The effects on the oxidative stress of rats were observed.Results：OGTT was abnormal，and FBG and FINS increased in rats of model group compared with those in normal control group.Plasma levels were abnormal in model group.Compared with normal group，model group showed higher MDA level and decreased SOD and GSH-PX activity in serum.In cinnamon，Jiaotai pill 1 and Jiaotai pill 2 groups，the SOD and GSH-PX elevated drastically while FBG，FINS，and MDA level decreased compared with model group.Among the three treatment groups，the best effect of hypoglycemic lipid-lowering and anti-oxidant stress occurred in Jiaotai pill 2 group.Conclusion：There are differences in the effects of different compatibility ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on blood glucolipid metabolism and oxidative stress in type 2 diabetic rats.The potential mechanisms may be related with the dissolution and metabolism of each hypoglycemic element after the compatibility of Cortex cinnamomi and Rhizoma coptidis.

Rhizoma coptidis；Cortex cinnamomi；Type 2 diabetes；Oxidative stress

R285.5

A

1004-745X（2014）10-1776-04

10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.002

2014-07-15）

國家自然科學基金資助項目（30801492）

△通信作者