地菍正丁醇萃取物對鏈脲佐菌素致糖尿病模型小鼠的影響*

李麗，羅澤萍，周煥第，楊秀芬

(廣西中醫藥大學藥學院藥理教研室，南寧 530001)

地菍正丁醇萃取物對鏈脲佐菌素致糖尿病模型小鼠的影響*

李麗，羅澤萍，周煥第，楊秀芬

(廣西中醫藥大學藥學院藥理教研室，南寧 530001)

目的研究地菍正丁醇萃取物對鏈脲佐菌素致糖尿病(DM)小鼠血糖、血脂及抗氧化水平的影響。方法腹腔一次性注射鏈脲佐菌素150 mg·kg-1制備DM模型小鼠,地菍正丁醇萃取物高、中、低劑量組分別給予地菍正丁醇萃取物60,40,20 g·kg-1,陽性對照組給予格列苯脲0.4g·kg-1,每天灌胃1次,正常對照組和模型對照組則以等體積純化水灌胃,連續10 d,觀察小鼠空腹血糖、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量,計算肝臟、腎臟臟器指數。結果與模型對照組比較,地菍正丁醇萃取物給藥組小鼠血糖、TC、TG顯著降低(P<0.01或P<0.05),血清SOD活性明顯升高(P<0.01或P<0.05),MDA含量明顯降低(P<0.01),腎臟指數也明顯降低(P< 0.01)。結論地菍正丁醇萃取物能明顯降低DM小鼠空腹血糖,改善血脂代謝紊亂,并具有抗氧化作用。

地菍；糖尿病；血糖；血脂；抗氧化

地菍為野牡丹科植物地菍(Melastoma dodecandrumLour.)的全草,在廣西桂北瑤族地區,被稱為“莫翁樣”,是瑤醫藥的常用藥材之一［1-2］。瑤族民間使用地菍治療“消渴病”有較好的療效,然目前國內外對地菍的抗糖尿病作用鮮有研究。為深入開發瑤族醫藥,筆者首次對地菍降血糖作用開展一系列藥效學研究,前期實驗發現地菍水提物具有降血糖、降血脂作用［3-5］；地菍醇提物對正常小鼠空腹血糖無影響,可顯著提高葡萄糖耐量［6］。筆者在本實驗中繼續探究地菍的降血糖活性部位,以鏈脲佐菌素(streptozotocin, STZ)建立小鼠糖尿病(diabetesmellitus,DM)模型,觀察地菍正丁醇萃取物對血糖、血脂及抗氧化水平的影響,并探討其可能機制,以期為進一步提取分離地菍抗糖尿病作用主要成分和開發該藥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥品與試劑 地菍藥材購自南寧市小瑤王藥店,由廣西中醫藥大學中藥鑒定教研室鑒定為野牡丹科植物地菍(Melastoma dodecandrumLour.)的干燥全草。藥材加95%乙醇浸泡過夜,加熱回流提取3次,每次1 h,過濾,合并濾液,濃縮得乙醇總浸膏。總浸膏與硅膠(1∶2)拌樣,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇加熱回流萃取,分別濃縮成浸膏,本實驗取正丁醇萃取物備用。STZ,美國Sigma公司,批號:031M1287V。STZ溶液配制:取STZ溶于0.1 mol·L-1的檸檬酸-檸檬酸三鈉緩沖液,pH4.5,現配現用)。格列苯脲,山西云鵬制藥有限公司,批號:A110404。葡萄糖氧化酶法測定試劑盒(批號:1203021),總膽固醇(total cholesterol,TC)測定試劑盒(批號:1111051),三酰甘油(triglycerides,TG)測定試劑盒(批號:0312061),均購自四川省邁克科技有限責任公司。丙二醛(malonaldehyde,MDA)測定試劑盒(批號:20120425),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)測試盒(批號:20120516),購自南京建成生物工程研究所。

1.1.2 儀器 TU-1901雙光束紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限責任公司；16 K臺式離心機:珠海黑馬醫學儀器有限公司；旋轉蒸發儀:上海亞榮生化儀器廠。

1.1.3 實驗動物 昆明種小白鼠,清潔級,雌雄各半,體質量(20±2)g,由廣西中醫藥大學實驗動物中心提供,實驗動物使用許可證號:SYXK(桂)2010-0001。

1.2 方法

1.2.1 小鼠DM模型建立、分組及給藥 取小鼠100只,除正常對照組12只外,其余小鼠腹腔注射新鮮配制的STZ溶液(150 mg·kg-1),72 h后,對禁食不禁水8 h的小鼠眼眶后靜脈叢取血,測血糖值,以空腹血糖≥8.0 mmol·L-1即為DM模型成功,并納入正式實驗。DM小鼠隨機分為5組,每組12只,即模型對照組、陽性對照組(給予格列苯脲0.4g·kg-1)、地菍正丁醇萃取物高、中、低劑量組(給予相當于生藥60,40, 20 g·kg-1)。各組小鼠均灌胃給予相應藥物,正常對照組和模型對照組給予等容量純化水(20 mL·kg-1),每日灌胃一次,連續給藥10 d。實驗過程中,高劑量組、陽性對照組、模型對照組各死亡1只,中劑量組和低劑量組各死亡2只。

1.2.2 指標檢測 于末次給藥后1 h(禁食不禁水8 h),小鼠拔眼球取血,分離血清,按試劑盒說明測定空腹血糖、TC、TG、SOD、MDA等指標。小鼠處死后,剪取肝臟、腎臟,稱定質量,計算臟器指數,臟器指數(%)＝臟器濕質量/體質量×100%。

2 結果

2.1 地菍正丁醇萃取物對DM小鼠空腹血糖的影響 與正常對照組比較,給藥前(0 d)各組小鼠空腹血糖明顯升高(P<0.01),說明DM小鼠模型成功建立。給藥10 d后,與模型對照組比較,陽性對照組、地菍正丁醇萃取物組小鼠空腹血糖顯著減低(P<0.01或P< 0.05),表明地菍正丁醇萃取物對STZ致DM模型小鼠有降低血糖作用。見表1。

表1 6組小鼠血糖的檢測值Tab.1 Results of blood glucose in six groups ofmice mmol·L-1,±s

表1 6組小鼠血糖的檢測值Tab.1 Results of blood glucose in six groups ofmice mmol·L-1,±s

與正常對照組比較,*1P<0.01;與模型對照組比較,*2P< 0.01,*3P<0.05Compared with normal control group,*1P<0.01;compared withmodel control group,*2P<0.01,*3P<0.05

組別劑量/ (g·kg-1)小鼠/只血糖0 d 10 d正丁醇萃取物高劑量組60 11 11.27±1.83*18.33±6.69*2中劑量組40 10 11.91±1.46*16.62±5.94*2低劑量組20 10 11.34±2.20*111.36±8.71*3陽性對照組0.4 11 11.98±3.10*18.49±6.82*2模型對照組…11 11.92±3.54*117.57±7.71*1正常對照組…12 5.98±0.56 4.42±1.88

2.2 地菍正丁醇萃取物對DM小鼠血脂代謝的影響 與正常對照組比較,模型對照組小鼠TC、TG顯著升高(P<0.01),說明模型對照組小鼠血脂代謝升高。與模型對照組比較,陽性對照組、地菍正丁醇萃取物高、中劑量組小鼠TC、TG顯著降低(P<0.05),表明地菍正丁醇萃取物對STZ致DM模型小鼠有降低血脂作用。見表2。

表2 6組小鼠TC和TG的檢測值Tab.2 Results of TC and TG in six groups of mice mmol·L-1,±s

表2 6組小鼠TC和TG的檢測值Tab.2 Results of TC and TG in six groups of mice mmol·L-1,±s

與模型對照組比較,*1P<0.05;與正常對照組比較,*2P< 0.01Compared withmodel control group,*1P<0.05;compared with normal control group,*2P<0.01

組別劑量/ (g·kg-1)小鼠/只TC TG正丁醇萃取物高劑量組60 11 3.11±1.15*11.86±0.76*1中劑量組40 10 3.07±0.41*11.82±0.73*1低劑量組20 10 3.27±0.45 2.12±1.12陽性對照組0.4 11 3.10±0.84*11.82±0.35*1模型對照組…11 3.54±0.18*22.12±0.49正常對照組…12 2.97±0.32 1.36±0.53

2.3 地菍正丁醇萃取物對DM小鼠SOD活性及MDA含量的影響 與正常對照組比較,模型對照組小鼠SOD活性明顯降低(P<0.01),MDA含量明顯增加(P<0.01),表明模型對照組小鼠抗氧化能力明顯低于正常組。與模型對照組比較,陽性對照組、地菍正丁醇萃取物組小鼠SOD活性顯著升高(P<0.01或P< 0.05),MDA含量明顯降低(P<0.01)。見表3。

表3 6組小鼠血清SOD活性及MDA含量的檢測結果Tab.3 Results of SOD activity and MDA content in six groups of mice ±s

表3 6組小鼠血清SOD活性及MDA含量的檢測結果Tab.3 Results of SOD activity and MDA content in six groups of mice ±s

與模型對照組比較,*1P<0.01,*2P<0.05;與正常對照組比較,*3P<0.01Compared with model control group,*1P<0.01,*2P<0.05; compared with normal control group,*3P<0.01

組別劑量/ (g·kg-1)小鼠/只SOD/ (U·mL-1) MDA/ (mmol·L-1)正丁醇萃取物高劑量組60 11 171.34±18.06*113.16±6.67*1中劑量組40 10 142.96±45.88*215.57±4.89*1低劑量組20 10 148.37±28.62*217.33±6.85*1陽性對照組0.4 11 156.88±20.75*212.29±3.78*1模型對照組…11 135.12±19.65*330.30±14.05*3正常對照組…12 162.55±36.43 7.27±7.23

2.4 地菍正丁醇萃取物對DM小鼠臟器指數的影響 與正常對照組比較,各組小鼠肝臟指數無明顯變化(P> 0.05),而模型對照組小鼠腎臟指數顯著升高(P< 0.01)。與模型對照組比較,各組小鼠肝臟指數無明顯變化(P>0.05),陽性對照組、地菍正丁醇萃取物各劑量組小鼠腎臟指數則顯著降低(P<0.01)。見表4。

表4 6組小鼠臟器指數的測定值Tab.4 Results of organ index in six groups ofmice %,±s

表4 6組小鼠臟器指數的測定值Tab.4 Results of organ index in six groups ofmice %,±s

與模型對照組比較,*1P<0.01;與正常對照組比較,*2P< 0.01Compared withmodel control group,*1P<0.01;compared with normal control group,*2P<0.01

組別劑量/ (g·kg-1)小鼠/只肝臟指數腎臟指數正丁醇萃取物高劑量組60 11 5.71±0.86 1.41±0.24*1中劑量組40 10 5.58±0.75 0.98±0.42*1低劑量組20 10 5.23±0.93 1.42±0.25*1陽性對照組0.4 11 5.35±0.82 1.36±0.17*1模型對照組…11 5.33±0.93 1.69±0.20*2正常對照組…12 5.21±1.30 1.21±0.13

3 討論

DM是以持續高血糖為基本生化特征的一種慢性全身代謝性疾病,是嚴重危害人們健康的常見病、多發病［7］。STZ是胰島β細胞毒劑,STZ通過自由基反應損傷胰島細胞膜及有關細胞器的膜結構,使膜脂質過氧化,進而損傷β細胞引發DM［8］。本實驗表明,DM模型對照組小鼠空腹血糖明顯升高,脂質代謝紊亂,氧化應激水平明顯升高,提示小鼠實驗性2型DM模型建立成功。地菍正丁醇萃取物可降低DM小鼠空腹血糖,降低TC、TG,顯著改善脂質代謝紊亂。氧自由基的產生與機體許多功能障礙和疾病的發生有密切關系,尤其是心腦血管疾病、糖尿病、中樞神經系統慢性退行性疾病等［9］。發生糖尿病時,由于糖代謝紊亂使機體產生大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)［10］。SOD是機體細胞內清除氧自由基的多種酶之一,能催化氧自由基轉化為氧和過氧化氫,從而保護組織細胞免受氧自由基的損傷［11］。在長期高糖誘導下,SOD等分子發生了非酶性糖基化從而使酶活性降低,對過氧化氫(H2O2)清除減少,H2O2可通過一系列鏈鎖式反應生成更多其他的自由基,過多的自由基使線粒體膜多不飽和脂肪酸發生脂質過氧化反應,形成脂質過氧化物,后者分解產生MDA［12］。本實驗結果顯示,DM小鼠體內氧化應激水平明顯升高,抗氧化能力減弱。地菍正丁醇萃取物則顯著升高DM小鼠的SOD活性,明顯降低MDA含量,提示其能改善DM小鼠自由基代謝異常,對預防糖尿病并發癥發生具有益處。本實驗還發現,DM小鼠腎臟臟器指數明顯升高,可能是高血糖導致急性腎功能損傷、水腫引起的,而地菍正丁醇萃取物顯著降低腎臟指數,提示其可能可以緩解DM小鼠的腎損害。

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DOI 10.3870/yydb.2014.02.010

Effect of Butyl Alcohol Extract of Melastoma dodecandrumLour.on Diabetic Mice Induced by Strep tozotocin

LI Li,LUO Ze-ping,ZHOU Huan-di,YANG Xiu-fen
(Department of Pharmacology,Guangχi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China)

Objective To study the effect of butyl alcohol extract ofMelastoma dodecandrumLour.on blood glucose, blood lipid and antioxidant levels in diabeticmellitus(DM)mice induced by streptozotocin(STZ).MethodsDMmodelwas established by intraperitoneal administration of STZ at 150 mg·kg-1in mice.Mice in the treatment groups were administrated with butyl alcohol extract ofMelastoma dodecandrumLour.at60,40 and 20 g·kg-1respectively via gastric irrigation,while the DMand normal control groupswere administrated with the same amount of distilled water via gastric irrigation daily.Fasting blood glucose(FBG),total cholesterol(TC),triglycerides(TG),superoxide dismutase(SOD)and malondialdehyde(MDA)were analysed.The organ indexs of liver and kidney were calculated.ResultsCompared with the DMgroup,FBG,TC and TG were reduced significantly(P<0.01 orP<0.05),serumSOD was increased(P<0.01 orP<0.05),and MDA was decreased (P<0.01)in the treatment groups.The organ index of kidney was significantly decreased(P<0.01).ConclusionButyl alcohol extract ofMelastoma dodecandrumLour.can reduce blood glucose,improve lipid disorders and antioxidation fuction in DMmice.

Melastoma dodecandrumLour.;Diabetesmellitus;Blood glucose;Blood lipid;Antioxidation

R285.5

A

1004-0781(2014)02-0173-04

2013-04-19

2013-06-21

*廣西自然科學基金資助項目(2013GXNSFAA019134)；廣西高等學校科研項目(201203YB107)；廣西研究生教育創新計劃資助項目(2011106001007M11)

李麗(1973-),女,壯族,廣西東蘭人,副教授,碩士生導師,碩士,主要從事中藥和民族藥藥效及生化藥理研究。電話:0771-2279423,E-mail：lilygxnn@163.com。