佑福泉水對(duì)2 型糖尿病模型大鼠血糖的影響

劉占濤，楊志宏，姜凌燕,高華

(青島大學(xué)藥學(xué)院，山東 青島 266021)

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佑福泉水對(duì)2 型糖尿病模型大鼠血糖的影響

劉占濤，楊志宏，姜凌燕,高華

(青島大學(xué)藥學(xué)院，山東 青島 266021)

目的 觀察佑福泉水對(duì)實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠血糖、胰島素耐量和葡萄糖耐量的影響。方法 雄性大鼠80只，采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)5周加小劑量鏈脲佐菌素(40 mg/kg)腹腔注射的方法建立實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠模型，篩選后隨機(jī)分為4組，每組10只。模型組給予蒸餾水10 mL/kg灌胃，二甲雙胍組給予二甲雙胍250 mg/kg灌胃，佑福泉水高劑量組每天飲用佑福泉水并以10 mL/kg灌胃，佑福泉水低劑量組每天用佑福泉水稀釋1倍飲用并以10 mL/kg灌胃，同時(shí)隨機(jī)抽取10只大鼠作為對(duì)照組(每天以10 mL/kg蒸餾水灌胃)，各組均每天灌胃1次，連續(xù)給藥5周。在實(shí)驗(yàn)的第2、4、5周末測(cè)各組空腹血糖，于第4、5周末進(jìn)行胰島素耐量和葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)期間觀察大鼠的體質(zhì)量及飲水量的變化。結(jié)果 從給藥第2周起，模型組大鼠體質(zhì)量較對(duì)照組明顯下降(F=2.79～9.67,q=3.67～7.89，P<0.05)；給藥后5周，二甲雙胍組及佑福泉水高、低劑量組大鼠體質(zhì)量較模型組有所增加，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。給藥后3～5周，二甲雙胍組和佑福泉水組，尤其是高劑量組大鼠飲水量較模型組明顯減少(F=24.39～99.49,q=4.04～7.45，P<0.05)。給藥2周后，二甲雙胍組及佑福泉水組血糖值均呈下降趨勢(shì)，第5周末，二甲雙胍組與模型組比較血糖下降明顯(q=3.96，P<0.05)；二甲雙胍組注射胰島素后血糖曲線下面積(AUC)與模型組比較下降明顯(F=33.35，q=3.03，P<0.05)，佑福泉水組AUC也低于模型組但差異無(wú)顯著性(P>0.05)；口服葡萄糖后，與模型組比較，二甲雙胍組AUC明顯下降(F=170.79，q=7.57，P<0.05)，佑福泉水低劑量組AUC明顯下降(q=3.83，P<0.05)。結(jié)論 佑福泉水對(duì)2型糖尿病模型大鼠有降低血糖趨勢(shì)，能一定程度改善糖耐量異常和胰島素抵抗作用。

糖尿病,2型；佑福泉水；葡萄糖耐量試驗(yàn)；胰島素抗藥性

隨著社會(huì)進(jìn)步和人們生活水平的提高以及生活方式的改變，糖尿病患病率逐年升高[1]，2型糖尿病占患病人群的90%以上，其發(fā)病機(jī)制至今尚不完全清楚，導(dǎo)致治療上的多靶點(diǎn)和盲目性[2]。西藥治療在控制2型糖尿病血糖、改善臨床癥狀方面有顯著的效果，但長(zhǎng)期服用可引發(fā)肝、腎功能損害，出現(xiàn)皮疹等不良反應(yīng)[3]，目前人們期待開(kāi)發(fā)一種低毒降糖的天然產(chǎn)物或保健品[4-5]。佑福泉水是一種富含礬等多種礦物質(zhì)的天然堿性水，其降血糖作用溫和，副作用小，顯示出較好的開(kāi)發(fā)前景。本實(shí)驗(yàn)旨在觀察佑福泉水對(duì)2型糖尿病模型大鼠血糖、糖耐量異常和胰島素抵抗(IR)的作用。

1 材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

雄性SD大鼠90只，SPF級(jí)，4～5周齡，體質(zhì)量為150～170 g，由魯抗實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物飼養(yǎng)條件：清潔級(jí)環(huán)境，濕度50%，光照周期為12 h，自由飲食。每周稱體質(zhì)量1次，同時(shí)對(duì)大鼠進(jìn)行日常觀察(包括食耗量、飲水量、動(dòng)物背毛等)。佑福泉水由青島福山長(zhǎng)壽礦泉水有限公司提供；鏈脲佐菌素(STZ)，為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品；檸檬酸，由天津市瑞金特化學(xué)品有限公司生產(chǎn)；檸檬酸鈉，由天津市凱信化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn)；二甲雙胍，為亞寶藥業(yè)太原制藥有限公司產(chǎn)品；胰島素，為法國(guó)Lilly France公司產(chǎn)品；羅氏活力型血糖儀及血糖試紙，為德國(guó)羅氏診斷有限公司產(chǎn)品。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1糖尿病模型制備及分組SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為對(duì)照組(A組，n=10)和糖尿病模型組(n=80，造模后按照血糖納入標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選)。A組喂普通飼料，糖尿病模型組喂高脂飼料(由魯抗實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)。100 g高脂飼料含豬油18 g，蔗糖20 g，蛋黃3 g，基礎(chǔ)飼料59 g。5周后，禁食不禁水12 h，糖尿病模型組大鼠腹腔注射STZ 40 mg/kg[6]，A組腹腔注射等體積檸檬酸鈉緩沖液。72 h后通過(guò)剪尾法(棄掉前兩滴血)測(cè)定血糖，以空腹血糖≥11.1 mmol/L為糖尿病造模成功標(biāo)準(zhǔn)[7]。將糖尿病模型組成模大鼠按血糖、體質(zhì)量隨機(jī)分為模型組(B組)、二甲雙胍組(C組)、佑福泉水高劑量組(D組)和低劑量組(E組)，每組10只。A組及B組每天以蒸餾水10 mL/kg灌胃，C組給予二甲雙胍250 mg/kg灌胃，D組每天飲用佑福泉水并按10 mL/kg灌胃； E組每天用佑福泉水稀釋1倍飲用并10 mL/kg灌胃，各組每天灌胃1次，連續(xù)5周。給藥期間，B組及各給藥組仍以高脂高糖飼料喂食。

1.2.2大鼠體質(zhì)量及飲水量的測(cè)定 大鼠連續(xù)給藥5周，每周對(duì)大鼠的體質(zhì)量和飲水量進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)。

1.2.3大鼠空腹血糖測(cè)定 給藥后第2、 4、 5周末分別測(cè)定各組大鼠空腹血糖。

1.2.4胰島素耐量實(shí)驗(yàn)(ITT) 大鼠給藥第4周末，禁食不禁水12 h后，檢測(cè)0 min血糖濃度，皮下注射胰島素溶液0.4 U/kg，于注射后40、90 min測(cè)血糖濃度，計(jì)算各組血糖下降百分率以及血糖曲線下面積(AUC)。AUC=(BG0+BG40)×20/60+(BG40+BG90)×25/60，其中BG0、BG40和BG90分別代表胰島素注射后0、40、90 min血糖。

1.2.5口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)(OGTT) 大鼠給藥第5周末，禁食不禁水12 h后，測(cè)0 min血糖，口服灌胃給予葡萄糖溶液，劑量為2 g/kg，并測(cè)定口服葡萄糖后30、60、120 min血糖濃度，計(jì)算各組血糖AUC。AUC=(BG0+BG30)×l5/60+(BG30+BG60)×15/60+(BG60+BG120)×30/60，其中BG0、BG30、BG60和BG120分別為給予葡萄糖灌胃后0、30、60、120 min的血糖。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1各組大鼠分組時(shí)血糖比較

大鼠注射STZ 72 h后血糖均≥11.1 mmol/L，說(shuō)明造模成功。將造模成功的大鼠根據(jù)體質(zhì)量及血糖濃度隨機(jī)分組，與A組比較，各組血糖均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=50.24,q=15.31～16.11，P<0.05)。見(jiàn)表1。

2.2各組大鼠體質(zhì)量比較

給藥第2～5周，A組大鼠體質(zhì)量呈進(jìn)行性增長(zhǎng)，精神狀態(tài)良好、反應(yīng)靈敏、皮毛有光澤；B組大鼠體質(zhì)量與A組比較明顯下降(F=2.79～9.67,q=3.67～7.89，P<0.05);其余各組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢，漸見(jiàn)多飲、尿頻、反應(yīng)遲鈍、皮毛不光滑。給藥5周后，C組及佑福泉水各劑量組大鼠體質(zhì)量較B組有所增加，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

2.3各組大鼠飲水量比較

給藥后1～5周末，B組大鼠飲水量較A組明顯增加(F=24.39～99.49，q=8.34～24.59，P<0.05);給藥后3～5周，C組和佑福泉水組，尤其是高劑量組飲水量較B組明顯減少(q=4.04～7.45，P<0.05)。見(jiàn)表3。

2.4各組大鼠血糖比較

給藥后0～5周，B組大鼠血糖未有明顯變化，與A組比較差異有顯著性(F=39.43～59.26，q=11.99～18.88，P<0.05)。給藥2周后，C組及佑福泉水組血糖均呈下降趨勢(shì)，第5周末，C組與B組比較血糖下降明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=3.96，P<0.05)。見(jiàn)表4。

2.5各組大鼠ITT比較

注射胰島素后40 min各組大鼠血糖均有所下降，B組血糖AUC明顯高于A組(F=33.53，q=8.87～15.44，P<0.05)，表明大鼠對(duì)胰島素敏感度降低，具有胰島素抵抗特征。C組注射胰島素后血糖AUC與B組比較下降明顯(q=3.03，P<0.05)，而佑福泉水組的AUC也低于B組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表5。

2.6各組大鼠OGTT比較

B組與A組比較大鼠口服葡萄糖后血糖AUC顯著升高(F=170.790，q=31.774，P<0.05)。與B組比較，E組血糖AUC明顯下降，差異有顯著性(q=3.83，P<0.05)；D組血糖AUC也有所下降，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表6。

表1 各組大鼠注射STZ 72 h后體質(zhì)量及血糖濃度比較

表2 各組大鼠不同時(shí)間體質(zhì)量比較

表3 各組大鼠飲水量比較

表4 各組大鼠血糖比較

表5 各組大鼠ITT結(jié)果比較

表6 各組大鼠OGTT結(jié)果比較

3 討 論

2型糖尿病是因體內(nèi)胰島素分泌不足引起的一種糖代謝紊亂的慢性疾病，可引起腎臟、皮膚以及全身血管等一系列嚴(yán)重并發(fā)癥[8-9]。另外，2型糖尿病多伴有IR狀態(tài)，胰島素抵抗(IR)表現(xiàn)為胰島素的反應(yīng)性及敏感性降低，是引起腎臟、心臟等并發(fā)癥的主要原因[10]。

佑福泉水源自1億多年前火山噴發(fā)形成的中國(guó)青島福山山下太古界膠東群的地層，是一種富含礬(40 μg/L)和鍶等多種礦物質(zhì)的天然堿性水，pH值為8.5±0.5。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)釩和釩化合物對(duì)糖尿病具有降血糖作用，其降血糖作用溫和，副作用小，并有一定的促進(jìn)胰島素分泌作用，更可減輕IR，增加機(jī)體對(duì)胰島素的敏感度等。佑福泉水為低毒降糖的純天然產(chǎn)物，顯示出較好的開(kāi)發(fā)前景。

本實(shí)驗(yàn)采用高脂高糖飼料喂養(yǎng)加注射小劑量的STZ方法制備大鼠IR模型[11]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示佑福泉水具有降低空腹血糖的趨勢(shì)，與C組比較佑福泉水降糖作用緩慢溫和，有一定的降血糖趨勢(shì)，在一定程度上能延緩糖尿病發(fā)展。提示佑福泉水能一定程度改善糖耐量異常和IR，可能改善外周組織對(duì)胰島素的敏感性，或?qū)σ葝u具有一定的保護(hù)作用。

[1] 《中國(guó)糖尿病防治指南》編寫(xiě)組. 中國(guó)糖尿病防治指南[M]. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社, 2004:2-8.

[2] CHIASSON J L, RABASA-LHORET R. Prevention of type 2 diabetes: insulin resistance and beta-cell fuction[J]. Diabetes, 2004,53:S34-S38

[3] 宋佰慧,金政. 中藥的降血糖作用機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào), 2006,29(3):218-220.

[4] 趙進(jìn)喜. 內(nèi)分泌代謝病中西醫(yī)診治[M]. 沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社, 2004:52-53.

[5] 鄭利星,王磊,劉毅,等. 烏梅丸化裁方治療2型糖尿病臨床觀察[J]. 臨床薈萃, 2008,23(16):1150-1152.

[6] 宋艷麗,劉興林,陳德森. 百令膠囊對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠腎臟的保護(hù)作用[J]. 齊魯醫(yī)學(xué)雜志, 2014,29(1):35-37.

[7] 郭嘯華,劉志紅,李恒,等. 實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠模型的建立[J]. 腎臟病與透析腎移植雜志, 2000,9(4):351-355.

[8] DUVALL W L. Endothelial dysfunction and antioxidants[J]. Mount Sinai Journal of Medicine, 2005,72(2):71-80.

[9] 曾英,江濤,龍曉靜. 中醫(yī)藥防治早期糖尿病腎病研究近況[J]. 山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2009,32(2):172-174.

[10]RADER D J. Effect of insulin resistance, dyslipidemia, and intra-abdominal adiposity on the development of cardiovascular disease and diabetes mellitus[J]. American Journal of Medicine, 2007,120(3,1): S12-S18.

[11]CHANSEAUME E, MALPUECH-BRUGERE C, PATRAC V, et al. Diets high in sugar, fat, and energy induce muscle type-specific adaptations in mitochondrial functions in rats[J]. The Journal of Nutrition, 2006,136(8):2194-2200.

(本文編輯 黃建鄉(xiāng))

THE EFFECT OF YOUFUQUAN WATER ON TYPE 2 DIABETIC RATS

LIUZhantao,YANGZhihong,JIANGLingyan,GAOHua

(School of Pharmacy, Qingdao University, Qingdao 266021, China)

ObjectiveTo observe the effect of Youfuquan water on blood sugar, insulin tolerance and glucose tolerance in type-2-diabetic rat models.MethodsEighty male rats were fed with high-glucose and high-fat forage for five weeks, and then intraperitoneal injection of streptozotocin (40 mg/kg) to create a rat model of type-2 diabetes. After screening, the rats were randomized to four groups with 10 rats in each group. The rats in model group were given intragastric administration of 10 mL/kg of distilled water; those in metformin group were given intragastric administration of metformin (250 mg/kg); those in high-dose-Youfuquan-water group drank the water every day and added intragastric administration of the water; those in low-dose-Youfuquan-water group drank double dilution of Youfuquan water and given intragastric administration of Youfuquan water (10 mL/kg). Ten rats were selected in random to serve as controls, intragastric administration of 10 mL/kg of distilled water was given. Intragastric administration was given daily to rats in all the groups for five weeks. In the end of weeks 2, 4 and 5 of the experiment, fas-ting blood sugar was tested in each group, in the end of weeks 4 and 5, insulin tolerance test and glucose tolerance test were conducted, during the experiment, the changes of bodyweight of the rats and water intake were recorded.ResultsStarting from the second week of medication, the body weight of rats in the model group markedly declined as compared with that in the control group (F=2.79-9.67,q=3.67-7.89,P<0.05), and after five weeks, the body weight of rats in metformin, high-dose-and low-dose-Youfuquan groups increased somewhat as compared with the model group, but the differences were not statistically significant (P>0.05). After 3-5-week medication, the volume of water intake in rats in metformin and Youfuquan water groups, especially those in high-dose group, obviously reduced versus the model group (F=24.39-99.49,q=4.04-7.45,P<0.05). The blood sugar levels in rats of metformin and Youfuquan water groups showed downtrend after 2 weeks of medication, in the end of week 5, the decline of blood sugar was more obvious in metformin group than model group (q=3.96,P<0.05). After insulin injection, the AUC under blood sugar curve significantly decreased in metformin group versus model group (F=33.53,q=3.03,P<0.05), and that in Youfuquan water group was also reduced. After taking glucose, the AUC in metformin group was lowered as compared with model group (F=170.79,q=7.57,P<0.05), and that in low-dose Youfuquan water group decreased more obviously (q=3.83,P<0.05).ConclusionThere is a tendency to lower blood sugar in diabetic rat models with Youfuquan water, which can, to a certain extent, improve abnormal glucose tolerance and insulin resistance.

diabetes mellitus, type 2; Youfuquan mineral waters; glucose tolerance test; insulin resistance

2015-07-01;

2015-09-02

劉占濤(1971-)，男，碩士，副教授。

高華(1963-)，男，碩士，教授，碩士生導(dǎo)師。

R969.4

A

1008-0341(2015)06-0677-04