茴香對糖尿病大鼠糖代謝和胰腺組織抗氧化作用的影響▲

韋嘉敏 馮 霞 黃春佳 韋家河 李舒婷 韓光順 農生斌 黃麗娟

(1 右江民族醫學院臨床醫學院，百色市 533000，E-mail：suki11.15@qq.com；2 右江民族醫學院藥學院，百色市 533000；3 右江民族醫學院生理教研室，百色市 533000)

論著·基礎研究

茴香對糖尿病大鼠糖代謝和胰腺組織抗氧化作用的影響▲

韋嘉敏1馮 霞2黃春佳1韋家河1李舒婷1韓光順1農生斌1黃麗娟3

(1 右江民族醫學院臨床醫學院，百色市 533000，E-mail：suki11.15@qq.com；2 右江民族醫學院藥學院，百色市 533000；3 右江民族醫學院生理教研室，百色市 533000)

目的 探討茴香提取液對糖尿病大鼠糖代謝及其對胰腺組織抗氧化作用的影響。方法 將40只Wistar雄性大鼠分為正常對照組8只和造模組32只，采用鏈脲佐菌素將造模組大鼠成功誘導建立糖尿病模型后，隨機分為模型組、茴香高劑量組(3.0 g/kg)、茴香低劑量組(1.5 g/kg)和二甲雙胍組(0.15 g/kg)各8只。模型組、正常對照組給予蒸餾水灌胃，其他各組給予相應藥物灌胃，共30d。造模前及給藥后30 d測量各組大鼠體質量；造模成功后，于給藥前及給藥后30 d測定各組大鼠空腹血糖值(FBG)，給藥后30 d測定血清糖化血清蛋白(GSP)，取胰腺組織測定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)的含量。結果 造模前，各組大鼠體質量比較，差異無統計學意義(P>0.05)，給藥后30 d模型組、二甲雙胍組、茴香低劑量組及高劑量組大鼠體的體質量均低于正常對照組(P<0.01)。給藥前，各組FBG均高于正常對照組(P<0.05)。給藥后30 d，其余各組大鼠的FBG、GSP水平均高于正常對照組(P<0.05)，二甲雙胍組、茴香低劑量及高劑量組的FBG、GSP水平均低于模型組(P<0.05)，而茴香低劑量及高劑量組的GSP及FBG水平與二甲雙胍組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。給藥后30 d，與模型組比較，茴香低劑量組和高劑量組SOD活性提高，MDA含量降低(P<0.05)，僅茴香高劑量組的GSH提高(P<0.05)。結論 茴香提取液明顯改善糖代謝效應，提高胰腺組織的抗氧化作用。

糖尿病；茴香；空腹葡萄糖；糖化血清蛋白；胰腺；超氧化物歧化酶；丙二醛；谷胱甘肽；大鼠

糖尿病是一組以血漿葡萄糖水平升高為特征的代謝性疾病群，機體氧化應激引起胰島B細胞損傷導致血糖升高是其主要的病理基礎[1]，而血糖升高導致體內產生過多的自由基又進一步加重胰島B細胞的破壞，形成惡性循環。近年來我國糖尿病發病率呈逐年增長的趨勢，尋找治療糖尿病的方法和藥物成為醫學界的重大課題。茴香是傘科形植物，性溫，味甘辛，具有健胃祛風、清熱化痰、散寒止痛等功效[2]。有研究表明，茴香具有抑菌、調節胃腸機能作用、利膽作用、保肝、利尿、抗突變、抗癌作用等[3]，具有較大的藥用價值，而關于茴香降糖及抗氧化作用的研究較少。本實驗采用鏈脲佐菌素誘導糖尿病大鼠模型，研究茴香干預對糖尿病大鼠的糖代謝和胰腺組織抗氧化水平影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 無特定病原體級Wistar雄性大鼠40只(右江民族醫學院實驗動物中心提供，動物生產許可證號：SCXK桂2012-0003)，體重(200±20)g，9周齡，飼養環境溫度22℃～24℃，濕度40%～70%。

1.2 主要儀器 羅康全TM活力型血糖檢測儀和羅康全活力型血糖測試紙(均購自德國羅氏診斷有限公司，試紙批號23472033)，722型分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)。

1.3 藥品與試劑 茴香(廣西百色市市售)，為生長在地上的莖和葉；二甲雙胍片(北京四環制藥有限公司生產，批號201404118)；鏈脲佐菌素(美國Sigma公司，進口分裝)；糖化血清蛋白(glycosylated serum protein，GSP)、谷胱甘肽(glutathione-sulfhydryl，GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和丙二醛(malondialdehyde，MDA)檢測試劑盒均購于南京建成生物工程研究所(批號分別為20150709、20150707、20150708、20150708)。

1.4 茴香提取液的制備[4]將曬干的茴香莖葉粉碎，按茴香 ∶水=4 ∶1浸泡40 min，分多次盛于1 000 ml的燒杯中。每次藥料厚度≤1 cm，加蓋微波處理，每次30 s，用玻璃杯攪拌后再次微波，共5次，總時間為2.5 min。微波處理后用10倍水分2次浸提，每次30 min，合并2次濾液，過濾濃縮至含生藥1.0 g/ml，用時分別稀釋為0.6 g/ml、0.3 g/ml。

1.5 糖尿病模型的建立與實驗分組 實驗前適應性飼養大鼠7 d，造模前12 h禁食不禁水，尾尖采血測定空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)，將血糖正常的大鼠按分層隨機法分為正常對照組8只和造模組32只。造模組單次腹腔注射60 mg/kg鏈脲佐菌素，正常對照組單次腹腔注射等體積檸檬酸緩沖液。注射鏈脲佐菌素48 h后測FBG，以血糖值≥11.1 mmol/L判斷為建模成功[5-6]。將造模成功的32只大鼠按分層隨機法分為模型組、茴香高劑量組、茴香低劑量組、二甲雙胍組，每組各8只。各組造模前FBG：正常組(5.47±0.87)mmol/L，模型組(5.80±0.80)mmol/L，二甲雙胍組(5.65±0.99)mmol/L，茴香低劑量組(5.65±0.86)mmol/L，茴香高劑量組(5.75±0.75)mmol/L，各組比較差異無統計學意義(F=0.212，P=0.930)，具有可比性。二甲雙胍組、茴香低劑組和茴香高劑組分別給予二甲雙胍0.15 g/kg、茴香提取液1.5 g/kg和3.0 g/kg灌胃，模型組和正常對照組給予等體積的蒸餾水灌胃，均為1次/d，共30 d。

1.6 指標檢測 (1)于造模前及給藥后30 d測量各組大鼠的體質量。(2)造模成功后，于給藥前及給藥后30 d檢測各組大鼠的FBG。FBG測定采用尾尖取血，用血糖檢測儀測定，檢測前均禁食不禁水12 h。(3)給藥后30 d用20%烏拉坦腹腔注射麻醉，行腹主動脈采血，收集血液標本2 ml，用超速冷凍離心機以2 500 r/min離心10 min，分離血清，用果糖胺法測定GSP，按照試劑盒步驟進行操作。取胰腺，按胰腺組織 ∶冰凍生理鹽水=1 ∶9制成10%組織勻漿，取上清液，用羥胺法測定SOD，用硫代巴比妥酸法測定MDA，用二硫代二硝基苯甲酸法測定GSH，均按照試劑盒步驟進行操作。

1.7 統計學分析 采用SPSS 19.0軟件進行統計分析，計量資料以(x±s)表示，組間比較采用單因素方差分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 給藥后各組大鼠的一般情況 正常對照組大鼠毛發濃密、有光澤，反應靈敏，行動自如，無多飲、多食、多尿。模型組大鼠毛發日漸稀疏、暗淡，反應遲鈍，行動遲緩，且有多飲、多食、多尿、體重減輕等表現，而茴香高劑量組和茴香低劑量組給藥一定時間后，以上癥狀得到一定程度地改善。

2.2 各組大鼠體質量的變化 造模前，各組大鼠體質量比較，差異無統計學意義(P>0.05)。造模成功后的大鼠體重先出現明顯的降低，后逐漸回升，而正常對照組體重穩步上升，其中給藥后30 d模型組、二甲雙胍組、茴香低劑量組及高劑量組大鼠體的體質量均低于正常對照組(P<0.01)，茴香高劑量組大鼠的體質量高于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠體質量比較(x±s，g)

注：與正常組比較，*P<0.01；與模型組比較，△P<0.05。

2.3 各組大鼠血GSP及FBG水平比較 給藥前，各組FBG均高于正常對照組(P<0.05)。給藥后30d，其余各組大鼠的FBG、GSP水平均高于正常對照組(P<0.05)，二甲雙胍組、茴香低劑量及高劑量組的FBG、GSP水平均低于模型組(P<0.05)，而茴香低劑量及高劑量組的GSP及FBG水平與二甲雙胍組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 各組大鼠血FBG水平比較(x±s，mmol/L)

注：與正常組比較*P<0.05；與模型組比較△P<0.05。

2.4 各組大鼠胰腺組織SOD、MDA、GSH的變化 給藥后30 d，與正常組比較，模型組SOD活性、GSH含量下降，MDA含量提高(P<0.05)，二甲雙胍組SOD活性顯著降低(P<0.05)；與模型組比較，茴香低劑量組和高劑量組SOD活性提高，MDA含量降低(P<0.05)，茴香高劑量組的GSH也提高(P<0.05)。茴香低劑量及高劑量組的SOD活性及MDA、GSH含量與二甲雙胍組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 給藥后30 d各組大鼠 胰腺組織SOD、MDA、GSH水平比較(x±s)

注：與正常組比較*P<0.05；與模型組△P<0.05。

3 討 論

正常情況下胰島B細胞分泌胰島素，促進組織細胞利用葡萄糖或將葡萄糖轉化為糖原儲存起來，使血糖維持在一個相對平衡的水平。當胰島素分泌不足或組織細胞對胰島素敏感性降低，導致組織細胞利用、儲存葡萄糖發生障礙，引起糖尿病發生，甚至會出現手腳麻木、視物模糊、糖尿病腎病等一系列并發癥，嚴重危害人類的生命。

本研究通過采用鏈脲佐菌素誘導胰島B細胞凋亡，致使胰島素分泌相對或絕對不足，引起糖尿病發生[7-8]。實驗結果顯示，模型組大鼠造模成功后給藥前、給藥后30 d的FBG及給藥后30 d GSP都明顯高于正常對照組(P<0.05)，且給藥后30 d體重明顯低于正常對照組(P<0.05)，并出現多飲、多食、多尿，毛發稀疏無光澤，行動遲緩，反應遲鈍等癥狀，提示造模成功且模型穩定。經過茴香治療后，大鼠多飲、多尿、體重減輕等癥狀得到一定的改善，GSP和FBG均顯著低于模型組(P<0.05)，說明茴香能有效控制糖尿病大鼠糖代謝效應，并有效改善糖尿病的一般臨床癥狀；給藥后30 d，茴香低劑量及高劑量組的GSP及FBG水平與二甲雙胍組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，提示茴香降糖效果與二甲雙胍組相當。本課題組在前期研究中發現，茴香能通過增強胰島素靶細胞對胰島素的敏感性減輕胰島素抵抗，促進組織細胞對糖的利用[4]，從而降低血糖。

研究表明，糖尿病的發生發展與氧化應激密切相關[9-10]。在正常情況下，細胞生成自由基可被機體抗氧化系統清除，氧化-抗氧化防御系統維持動態平衡。胰腺組織細胞產生過多活性氧自由基損傷B細胞，進而使B細胞脂質過氧化，生物膜流動性下降，影響細胞的生物功能導致胰島素分泌不足[11]；氧化應激還降低外周組織細胞對胰島素的敏感性，導致胰島素抵抗的發生。活性氧自由基為第二信使，激活多種對氧化還原敏感的信號途徑，誘導胰島素受體磷酸化，從而引起胰島素利用信號受阻[12]。Brownlee[13]提出糖尿病統一機制學說，認為當細胞處于高糖環境中產生大量自由基并超過機體抗氧化系統對自由基的清除能力時，不能被清除的自由基滯留在機體內會激活信號轉導級聯途徑，導致細胞內的核酸、蛋白質、膜脂質的損傷[14]，影響細胞正常的生理功能。MDA是自由基攻擊細胞的產物之一，能反映細胞脂質過氧化的程度。SOD和GSH為活性自由基清除劑和細胞抗氧化劑，是抗氧化能力的指標。實驗結果顯示，與模型組比較，茴香低劑量組、茴香高劑量組均提高SOD活性，降低MDA含量(P<0.05)，且茴香高劑量組GSH含量明顯提高(P<0.05)，提示茴香能減輕胰腺組織脂質過氧化反應，增強清除自由基的能力，提高抗氧化水平。

總之，茴香具有降低血糖、改善糖尿病大鼠多飲、多食、多尿，體重減輕等癥狀，同時提高胰腺組織SOD活性和GSH含量，降低MDA的作用，提示茴香的降糖作用可能與提高胰腺組織的抗氧化能力有關。

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Effect of foeniculum vulgare on glucose metabolism and anti-oxidation of pancreatic tissue in rats with diabetes

WEIJia-min1,FENGXia2,HUANGChun-jia1,WEIJia-he1,LIShu-ting1,HANGuang-shun1,NONGSheng-bin1,HUANGLi-juan3

(1SchoolofClinicalMedicine,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China;2SchoolofPharmacy,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China;3DepartmentofPhysiology,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China)

Objective To explore the effects of foeniculum vulgare(F.vulgare) on glucose metabolism and anti-oxidation of pancreatic tissue in rats with diabetes.Methods Forty Wistar male rats were divided into normal control group(n=8) and modeling group(n=32).The rats in the modeling group were induced and established successfully as diabetic models by streptozotocin,then were randomly divided into model group,high-dose F.vulgare(3.0 g/kg) group,low-dose F.vulgare(1.5 g/kg) group and metformin group(0.15 g/kg),with 8 rats in each group.Intragastric administration of distilled water was performed in the model group and normal control group,intragastric administration of corresponding drugs were performed in the remaining groups for 30 days.Before modeling and after 30 days of administration,the weight of rats was measured in each group.After successful modeling,fasting blood glucose(FBG) was detected before administration and after 30 days of administration,serum glycosylated serum protein(GSP) was detected after 30 days of administration,and pancreatic tissue specimens were collected to determine the activity of superoxide dismutase(SOD),the contents of malondialdehyde(MDA) and glutathione(GSH) after 30 days of administration in each group.Results Before modeling,there was no statistical difference in the weight of rats among all groups(P>0.05).After 30 days of administration,the weights of rats in the model group,metformin group,low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group were lower than that in the normal control group(P<0.05).Before administration,the FBG level in the other groups were lower than that in the normal control group(P<0.05).After 30 days of administration,the FBG level and GSP content in the other groups were higher than those in the normal control group(P<0.05),and the FBG level and GSP content in the metformin group,low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group were lower than those in the model group(P<0.05),but there were no statistical differences in FBG level or GSP content between the low-dose F.vulgare group(or high-dose F.vulgare group) and metformin group(P>0.05).Compared to the model group,the SOD activity increased and MDA content decreased in the low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group(P<0.05),and GSH level also increased in the high-dose F.vulgare group after 30 days of administration(P<0.05).Conclusion F.vulgare can significantly improve the effect of glucose metabolism and promote anti-oxidation of pancreatic tissue.

Diabetes,Foeniculum vulgare,Fasting blood glucose,Glycosylated serum protein,Pancreas,Superoxide dismutase,Malondialdehyde,Glutathione,Rat

廣西壯族自治區教育廳科研項目(桂教科研〔2014〕8號YB2014300)

韋嘉敏(1993～)，女，在讀本科生，研究方向：中草藥藥理基礎研究。

黃麗娟(1967～)，女，本科，講師，研究方向：中草藥藥效學研究，E-mail：huanglj36@163.com。

R 285.5

A

0253-4304(2016)10-1346-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.10.03

2016-04-24

2016-07-11)