桑白皮黃酮提取物對2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的影響

高穎，高英，李艷，李衛民，袁捷

（廣州中醫藥大學中藥學院，廣東廣州510006）

·中藥藥理·

桑白皮黃酮提取物對2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的影響

高穎，高英，李艷，李衛民，袁捷

（廣州中醫藥大學中藥學院，廣東廣州510006）

【目的】觀察桑白皮黃酮提取物對2型糖尿病大鼠（T2DM）胰島素抵抗的作用。【方法】采用高脂飼料喂養聯合糖皮質激素灌胃法復制2型糖尿病大鼠模型。將40只SD大鼠分成4組：正常對照組、模型組、羅格列酮組和桑白皮黃酮提取物組（以下簡稱中藥組），每組10只。灌胃給藥10周。于給藥6、10周末，測量大鼠空腹血糖（FBG）、總膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）水平，空腹胰島素（INS）含量，并計算胰島素抵抗指數（HOMA-IR）；于第10周末，做口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）。【結果】中藥組可顯著降低模型大鼠體質量（P＜0.05或P＜0.01），并低于正常對照組；模型組FBG、TC、TG、INS、HOMA-IR水平較正常對照組均顯著升高（P＜0.05或P＜0.01）；除給藥6周的中藥組FBG含量無顯著變化外，其他中藥組和羅格列酮組均可顯著降低FBG、TC、TG、INS、HOMA-IR水平（P＜0.05或P＜0.01）。OGTT結果顯示：模型組大鼠血糖在0 min以及口服葡萄糖后20、60、90、120 min時均顯著高于正常對照組，且各時間點血糖值比較，差異均具有統計學意義（P＜0.01或P＜0.001）；中藥組在各個時間點的血糖值均低于模型組（P＜0.01或P＜0.001）。【結論】桑白皮黃酮提取物具有改善糖尿病大鼠糖耐量及胰島素抵抗的作用。

桑白皮黃酮提取物/藥理學；2型糖尿病/中藥療法；胰島素抵抗；OGTT；HOMA-IR；疾病模型，動物；大鼠

我國糖尿病（diabetes mellitus，DM）以2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）為主，胰島素抵抗（insulin resistance，IR）是T2DM的主要病理特征之一[1]，開發能夠改善胰島素抵抗的藥物對防治T2DM具有重要的意義。桑白皮（Cortex Mori）為桑科桑屬植物桑Morus alba L.的干燥根皮，始載于《神農本草經》，列為中品，味甘性寒，歸肺經，是臨床上常用的止咳平喘類中藥，有瀉肺平喘、利水消腫的功效[2]，臨床研究表明桑白皮用于治療糖尿病是有效的[3-4]。本課題組前期研究[5-6]表明桑白皮提取物具有顯著的降糖降脂作用。為進一步明確桑白皮有效部位對糖尿病的藥效作用，本研究擬采用高脂飼料喂養結合糖皮質激素（glucocorticoid，GC）灌胃法誘導胰島素抵抗T2DM大鼠模型，觀察桑白皮黃酮提取物對糖尿病大鼠胰島素抵抗的影響，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物SPF級健康雄性SD大鼠40只，體質量180～220 g，由廣東省醫學實驗動物中心提供，合格證號：SCXK（粵）2013-0002。

1.2 飼料配比高脂血癥動物模型飼料（質量分數配比：庶糖20%、豬油15%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%、酪蛋白10%、磷酸氫鈣0.6%、石粉0.4%、預混料0.4%、基礎飼料52.2%）由廣東省醫學實驗動物中心加工，許可證號：SCXK（粵）2013-0002。其中，基礎飼料由廣東藥科大學實驗動物中心提供。

1.3 藥物與試劑桑白皮黃酮提取物，棕褐色粉末，由導師李衛民教授委托河北省邯鄲市晨光生物科技集團股份有限公司按本課題組提供的提取工藝程序制備；羅格列酮（東京化成工業株式會社，批號：5MM4N-0B）。醋酸潑尼松（大連美侖生物技術有限公司，批號：D0719A）；阿拉伯樹膠粉（天津市大茂化學試劑廠，批號：20150421）；肝素鈉（江蘇萬邦生化醫藥股份有限公司，批號：1408102）；葡萄糖（Glu）試劑盒、甘油三酯（TG）試劑盒、總膽固醇（TC）試劑盒（上海榮盛生物藥業有限公司，批號分別為：20150804147、20151003121、20151003146）；羅康全活力型血糖試紙（德國羅氏診斷有限公司，批號：24635333）；胰島素（INS）ELISA試劑盒（武漢華美生物工程有限公司，批號：T02019065）。

1.4 主要儀器AUY120型萬分之一電子分析天平（日本島津公司）；BINDER烘箱（德國德祥科技有限公司）；1-15k型冷凍離心機（美國Sigma公司）；RT-2100C型自動酶標儀（德國上海創奕科教設備有限公司）；RODI-50（H）-RE實驗室純水系統（廈門銳思捷科學儀器有限公司）；SIM-F14O型碎冰/制冰機（日本SANYO公司）。

1.5 桑白皮黃酮提取物的制備取桑白皮藥材粉碎，用體積分數為60%的乙醇加熱回流提取2次，每次2 h，合并提取液并濃縮至適量，加在處理好的大孔吸附樹脂柱上，依次用水和不同純度的乙醇洗脫，收集相應的洗脫液，回收乙醇，噴霧干燥即得。

1.6 動物模型復制、分組與給藥采用高脂飼料和糖皮質激素誘導法復制實驗性2型糖尿病大鼠模型[7]。40只SD大鼠隨機分為4組：正常對照組、模型組、羅格列酮組和桑白皮黃酮提取物組（以下簡稱中藥組），每組10只。正常對照組給予基礎飼料；其他組大鼠給予高脂飼料，并給予醋酸潑尼松3.5 mg·kg-1·d-1灌胃，復制模型。各組均灌胃給藥，每天1次，正常對照組給予等體積的5 g/L阿拉伯樹膠溶液，中藥組給予1 g/kg桑白皮黃酮提取物，羅格列酮組給予3 mg/kg羅格列酮。造模和治療同時進行，連續給藥10周。根據2015版《中華人民共和國藥典》，按臨床生藥量計，以人體質量（60 kg）折算大鼠的臨床等效劑量。桑白皮臨床常用劑量為6～12 g，本實驗按12 g計算。桑白皮黃酮提取物提取率為75.6%，大鼠等效劑量系數為6.343，經換算大鼠一般給藥量為12 g×75.6%/ 60 kg×6.343=0.959 g/kg，故本實驗將桑白皮黃酮提取物給藥量設為1 g/kg。羅格列酮給藥量按臨床常用劑量換算后為3 mg/kg。醋酸潑尼松給藥量按預實驗結果確定為3.5 mg/kg。

1.7 檢測指標①體質量檢測：每周稱體質量2～3次。②生化指標：分別于第6、10周末，對大鼠禁食不禁水12～14 h，眼底靜脈叢取血，4℃以3 000 r/min離心10 min，取上清用于空腹血糖（FBG）、TC、TG、INS測定，并計算胰島素抵抗指數（IHOMA-IR），計算公式：IHOMA-IR=cINS×cFBG/22.5；于第10周末，做口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）測試。

1.8 統計方法采用Stat View 5.0軟件進行統計處理，所有數據用均數±標準差表示，若各組資料符合正態分布和方差齊性，不同時間點之間數據采用重復測量方差分析，兩兩組間比較用方差分析（ANOVA）中的最小顯著性差異法（LSD）；若資料不符合正態分布或方差齊性，則采用含重復測量因素的秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠體質量變化表1結果顯示：與正常對照組比較，從第5周開始，模型組大鼠體質量顯著增加，差異有統計學意義（P＜0.05）；第5周開始，中藥組大鼠體質量顯著降低，與模型組比較，差異有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01），且低于正常對照組，提示桑白皮黃酮提取物有減輕大鼠體質量的作用。

表1 各組大鼠每周體質量變化Table 1Comparison of body mass of rats in various groups at every weekm/g）

表1 各組大鼠每周體質量變化Table 1Comparison of body mass of rats in various groups at every weekm/g）

①P＜0.05，與正常對照組比較；②P＜0.05，③P＜0.01，與模型組比較

組別正常對照組模型組羅格列酮組中藥組組別正常對照組模型組羅格列酮組中藥組N 10 10 10 10 N 10 10 10 10 t=1周433.17±31.86 436.33±40.50 435.50±11.15 436.00±31.68 t=6周532.52±45.99 598.00±47.04①596.82±66.52 495.18±25.41③t=2周444.17±36.19 474.67±35.00 474.00±43.80 467.00±12.70 t=7周546.87±44.62 606.52±72.42①597.83±52.04 498.21±25.59③t=3周485.67±41.74 519.67±38.42 521.83±51.53 466.16±29.20 t=8周574.70±51.09 641.98±61.39①645.57±69.98 534.67±26.12③t=4周511.67±42.83 553.67±40.39 559.17±61.79 481.67±22.68 t=9周597.75±56.30 648.68±66.23 671.01±39.01 538.61±29.98③t=5周523.12±41.90 590.28±41.59①589.08±64.89 491.27±22.90②t=10周606.85±57.69 652.55±78.41 684.18±47.39 558.68±26.93②

圖1 給藥6周后各組大鼠FBG、TC、TG含量比較Figure 1Comparison of FBG，TC，TG contents in various groups after 6-week medication（x±s，N=10）

圖2 給藥10周后各組大鼠FBG、TC、TG含量比較Figure 2Comparison of FBG，TC，TG contents in various groups after 10-week medication（x±s，N=10）

2.2 各組大鼠給藥6周、10周后FBG、TC、TG含量的變化圖1、圖2結果顯示：給藥6周、10周后，模型組FBG、TC、TG含量均顯著上升，與正常對照組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）；除給藥6周中藥組FBG含量無顯著變化外，給藥6、10周后中藥組和羅格列酮組均可顯著降低FBG、TC、TG含量，與模型組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。

2.3 各組大鼠INS含量及HOMA-IR變化圖3結果顯示：模型組INS、HOMA-IR水平顯著升高，與正常對照組比較，差異均有統計學意義（P＜0.01或P＜0.001）；中藥和羅格列酮均可顯著降低INS、HOMA-IR水平，與模型組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05或P＜0.001）。

2.4 各組大鼠OGTT結果表2結果顯示：模型組大鼠的血糖在0 min以及口服葡萄糖后20、60、90、120 min時均顯著高于正常對照組，且在各時間點差異均有統計學意義（P＜0.01或P＜0.001）。與模型組比較，中藥組和羅格列酮組在90、120 min時降糖作用顯著（P＜0.01或P＜0.001），提示桑白皮黃酮提取物對T2DM大鼠葡萄糖耐受有較好的調節作用。

圖3 各組大鼠INS含量及HOMA-IR結果Figure 3Comparison of rat INS contents and HOMA-IR in various groups（，N=10）

表2 各組大鼠OGTT結果Table 2Comparison of OGTT in rats of various groups[，c血糖/（mmol·L-1）]

表2 各組大鼠OGTT結果Table 2Comparison of OGTT in rats of various groups[，c血糖/（mmol·L-1）]

①P＜0.01，②P＜0.001，與正常對照組比較；③P＜0.05，④P＜0.01，⑤P＜0.001，與模型組比較

組別正常對照組模型組羅格列酮組中藥組N 10 10 10 10 t=0 min 4.9±0.27 6.1±0.45②5.1±0.39⑤5.3±0.51⑤t=20 min 8.5±0.75 10.4±1.30①8.7±0.51④8.2±1.01④t=60 min 7.3±0.82 9.7±1.09②8.5±0.93③8.1±1.18④t=90 min 5.9±0.57 8.3±0.25②6.7±0.69⑤6.9±0.57⑤t=120 min 5.3±0.38 7.2±0.48①6.0±0.58⑤6.2±0.31④

3 討論

胰島素抵抗是指正常濃度的胰島素生理效應低于正常的一種病理狀態，主要表現為胰島素作用的靶組織對其敏感性和反應性降低[8-9]。研究[10]證實，胰島素抵抗為T2DM的基本發病機制，“胰島素抵抗—糖耐量降低—臨床糖尿病”發展模式代表了T2DM整個發病過程。所以，針對胰島素抵抗的治療是防治T2DM的關鍵環節。

糖皮質激素是由腎上腺皮質分泌的一類甾體激素，在生理上具有拮抗胰島素調節糖脂代謝方面的作用。高濃度糖皮質激素能引起機體胰島素抵抗，最終導致T2DM。文獻[11-12]報道，地塞米松能引起大鼠胰島素抵抗；氫化可的松琥珀酸鈉（HCSS）可成功制備胰島素抵抗小鼠模型[13]。基于以上研究報道，本實驗進行了預實驗，最終確定采用高脂飼料聯合糖皮質激素法來誘導建立T2DM胰島素抵抗大鼠模型。

本研究結果顯示：桑白皮黃酮提取物給藥6周后并沒有明顯的降血糖作用，但表現出較好的降低TC和TG作用；給藥10周后，桑白皮黃酮提取物降血糖、降血脂的功效均明顯表現出來。OGTT、INS和HOMA-IR的檢測結果表明，桑白皮黃酮提取物和陽性藥羅格列酮不僅對T2DM大鼠葡萄糖耐受有較好的調節作用，對糖尿病大鼠胰島素抵抗還有改善作用，2藥作用效果差異無統計學意義，可見，桑白皮黃酮提取物亦可有效治療T2DM。對于FBG和TG指標，羅格列酮的降低功效優于桑白皮黃酮提取物；但從各組大鼠體質量的數據結果可知，給予羅格列酮治療的大鼠體質量明顯高于正常對照組和中藥組，甚至略高于模型組，表明陽性藥羅格列酮雖然對糖尿病大鼠具有較好的降糖降脂作用，但它存在增肥的副作用。綜合上述因素來看，糖尿病常用治療藥物羅格列酮在治療時會出現肥胖副作用，而桑白皮黃酮提取物反而會降低大鼠體質量，故認為桑白皮黃酮提取物對T2DM大鼠的治療作用是有一定優勢的。

本實驗在課題組前期研究的基礎上進一步細化了藥物對象，使對中藥桑白皮提取物的研究深入到研究其有效部位，既優化了中藥桑白皮的藥理研究方法，也為下一步研究與開發2型糖尿病中藥防治藥物提供了一定的實驗基礎。

［1］黃鳴清.丹酚酸B改善2型糖尿病大鼠IR作用及其機制研究［D］.廣州：廣州中醫藥大學，2010.

［2］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）［S］.北京:中國醫藥科技出版社，2010：280.

［3］楊燕彬，張驟珠，楊麗.從肺、脾（胃）、腎論治消渴病［J］.長春中醫學院學報，2002，18（1）：12.

［4］陳繼新，王建華.從肺脾腎氣虛論治糖尿病［J］.陜西中醫，2003，24（1）：339.

［5］段志濤.桑白皮有效部位工藝、質控及藥效學研究［D］.廣州：廣州中醫藥大學，2013.

［6］齊翠翠.桑白皮異戊烯基黃酮工藝、質控及藥效初探［D］.廣州：廣州中醫藥大學，2014.

［7］張世卿，佟麗.胰島素抵抗作用發生機制及實驗模型的研究進展［J］.中藥新藥與臨床藥理，2012，23（3）：364.

［8］Sookoian S，Rosselli M S，Gemma C，et al.Epigenetic regulation of insulin resistance in nonalcoholic fatty liver disease：impact of liver methylation of the peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha promoter［J］.Hepatology，2010，52（6）：1992.

［9］Gallagher E J，Leroith D，Karnieli E.Insulin resistance in obesity as the underlying cause for the metabolic syndrome［J］.Mt Sinai J Med，2010，77（5）：511.

［10］李光偉.胰島素抵抗和β細胞功能不良在2型糖尿病發病上的作用［J］.中華內分泌代謝雜志，2002，18（3）：250.

［11］白紅艷，鄒文俊，高小平.葛根對地塞米松誘導的胰島素抵抗的影響［J］.中國中藥雜志，2004，29（4）：356.

［12］潘競鏘，韓超，譚海榮，等.葛根芩連湯對抗地塞米松誘導大鼠胰島素抵抗作用［J］.廣東藥學，2003，13（6）：27.

［13］王春怡.黃芪散干預2型糖尿病胰島素抵抗機制及制劑基礎研究［D］.廣州：廣州中醫藥大學，2009.

【責任編輯：黃玲，侯麗穎】

Effect of Cortex Mori Flavone Extracts on Insulin Resistance in Rats with Type 2 Diabetes Mellitus

GAO Ying，GAO Ying，LI Yan，LI Weimin，YUAN Jie
（School ofChinese Herbal Medicine，Guangzhou UniversityofChinese Medicine，Guangzhou 510006 Guangdong，China）

ObjectiveTo investigate the effect of Cortex Mori flavone extracts on insulin resistance in rat model with type 2 diabetes mellitus（T2DM）.MethodsWe established the rat T2DM model by feeding with high-fat diet plus gastric administration of glucocorticoid.Forty SD rats were randomized into 4 groups，namely normal control group，model group，Rosiglitazone group and Cortex Mori flavone extracts group（below briefly named Chinese medicine group），10 rats in each group.Treatment lasted for 10 weeks.At the end of administration week 6 and 10，fasting blood glucose（FBG），total cholesterol（TC），triglyceride（TG）levels and insulin（INS）content were detected，and the homeostasis model assessment-estimated insulin resistance（HOMA-IR）index was calculated.At the end of adiministration week 10，the oral glucose tolerance test（OGTT）was carried out.ResultsChinese medicine group could decrease body mass of the rat model significantly（P＜0.05 or P＜0.01），and the body mass was lower than the normal control group.FBG，TC，TG，INS and HOMA-IR levels in the model group were significantly elevated compared with those of normal control group（P＜0.05 or P＜0.01）. Except that FBG level of Chinese medicine group showed no obvious changes after 6-week treatment，the other observation parameters were significantly decreased in Chinese medicine group and Rosiglitazone group（P＜0.05 or P＜0.01）.OGTT results showed that blood glucose levels of the model group at 0，20，60，90，120 min were respectively higher than those of the normal control group（P＜0.01 or P＜0.001），but blood glucose levels at various time points in Chinese medicine group were significantly lower than those of the model group（P＜0.01 or P＜0.001）.ConclusionCortex Mori flavone extracts can improve glucose tolerance and insulin resistance of T2DM rats.

Cortex Mori flavone extracts/pharmachology；type 2 diabetes mellitus/TCD therapy；insulin resistance；OGTT；HOMA-IR；disease models，animal；rats

285.5

A

1007-3213（2016）06-0831-05

10.13359/j.cnki.gzxbtcm.2016.06.018

2016-05-22

高穎（1990-），女，在讀碩士研究生；E-mail：13631455175@139.com。

李衛民（1954-），男，博士研究生，教授；E-mail：liweimin@gzucm.edu.cn。

國家自然科學基金資助項目（編號：81373775）