水芹提取物對2型糖尿病小鼠成模的干預

陳曉靚 - 郭曉青 - 吳娜怡郁 -- 代甜甜 -

(貴陽護理職業學院，貴州 貴陽 550081)

水芹屬傘科多年生宿根草本水生植物，具有清熱解毒、清肝利膽[1-2]等功效，在提高免疫功能、抗心律失常[3-4]等方面也有一定的功效。目前已有水芹降血糖方面的報道[5]，但水芹對2型糖尿病小鼠成模的干預作用尚未見報到。本研究用高糖高脂喂養聯合鏈脲佐菌素(STZ)誘導建立2型糖尿病小鼠，考察水芹提取物對2型糖尿病小鼠成模的影響，旨在研究水芹對2型糖尿病的干預作用，降低糖尿病的發病率，以期為黔產水芹在抗糖尿作用方面的研究提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

野生水芹：采自貴州省貴陽周邊，將樣品用去離子水清洗干凈，瀝干表面水分，置恒溫干燥箱中60 ℃干燥至恒重，粉碎后過15 μm的篩，密封保存待用；

昆明小鼠：生產許可證為SCXK(黔)2014-0001，動物質量合格證為小鼠0201403，貴州醫科大學實驗動物中心；

普通飼料：許可證號為SCXK(川)2015-01，四川省醫學科學院，四川省人民醫院實驗動物研究所；

自制高糖高脂飼料：60%普通飼料、10%白糖、10%豬油、10%蛋黃粉、10%黃豆面；

鏈脲佐菌素：純度>98%，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

制冷水恒溫振蕩器：SHA-2型，金壇市醫療儀器廠；

冷凍干燥機：DYYB-12型，上海德洋意邦儀器有限公司；

高速粉碎機：ZH-500型，中南制藥機械廠；

超純水機：YC-ROI-20Z型，四川怡創科技有效公司；

血糖儀：AW06477503A型，強生醫療器材有限公司；

電子天平：SL502N型，上海民橋精密科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 水芹灌胃液的制備 按照參考文獻[6]和[7]的方法，收集水芹水提取粉和醇提粉各3 g。用1%吐溫80的生理鹽水溶解上述不同溶劑提取水芹粉，配制成800 mg/kg水芹灌胃液。

1.3.2 動物分組與飼養方法 將120只體質量35 g左右雄性小鼠適應性飼養1周，期間抽查血糖是否正常。1周后進行隨機分組，分為6組：A組和B組為普通飼料喂養組，C組和D組為高糖高脂飼料喂養組，E組為高糖高脂飼料和水芹水提物灌胃組，F組為高糖高脂飼料和水芹醇提物灌胃組。E組和F組分別給予800 mg/kg水芹灌胃液對小鼠進行灌胃，灌胃體積控制在6 mL，連續灌胃4 d后停止1 d再繼續灌胃，同時將不同的水芹提取粉配制成濃度為0.012 3 g/mL的溶液，加到小鼠日常飲用水中，從而增大水芹提取物濃度對小鼠成模的干擾。其他組灌胃液用1%吐溫80的生理鹽水代替，灌胃方式相同。期間小鼠自由進食、飲水，且每日更換飲用水，添加足量飼料。

1.3.3 建立STZ誘導的2型糖尿病小鼠模型 按上述飼養方法喂養5周后，B、D、E、F 4組按75 mg/kg STZ(用0.1 mol/L、pH 4.0的枸櫞酸鈉緩沖溶液配制1% STZ)的小劑量[8]對小鼠進行腹腔一次性注射，A組和C組按照相同劑量和注射方式注射0.1 mol/L、pH 4.0的枸櫞酸鈉緩沖溶液。注射完畢后，繼續按照原飼料喂養，并適時觀察狀態，記錄小鼠體質量(BW)，同時進行尾靜脈取血測定小鼠空腹血糖值(Fasting Blood-Glucose，FBG)，連續測定5周。3周后小鼠空腹血糖值≥11.1 mmol/L并出現多食、多飲、多尿癥狀的小鼠為2型糖尿病小鼠模型[9-12]。

1.3.4 檢測指標

(1) 高糖高脂飼料對小鼠血脂四項指標的影響：按照1.3.2 喂養方法喂養5周后，隨機從各組取10只小鼠，后腿切斷股動脈取血，檢測血脂四項(甘油三酯TG、膽固醇CHOL、高密度脂蛋白膽固醇HDL-CH、低密度脂蛋白膽固醇LDL-CH)。考察高糖高脂飼料對小鼠血脂四項的影響。

(2) 水芹提取物對2型糖尿病小鼠成模的干預作用：嚴格按照1.3.2灌胃劑量對E組和F組小鼠進行灌胃，按1.3.3建模，D組為對照，適時觀察小鼠狀態，測定小鼠空腹血糖值和體質量，確定死亡率及成模率，考察水芹提取物對2型糖尿病小鼠成模的干預作用。

2 結果與分析

2.1 一般情況觀察

小鼠注射STZ前(造模前)，各組小鼠生長良好(高糖高脂飼料喂養組體質量增長較快)，活動正常，被毛緊披有光澤，健康有力，墊料干燥。造模 3周后，B組小鼠體質量和精神狀態基本無變化，而D組小鼠出現脫水狀態，較瘦，皮毛無光澤，飲食量、飲水量和尿量明顯增多，具有典型的“三多一少”癥狀。E組和F組小鼠較D組體質量下降較慢，精神狀態較好，但均無小鼠死亡。

2.2 喂養方式對小鼠不同指標的影響

表1為不同喂養方式小鼠監測指標的數據。由表1可知，適應性喂養1周后，各組小鼠體質量相當。按照各組喂養要求和灌胃標準對小鼠連續喂養5周后，A組和B組的平均體質量每周增加2 g，血糖值基本穩定，而高糖高脂飼料喂養的C～F組平均體重增加較快，達到每周增加3 g左右，血糖值稍高。其中高糖高脂飼料喂養的C組和D組血脂四項指標較其他組明顯升高，空腹血糖值也有所增大，而E組和F組同樣是高糖高脂飼料喂養，但給予水芹灌胃液灌胃結合水芹水喂養后，小鼠血脂四項指標明顯下降，與正常組小鼠相近。因此，高糖高脂飼料喂養小鼠較普通飼料喂養更容易肥胖，更容易出現胰島素敏感性下降，從而模擬了肥胖2型糖尿病患者發病初期的胰島素抵抗狀態。同時，通過水芹灌胃后小鼠血脂四項指標明顯降低，表明水芹具有較好的降低血糖血脂的作用，可有效促進胰島素的分泌，提高機體胰島素水平[13]。

2.3 注射STZ后對普通飼料B組和高糖高脂飼料D組小鼠血糖濃度的影響

分別給B組和D組小鼠一次性腹腔注射75 mg/kg STZ后，在1，2，3，4，5周內監測小鼠空腹血糖值，見表2。普通飼料喂養的B組空腹血糖值沒有明顯升高，3周后空腹血糖控制在6.48～6.62 mmol/L，血糖穩定，飲食正常，毛色光滑。小劑量一次性注射STZ 普通飼料喂養的 B組并未成模。高糖高脂飼料喂養的D組注射1周后，小鼠血糖值開始增高，到第3周后空腹血糖均≥26.84 mmol/L，且表現出多飲、多尿等癥狀，表明高糖高脂結合一次性小劑量注射STZ后D組

表1 喂養方式對小鼠各指標濃度的影響?

? 試驗前指適應性喂養1周后；造模前指按照各組喂養要求喂養5周后；血脂四項為造模前數據。

表2 B組和D組注射STZ后血糖濃度的影響

成為2型糖尿病小鼠模型。采用高糖高脂飼料聯合小劑量STZ選擇性破壞胰島功能后，小鼠的血糖逐漸升高，提示小鼠胰島受到高脂誘導的胰島素抵抗和化學物質STZ的雙重打擊以后，胰島功能受到損傷，但單純高糖高脂飲食并不能直接誘發高血糖和糖尿病[14-16]，只有聯合小劑量STZ才更容易誘發小鼠形成2型糖尿病。所以高糖高脂聯合STZ誘導的小鼠較普通飼料喂養的小鼠更容易形成2型糖尿病。2型糖尿病小鼠模型建立，最好檢測高糖高脂對小鼠胰島素的影響，但正常小鼠胰島素生化檢測較困難。同時小鼠血量較少，取血困難，只能采用切斷后腿股動脈取血。基于上述原因，需要進行生化檢測的動物試驗，建議選用大鼠進行建模。

2.4 注射STZ后水芹提取物對小鼠成模的干預作用

以D組為對照組，考察水芹水提物E組和水芹醇提物F組對2型糖尿病小鼠成模的干預作用(見表3)。D組、E組和F組按1.3.3方法建立模型。D組小鼠3周后穩定成模，血糖值在26.84～28.14 mmol/L，成模率為80%，死亡率為0%。E組和F組進行水芹提取物灌胃，2組小鼠體質量下降趨勢平緩，成模率均低于D組，水芹水提物成模率為40%，水芹醇提物成模率為60%，死亡率均為0%，且水芹水提物喂養小鼠血糖值為19.17～18.25 mmol/L，水芹醇提物血糖值為20.56～19.45 mmol/L，2組血糖值均低于D組。第5周后，從第一只小鼠死亡到小鼠全部自然死亡，E組和F組死亡時間都比D組推遲1周。說明水芹提取物可能存在某類成分或代謝產物，在改善胰島素方面有一定的療效，對2型糖尿病小鼠成模具有一定的干預作用，同時對小鼠體質改變起到積極作用，但其改善胰島素抵抗的機制仍需進一步探討。

表3注射STZ后對小鼠空腹血糖(FBG)濃度

的影響(第5周)

Table 3 Effect of injection of STZ on fasting plasma glucose (FBG) concentration in mice (fire weeks)

組別BW/g空腹血糖/(mmol·L-1)死亡率/%成模率/%D29．39±1．0526．85±0．59080E45．27±1．0418．25±1．05040F43．35±1．6319．45±1．06060

3 結論

采用高糖高脂飼料喂養聯合一次性小劑量注射STZ建立2型糖尿病小鼠模型，水芹水提物和醇提物對2型糖尿成模具有一定的干擾作用，降低成模成功率；水芹提取物對小鼠體質改善也起到積極作用，小鼠體質量下降緩慢，死亡時間推遲。說明水芹在抗糖尿方面是有一定作用的。但水芹對成模的干擾作用尚不清楚，需進一步深入研究。

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