烏蕨對小鼠降血糖的實驗研究

陳明+王恒+趙鴻賓+余躍生+段萍

[摘要] 目的 探討烏蕨對2型糖尿病小鼠降血糖作用。 方法 通過4周高脂飲食結合腹腔注射鏈脲菌素（STZ） （35 mg/kg），建立2型糖尿病小鼠模型。模型小鼠同時口服烏蕨4周，對照組小鼠正常飲食，腹腔未注射STZ。然后利用半定量RT-PCR、生化檢測等方法進行相關分析。結果 與對照組相比，胰島素抵抗組小鼠胰島素水平降低。與胰島素抵抗組比較，烏蕨組胰島素水平增加。胰島素抵抗組中胰島素信號分子IRS-1和IRS-2表達降低。相比較，胰島素抵抗組中FAS表達增高，而烏蕨組FAS表達降低，PPAR-α表達增高。結論 烏蕨可改善2型糖尿病引起的胰島素抵抗。

[關鍵詞] 2型糖尿病；烏蕨；胰島素抵抗；機制

[中圖分類號] R59 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-4062（2017）04（a）-0033-03

[Abstract] Objective To study the hypoglycemic effect of stenoloma chusana in diabetic mice. Methods The type 2 diabetes mice model was established by four-week high-fat dieting and peritoneal injection of STZ of 35 mg/kg， and the model mice took the stenoloma chusana orally， and the control group ate food normally， and did not undergo the peritoneal injection of STZ， and then the correlation analysis was conducted by the semiquantitative RT-PCR and biochemical test methods. Results The insulin level in the insulin resistance group decreased compared with that in the control group， and the insulin level in the stenoloma chusana group increased compared with that in the insulin resistance group， and the insulin signaling molecule IRS-1 and IRS-2 expressions in the insulin resistance group decreased， and the FAS expression increased in the insulin resistance group and the FAS expression decreased in the stenoloma chusana group， but the PPAR-α expression increased in the stenoloma chusana group. Conclusion Stenoloma chusana can improve the insulin resistance caused by the type 2 diabetes.

[Key words] Type 2 diabetes； Stenoloma chusana； Insulin resistance； Mechanism

2型糖尿病是最常見的糖尿病，在世界范圍內占糖尿病總數的90%[1]。2型糖尿病發病是由于胰島β細胞破壞導致胰島素分泌不足以及胰島素抵抗（insulin resistance，IR）。胰島素抵抗對各種器官和組織產生影響。胰島素抵抗對中樞神經系統的影響是可能導致肥胖，因為中樞神經系統胰島素活性增加會提高食欲[2]。在脂肪組織中，胰島素抵抗會引起高脂血癥。脂肪組織可分泌細胞因子和激素，而脂肪膨脹破壞其內分泌功能，從而促進胰島素抵抗。在胰腺組織，胰島素抵抗損壞胰島β細胞再生[3]。烏蕨是糖尿病的最常用的藥物之一。烏蕨改善胰島素敏感性，減少糖異生，促進葡萄糖吸收，降低肝糖原產生[4]。烏蕨對一些胰島素抵抗和高胰島素血癥影響的組織，但其確切作用機制尚未完全闡明。因而，該研究目的是評價烏蕨對2型糖尿病小鼠胰島素抵抗降血糖影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

實驗動物：30只健康昆明種小鼠，體質量18～22 g，雌雄各半。貴州醫科大學實驗動物中心提供（SCXK（黔）[2012-0001]），自由攝入食物和水。試劑：脲菌素（STZ）；RNA提取試劑盒；基因引物。

1.2 2型糖尿病小鼠模型制備及實驗分組

一次性腹腔注射1% STZ溶液35 mg/kg，小鼠分為3組：對照組，小鼠正常飲食，腹腔未注射STZ；2型糖尿病小鼠進一步分為兩組：2型糖尿病組（胰島素抵抗）和2型糖尿病+烏蕨組（6 mg/kg），每組小鼠10只。

1.3 造模成功檢測標準

小鼠注射STZ溶液和連續4周高脂飲食4周后，血糖和血脂水平增高，證實造模成功[5]。

1.4 半定量RT-PCR分析

收集小鼠肝臟和附睪脂肪組織，冷結在1 mL izol試劑中，陏后儲存在70℃利用RNA提取試劑盒提取組織中總RNA，通過分光光度計評價RNA純度。RNA（1μg）在70℃處理5 min后，采用逆轉錄酶反轉錄生成cDNA。PCR擴增，25 μL反應體系，2 μL模板，2.5 U Taq聚合酶，3 mmol/L MgCl2，50 pmol前向和反向引物，不同基因引物如表1所示。PCR產物進行瓊脂糖凝膠電泳，溴化乙錠染色。

1.5 主要觀察指標

小鼠血清胰島素變化相關基因影響、胰島素信號分子表達。

1.6 統計方法

數據采用SPSS 19.0 統計學軟件進行統計學處理，計量數據以（x±s）表示；組間比較采用方差分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 小鼠血清胰島素、血糖變化

如表1所示，與對照組相比，胰島素抵抗組小鼠胰島素水平降低。與胰島素抵抗組比較，烏蕨組胰島素水平增加。

2.2 烏蕨對糖尿病誘導胰島素信號分子的影響

半定量RT-PCR分析各組肝胰島素受體底物（IRS-1和IRS-2）、脂肪酸合成酶（FAS）和過氧化物酶體增殖物激活受體-α（PPAR-α）。如圖1 A、B所示，胰島素抵抗組中胰島素信號分子IRS-1和IRS-2表達降低。相比較，胰島素抵抗組中FAS表達增高，而烏蕨組FAS表達降低，接近正常（圖1C）。烏蕨組PPAR-α表達增高（圖1D）。

3 討論

該研究采用目前國際上公認的造模方法，可特異地、可靠地反映2型糖尿病代謝情況及胰島組織結構變化，具備該種疾病的主要癥狀。烏蕨是一種民間中草藥，為多年生草本，其味微苦，性寒，具有清熱解毒，利濕，止血的功效。臨床上研究表明該藥物具有改善胰島素表達和血糖水平[6]。現代研究表明烏蕨含有黃酮、揮發油、酚類、甾體和多糖等成分，其提取物具有較強的抗氧化、抗炎、抗菌、止血、保肝、解毒等作用[7]。

臨床研究發現烏蕨具有良好的降糖作用，該研究通過動物實驗進一步探討烏蕨降糖的機理，結果顯示，烏蕨可增強IRS-1和IRS-2的酪氨酸磷酸化提高胰島素敏感性，調節胰島素信號轉導。胰島素是機體內一種重要的內分泌激素，它與受體結合后經過一系列的信號轉導來調節基因表達，作用于主要靶器官肝臟、肌肉和脂肪組織，參與體內多種物質的代謝調節[8]。IR是指胰島素維持正常血糖的能力下降，其產生的生物學效應低于正常水平，或組織對胰島素的反應性下降[8]。胰島素抵抗并非單一因素致病，遺傳、環境和行為因素均起重要作用[10]。其中受體水平胰島素抵抗發生環節現在認為可發生于胰島素與受體結合前，或受體及受體后[5]。

該研究通過動物模型治療研究表明，烏蕨通過改善胰島素抵抗而有效治療2型糖尿病，使胰島素信號分子IRS-1和IRS-2表達降低，從而降低2型糖尿病肥胖患者血糖水平，表明烏蕨可調節胰島素敏感性。結果提示烏蕨具有良好控制2型糖尿病發展的作用，具有廣闊的應用前景。

[參考文獻]

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（收稿日期：2017-01-12）