復方中藥組分抗胰島素抵抗糖尿病大鼠糖的過氧化作用

楊鑫 劉明輝 馬越嬌 馮瑤 謝劍 張何 宋光熠 劉文艷

[摘要]目的 證實復方中藥組分防治糖尿病的有效性并探討其作用機制。方法 選取30只SPF級SD大鼠作為研究對象，應用腹腔注射地塞米松溶液制作胰島素抵抗大鼠糖尿病模型，分為模型對照組、中藥組分大劑量防治組、中藥組分小劑量防治組，每組10只。另取雌雄各5只大鼠作為空白對照組。中藥防治各組大鼠每天分別灌胃不同濃度的復方中藥組分；模型對照組每天以同樣體積的標準生理鹽水灌胃。空白對照組每天以生理鹽水進行腹腔注射，連續注射1周后每天應用生理鹽水進行灌胃。比較4組大鼠連續給藥6周后的空腹血糖，連續給藥8周后血漿、腎和胰腺組織的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）指標。結果 大劑量防治組的空腹血糖低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.01），血漿、腎和胰腺組織的SOD、CAT值均高于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.001、P<0.05），血漿、腎和胰腺組織的MDA值均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.01、P<0.05）；小劑量防治組的空腹血糖與模型對照組比較，差異無統計學意義（P>0.05），血漿、腎和胰腺組織的SOD值、血漿CAT值均高于模型對照組，差異均有統計學意義（P<0.001、P<0.05），血漿、腎和胰腺組織的MDA值均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.01、P<0.05）。結論 復方中藥組分對胰島素抵抗糖尿病的糖過氧化具有抵抗作用，該作用與其防治糖尿病及其并發癥密切相關。

[關鍵詞]復方中藥組分；胰島素抵抗；糖尿病并發癥；抗過氧化

[中圖分類號] R332 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2018）11（c）-0033-04

[Abstract] Objective To confirm the effectiveness of compound Chinese medicine components preventing and treating diabetes and explore its action mechanism. Methods All of 30 SD rats of SPF grade were selected as the research objects. The diabetic model of insulin resistance rats was established by intraperitoneal injection of Dexamethasone solution. The rats were divided into the model control group， large dose prevention and treatment group of Chinese medicine components， and low dose prevention and treatment group of Chinese medicine components， and there were 10 rats in each group. 5 male and 5 female rats were taken as the blank control group. The rats in each group of Chinese medicine prevention and treatment were administrated with different concentrations of compound Chinese medicine every day， the rats in the model control group were given the same volume of standard normal saline daily by injecting into the stomach. The blank control group was injected intraperitoneally with normal saline every day for one week， after 1 weeks of continuous injection， the normal saline was injected into the stomach every day. The fasting blood glucose were compared after 6 weeks of continuous administration， super oxide dismutase （SOD）， catalase （CAT）， malondialdehyde （MDA） in plasma， kidney and pancreas tissue were compared after 8 weeks of continuous administration among the four groups. Results The fasting blood glucose of the large dose prevention and treatment group was lower than that of the model control group， and the difference was statistically significant （P<0.01）. The SOD and CAT values of plasma， kidney and pancreas tissue were higher than those of the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.001， P<0.05）. The MDA values of plasma， kidney and pancreas tissue were lower than those of the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.01， P<0.05）. There was no significant difference in fasting blood glucose between the low dose prevention and treatment group and the model control group （P>0.05）， SOD and CAT in plasma， kidney and pancreas tissue were higher than those in the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.001， P<0.05）， and MDA contents in plasma， kidney and pancreas tissue were lower than those in the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.01， P<0.05）. Conclusion Compound Chinese herbal medicines can resist glucose peroxidation in insulin resistant diabetes mellitus， which is closely related to the prevention and treatment of diabetes mellitus and its complications.

[Key words] Compound Chinese medicine components； Insulin resistance； Diabetes complications； Anti-peroxidation

糖尿病是以血糖升高為主要特征的代謝性疾病，糖尿病患者胰島素抵抗十分常見，患者的胰島β細胞需要分泌高于正常人幾倍至幾十倍的胰島素才能維持正常的血糖水平，長此以往就形成高胰島素血癥，最終導致血糖升高，胰島素抵抗與高血糖互為因果又互相促進[1-3]，長期的高血糖狀態又可降低機體的抗氧化防御，引發脂質過氧化的狀態加劇，造成脂質過氧化反應的終產物丙二醛（MDA）增多，最終對全身組織器官造成損害，導致其功能障礙，甚至衰竭，嚴重者可出現如酮癥酸中毒和非酮癥性高滲性高血糖昏迷等水、電解質紊亂以及酸堿平衡失調等急性并發癥。目前大量實驗研究及臨床研究證實中藥及其有效組分通過改善過氧化狀態而對糖尿病起到了較好的防治作用，其對2型糖尿病的治療作用備受重視[4]，本項研究旨在證實復方中藥組分防治糖尿病及其并發癥的有效性，同時探討其改善糖尿病過氧化狀態的作用機制。

1 材料與方法

1.1實驗動物、試劑與儀器

無特定病原體級（SPF）SD種系8周齡大鼠，體重190～210 g，購于遼寧省長生生物技術有限公司[實驗動物許可證號：SCXK（遼）2010-0010，遼寧省科學技術廳簽發]，實驗前適應性飼養1周，喂食繁育鼠全價固體顆粒飼料（由遼寧省長生生物技術有限公司提供）。地塞米松磷酸鈉注射液（H410203272010241）購自鄭州羚銳制藥股份有限公司。復方中藥組分包括的黃芪、麥冬、三七皂苷等中藥組分由北京普惠天悅生物技術有限公司提供。MDA、超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等檢測試劑盒購于南京建成生物工程研究所。318C酶標儀（上海三科儀器有限公司）。SPECORD plus200分光光度計（德國耶拿分析儀器股份公司）。

1.2方法[5]

應用生理鹽水配制濃度為0.2 mg/ml的地塞米松溶液備用，每2天1次，以1 mg/kg體重的標準對大鼠進行腹腔注射復制胰島素抵抗大鼠糖尿病模型。注射1周后測定其空腹血糖，選取血糖水平>7.6 mmol/L 的大鼠為合格大鼠，隨機分為3組，每組10只、雌雄各半，分別為模型對照組、大劑量防治組、小劑量防治組。大劑量防治組每天灌胃復方中藥組分500 mg/kg體重，小劑量防治組大鼠每天灌胃復方中藥組分50 mg/kg體重，將藥物配制成不同濃度，各組灌胃體積均為1 ml/100 g體重；模型對照組大鼠每天以同樣體積標準生理鹽水灌胃。另取10只大鼠，雌雄各半，作為正常（空白）對照組，以生理鹽水進行腹腔注射（注射體積同地塞米松），連續注射1周后每天應用生理鹽水以1 ml/100 g體重標準進行灌胃。各組大鼠連續給藥6周后空腹12 h，取尾靜脈血檢測其血糖水平；各組大鼠分別于連續給藥8周頸動脈進行采血，測定SOD、CAT、MDA等指標；同時取各大鼠的胰腺和腎臟，置于生理鹽水中，10%組織勻漿，離心15 min（3000 r/min），然后取上清液檢測SOD、CAT、MDA。按照試劑盒說明書進行指標檢測。

1.3 觀察指標

觀察連續給藥6周后各組大鼠的空腹血糖及連續給藥8周后各組大鼠血漿、胰腺、腎臟的SOD、CAT、MDA值。

1.4 統計學方法

采用SPSS 12.0統計學軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1各組空腹血糖的比較

應用于本實驗的腹腔注射地塞米松大鼠的血糖值均>7.6 mmol/L。連續給藥6周后，模型對照組[（12.39±3.05）mmol/L]大鼠的空腹血糖顯著高于空白對照組[（5.93±0.76）mmol/L]，大劑量防治組[（7.36±1.79）mmol/L]大鼠的空腹血糖低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.01），小劑量防治組[（10.89±1.85）mmol/L]與模型對照組的空腹血糖比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

2.2各組大鼠血漿SOD、CAT、MDA的比較

連續給藥8周后，模型對照組大鼠的血漿MDA值明顯高于正常對照組，SOD、CAT值明顯低于空白對照組，大劑量防治組和小劑量防治組的血漿SOD、CAT值均高于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.001、P<0.05），血漿MDA值均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05、P<0.01）（表1）。

2.3各組大鼠腎和胰腺組織SOD、CAT、MDA值的比較

連續給藥8周后，模型對照組腎和胰腺組織的SOD和CAT值均明顯低于空白對照組，MDA值均明顯高于空白對照組。大劑量防治組和小劑量防治組腎和胰腺組織的SOD均高于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05），MDA值均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.01、P<0.05），小劑量與模型對照組之間差異無統計學意義（P>0.05）（表2）。

3討論

糖尿病屬于中醫的消渴范疇，病機為陰虛燥熱。目前，關于臨床糖尿病患者或實驗性糖尿病動物體內氧自由基增多、活性氧蓄積（ROS）的報道越來越多，氧自由基在糖尿病發生、發展過程中的作用備受關注[6-8]。自由基對胰島β細胞的損傷是糖尿病發生的一個重要因素[9]，氧化應激被認為是糖尿病的一個重要特征[10-11]。反過來，糖尿病又可誘導活性氧簇蓄積并引發、加重氧化應激反應，導致糖尿病在內的并發癥發生[12]。活性氧簇組可作為細胞內氧化應激信號分子，介導糖尿病腎組織損害的發生和發展[13]。抗氧化治療可減少ROS，機體內的SOD、CAT等酶系統具有較強的抗氧化反應能力[14]；SOD可阻斷和對抗氧自由基引起的細胞損傷，它可將組織細胞中的超氧陰離子自由基歧化過程生成為過氧化氫（H2O2），進而減少氧自由基對細胞的損傷[15]，并能對受損傷的細胞進行修復[16]；CAT能促進過氧化氫分解成O2和H2O，消除體內的H2O2，保護細胞免受H2O2的損傷[16-17]等；MDA是自由基作用于脂質發生過氧化反應的重要產物，具有細胞毒性，通過MDA可了解膜脂過氧化的程度。

黃芪具有益氣、固表、利尿等功效。歷代醫家均用之治療消渴，現代藥理證實黃芪含有多糖、黃酮、苷等化學成分，促進胰島素分泌，可降低血糖[18]，具有抗脂質過氧化作用，對糖尿病并發癥有良好的防治作用[19-20]，對糖尿病大鼠腎病并發癥有良好的改善作用；麥冬長于滋養胃陰，生津止渴，兼清胃熱，廣泛用于胃陰虛有熱之舌干口渴；三七皂苷是三七的主要活性成分，能降低血糖，具有擴張血管，改善微循環，抗氧化，抗炎等作用，其抗氧化能力可保護內源性氧自由基清除劑SOD的能力，抑制自由基生成，減少氧自由基作用于膜脂質生成的MDA，對糖尿病腎病具有保護作用，延緩糖尿病腎病的發展[13]。

本實驗研究結果顯示，連續給藥6周后，模型對照組的空腹血糖明顯高于空白對照組，提示造模成功；模型對照組高于大劑量防治組，與小劑量防治組差異無統計學意義，提示大劑量防治組具有降血糖作用。大劑量防治組血漿及腎、胰腺組織的SOD、CAT值均高于模型對照組，MDA含量均低于模型對照組；小劑量防治組血漿及腎、胰腺組織的SOD值均高于模型對照組、血漿CAT值高于模型對照組，腎、胰腺組織的CAT值與模型對照組差異無統計學意義，血漿，腎、胰腺組織的MDA值均低于模型對照組，提示中藥組分無論大劑量還是小劑量對血液和內臟的MDA含量均有明顯的降低作用；對血液和內臟SOD和CAT具有不同程度的升高作用，大劑量作用更強，提示中藥組分可不同程度地提高大鼠血漿，腎、胰腺組織中的SOD、CAT活性，降低脂質過氧化重要標志物——MDA值，可改善糖尿病大鼠的過氧化狀態，減少氧化應激反應。

綜上所述，由黃芪、麥冬、三七皂苷等中藥多糖組成的復方中藥組分防治糖尿病及其并發癥與其抗脂質過氧化，抑制氧化應激反應密切相關，對防治糖尿病及其并發癥具有積極作用。

[參考文獻]

[1]閔清，舒思杰，舒慧，等.脂糖舒對肥胖大鼠胰島素抵抗和脂質過氧化的影響[J].咸寧學院學報（醫學版），2007，21（4）：284-287.

[2]李瑾英，呂德珍.中西醫結合治療肥胖高胰島素血癥20例[J].當代醫學，2011，17（34）：151.

[3]林家煜，施亞雄，許曼音.脂聯素抵抗研究進展[J].國際內分泌代謝雜志，2009，29（3）：211-213.

[4]劉偉.番石榴葉對2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的治療作用[J].藥物與臨床，2010，4（3）：86.

[5]劉文艷，劉曉舒，韓健，等.復方中藥組分抗糖尿病大鼠糖過氧化作用[J].中國老年學雜志，2013，33（20）：5026-5027.

[6]王實，董瑤，黃波，等.二多糖膠囊對實驗性糖尿病大鼠體內過氧化過程的影響[J].中國冶金工業醫學雜志，2008， 25（4）：487-488.

[7]Robertson RP，Harmon J，Tran POT，et al.Poitout：β-cell glucouse toxicity，lipotoxicity，and chronic oxidative stress in type 2 diabetes[J].Diabetes，2004，53（2）：119-122.

[8]王翠娟，馮邵春，馬寧，等.糖耐量正常的肥胖青年男性H2O2、TAOC、25（OH）D3水平及其與胰島素抵抗的關系[J].醫學臨床研究，2014，31（3）：537-539

[9]黃森.氧自由基與糖尿病發病機制[J].實用臨床醫學，2006， 7（4）：146-147.

[10]王思為，夏道宗，方月娟，等.蓮房提取物對2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的影響[J].中草藥，2015，46（5）：721-726.

[11]Xia DZ，Fan YS，Zhang PH，et al.Protective effects of the flavonoid-rich fraction from rhizomes of Smilax glabra Roxb.on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity in rats[J].J Membrane Biol，2013，246（6）：479-485.

[12]程昊，李俊.翻白草黃銅對2型糖尿病胰島素抵抗大鼠保護作用[J].中國實用醫藥，2011，12（6）：248-250.

[13]李敬華，王素莉，沈繼春，等.三七總皂苷對糖尿病腎病大鼠腎功能的作用研究[J].中華實用與診斷治療雜志，2015，29（11）：1075-1077.

[14]李屹，馬越嬌，張曄，等.刺五加對衰老大鼠心肌過氧化的影響[J].中國冶金工業醫學雜志，2015，32（4）：467-468.

[15]邢冬杰，宿世震.三白草總黃銅對Ⅱ型糖尿病胰島素抵抗大鼠糖、脂代謝的影響[J].中成藥，2015，37（8）：1840-1842.

[16]張嫻，劉莉.白藜蘆醇粉對2型糖尿病患者血糖及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）的影響[J].河北中醫，2017，39（1）：19-22.

[17]樸元林，洪英杰，葛光巖.六味地黃湯對實驗性糖尿病大鼠心、肝、腎組織中過氧化氫酶活性和過氧化脂質含量的影響[J].延邊大學醫學學報，1998，21（3）：156-160.

[18]阮耀，岳興如，李曉明，等.黃芪對糖尿病大鼠心肌MDA、SOD、及GSH-PX，Na+-K+ATP酶活性的影響[J].時珍國醫國藥，2011，18（3）：593-594.

[19]劉必旺，吉海杰，許凱霞，等.黃芪對免疫低下糖尿病大鼠的影響[J].山西中醫，2013，29（8）：45.

[20]郭維文，黎帥，陳玲玲，等.黃芪甲苷對糖尿病腎病大鼠腎臟的保護作用及其機制[J].中國病理生理學雜志，2014， 30（2）：351.