二苯乙烯苷對血糖波動性糖尿病小鼠血糖、血脂及腎臟功能的影響▲

陳 雪 張嫄怡 李品玉 楊 堅 段文彪

(肇慶醫學高等專科學校1 病理學與病理生理學教研室，2 學校辦公室，廣東省肇慶市 526020，電子郵箱：chenxuegd@qq.com)

糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病，是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起糖、脂肪、蛋白質代謝紊亂為主要特征的慢性代謝性疾病，可導致多系統功能損害，出現眼、腎、神經、心臟、血管等組織及器官的慢性進行性病變、功能減退甚至衰竭。隨著我國經濟的高速發展，人們生活方式的改變以及人口老齡化的到來，糖尿病發病率逐年升高，已經嚴重威脅到人們的健康與生命。根據國際糖尿病聯盟報告顯示，2019年全球約有4.63億成人患有糖尿病，而中國的糖尿病患者數量為1.164億[1]。當糖尿病患者沒有得到充分的醫療支持時，將面臨嚴重的并發癥患病風險，如心腦血管疾病、失明、腎功能衰竭等，這嚴重影響患者的生活質量，增加其醫療費用，加重家庭負擔。糖尿病所引起的腎功能損害是糖尿病的嚴重并發癥之一，也是糖尿病致死的主要原因。二苯乙烯苷(2,3,5,4′-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glycoside，TSG)是中藥何首烏中主要的水溶性生物活性成分，具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗動脈血管硬化、抗衰老和神經保護等作用[2]。本研究觀察TSG對血糖波動性糖尿病小鼠血糖、血脂及腎臟功能的影響，探討TSG對血糖波動性糖尿病小鼠腎臟的保護作用，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選取45只健康雄性昆明小鼠，體重25～30 g，購自廣東省醫學實驗動物中心，許可證號：SCXK(粵)2018-0002，飼養環境濕度及溫度適宜，12 h晝夜交替，標準飼料喂養，自由進食和飲水。

1.2 實驗分組、模型制備與干預方法 將45只雄性小鼠按隨機數字表分為正常對照組(A組)10只，正常血糖波動TSG治療組(B組)10例和糖尿病模型組25只，給予糖尿病模型組25只小鼠禁食12 h后，清晨空腹左下腹腔內注射60 mg/kg的鏈脲佐菌素(北京索萊寶科技有限公司，批號：917G031)，72 h后取尾靜脈血檢測血糖，隨機血糖≥16.7 mmol/L則視為糖尿病小鼠模型造模成功，本研究造模成功率為92%(23/25)；將造模成功的糖尿病模型組小鼠按隨機數字表分為血糖波動性糖尿病組(C組)10只、血糖波動性糖尿病TSG治療組(D組)10只,剩余其他小鼠交由實驗動物中心處理。以糖尿病小鼠模型造模成功當天作為實驗開始，B組、C組、D組小鼠給予腹腔注射2 g/kg葡萄糖，2次/d，分別于每日08：00與14：00進行注射，C組、D組小鼠在腹腔注射葡萄糖30 min后皮下注射普通胰島素1～3U，造成血糖波動。給予B組、D組小鼠50 mg/kg TSG(上海士鋒生物科技有限公司，批號：178031025)灌胃，2次/d，分別于每日09：00及17：00給藥，連續干預8周。A組大鼠于同時間段給予等量生理鹽水灌胃。

1.3 觀察指標 (1)一般情況：實驗開始后，每天觀察各組小鼠的一般情況，包括精神狀態、活動情況、飲食、大小便、毛發等，每周稱體重1次。(2)血糖監測及血糖波動性：實驗開始后，每周進行1次7個時間點(同一天)的血糖檢測，時間分別是08：00、08：30、10:00、14：00，14：30、16：00、20：00，共測量8周。取小鼠尾靜脈血，采用羅氏血糖儀及配套試紙進行血糖測定，記錄血糖數據，計算各組小鼠即日內血糖波動評估參數，包括平均血糖(mean blood glucose,MBG)水平、血糖水平標準差(standard deviation of blood glucose,SDBG)、最大血糖波動幅度(largest amplitude of glycemic excursions,LAGE)；MBG反映血糖平均水平；SDBG反映血糖離散程度，SDBG離平均值越遠，離散程度就越大，表示血糖波動越大；LAGE即日內血糖最高值與最低值，LAGE越大，血糖波動幅度就越大。比較各組小鼠干預8周后的MBG、SDBG、LAGE。(3)肝腎功能：干預8周后，各組小鼠禁食10 h，自由飲水，終點當日8：00～10：00之間稱重后，采用10%水合氯醛腹腔注射麻醉小鼠，取尾靜脈血采用葡萄糖氧化酶法檢測空腹血糖；心臟取血1 mL，3 000 r/min離心5 min分離血清標本備用，采用高效液相離子交換色譜法檢測糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c，HbA1c)的含量，采用全自動生化分析儀測定總膽固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮的含量。其中，糖化血紅蛋白試劑盒購自上海伯樂生命醫學產品有限公司(批號：740)，總膽固醇試劑盒購自北京普利萊生物技術公司(批號：E1005),三酰甘油試劑盒購自北京普利萊生物技術公司(批號：E1003)，血肌酐試劑盒購自南京建成生物工程研究所(批號：C011-2-1)，血尿素氮試劑盒購自南京建成生物工程研究所(批號：C013-2-1)。

1.4 統計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。計量資料用均數±標準差(x±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 4組小鼠一般情況的比較 干預8周后，A組、B組小鼠反應敏捷，精神狀態佳，毛發白亮且有光澤，攝食量、攝水量及尿量均正常；C組、D組小鼠消瘦，毛發粗糙且無光澤，有脫落，活動減少，動作遲緩，精神萎靡，出現“三多一少”(多飲多食多尿，體重減輕)的糖尿病表現。

2.2 4組小鼠體重及血糖變化的比較 干預8周后，4組小鼠的體重、空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE比較，差異均有統計學意義(均P<0.05)，其中C組與D組小鼠的體重均低于A組與B組，空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于A組與B組，且C組的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于D組(均P<0.05)；而C組與D組、A組與B組之間的體重比較，以及A組與B組之間的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表1。

表1 4組小鼠體重及血糖變化的比較(x±s)

2.3 4組小鼠血脂及腎功能指標的比較 干預8周后，4組小鼠的血清HbA1c、總膽固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平比較，差異均有統計學意義(均P<0.05)，其中C組與D組小鼠的上述指標水平均高于A組與B組，且C組的血清總膽固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平均高于D組(均P<0.05)；而C組與D組之間的血清HbA1c水平比較，以及A組與B組之間的血清HbA1c、總膽固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表2。

表2 4組小鼠血脂及腎功能指標的比較(x±s)

3 討 論

糖尿病常見的并發癥有多發性神經炎、失明、肢體壞疽、腎衰竭等，持續性的慢性高血糖是引起糖尿病慢性并發癥的關鍵因素[3]。動物實驗研究發現，在高糖、高脂及腹腔注射STZ誘導的糖尿病動物模型中，交替注射葡萄糖及胰島素引起的血糖波動可導致腎功能損傷[4]。在臨床上，血糖波動性糖尿病比持續性高血糖糖尿病患者更為多見，且血糖波動性糖尿病對機體的危害更大[5]。本研究結果顯示，干預8周后C組、D組小鼠的體重輕于A組、B組(P<0.05)，且出現多食、多飲、多尿等現象，提示血糖波動性糖尿病小鼠造模成功。本研究結果還顯示，干預8周后C組與D組的空腹血糖、MBG、SDBG、LAGE，以及血清HbA1c、總膽固醇、三酰甘油、血肌酐、血尿素氮水平均高于A組與B組(均P<0.05)，說明血糖波動越大，小鼠的腎功能損傷就越嚴重。

TSG是何首烏中主要的水溶性生物活性有效成分，具有降血脂、抗炎、抗氧化、抗動脈血管硬化、抗衰老和神經保護、腎臟保護等作用[6]。本研究結果顯示，C組的血清總膽固醇、三酰甘油水平均高于D組(均P<0.05)，這說明TSG對血糖波動性糖尿病小鼠的血脂具有調節作用。可能原因是TSG可抑制內源性三酰甘油的合成，改善脂質在體內分布以及在內臟器官的沉積，提高肝細胞內脂蛋白脂肪酶、肝脂酶的活性，加速三酰甘油的分解，從而減少肝細胞內三酰甘油的堆積[7]。

有研究發現，在糖化血紅蛋白水平相近的患者中，血糖波動較大者的慢性并發癥發病率和危害性更高，血糖波動被視為糖尿病心血管并發癥的預測因子[8]。本研究結果顯示，C組與D組小鼠的血清HbA1c水平比較，差異無統計學意義(均P>0.05)，但C組的空腹血糖、MBG、SDBG及LAGE均高于D組(均P<0.05)。與相關研究結果相似[9]。這表明TSG不僅有降血脂的作用，還可改善糖尿病小鼠的胰島素抵抗[10]。研究表明，血糖波動可能引起染色體重構、炎癥反應、氧化應激增強[10]，因此，在糖尿病的治療中，不能完全依賴HbA1c水平來評估療效，更要關注血糖波動的情況。

糖尿病患者出現長期的高血糖波動，會使動脈及毛細血管發生不同程度的病變與損傷，特別是腦和腎臟的血管，且糖尿病最常見的并發癥之一是腎功能損傷。研究發現，血糖波動可促進糖尿病慢性腎功能損傷的發生發展，血糖波動越大，糖尿病腎病發生率越高[11]。本研究結果顯示，C組與D組小鼠的血清肌酐、尿素氮水平均高于A組與B組，且C組的血清肌酐、尿素氮水平均高于D組(均P<0.05)，表明長期的血糖波動會導致糖尿病小鼠腎功能受損，引起血清肌酐與尿素氮水平升高。原因可能是糖尿病患者血糖波動會引起氧化應激、炎癥反應、血管內皮細胞損傷、胰島B細胞功能缺陷及胰島素抵抗、凝血機制活化[12]，長期的血糖波動還會增加氧化應激，氧化與抗氧化系統失衡，產生的活性氧物質可引起炎癥細胞的招募，促進炎癥介質的釋放，引起慢性的炎癥反應，從而加重腎的損傷[13]。給予TSG干預后，血糖波動性糖尿病小鼠的腎功能損傷減輕，說明TSG對血糖波動性糖尿病小鼠的腎功能有一定的保護作用。原因可能是TSG具有強大的抗氧化作用，可以減少超氧化自由基的損傷，有效改善糖尿病小鼠體內氧化應激指標，逆轉糖尿病小鼠體內的氧化與抗氧化失平衡，減輕氧化應激的損傷程度[14]。張園等[15]研究發現，TSG對2型糖尿病大鼠具有抗炎、抗氧化作用，而且能抑制主動脈的細胞凋亡相關基因核因子κB的表達。還有研究發現，白藜蘆醇聯合TSG可能通過抗腎臟衰老，延緩糖尿病腎病的進展，TSG可通過減少脂質的過氧化反應，減弱超氧自由基對血管內皮細胞的損傷作用，從而在一定程度上防治糖尿病腎病[13]。

綜上所述，TSG可降低血糖波動性糖尿病小鼠的血糖與血脂水平，保護其腎臟功能。目前TSG對糖尿病腎損傷的保護作用主要集中于降血脂、抗氧化應激方面的研究，下一步應探索TSG在糖尿病腎損傷中保護作用的分子機制，為糖尿病的預防及治療提供新的理論依據。