當歸多糖對糖尿病大鼠脂代謝及脂肪因子的影響*

孟祥云，張之弘，汪永鋒，郭樹明，王曉懷，楊麗霞

1甘肅省中醫院，甘肅 蘭州730050；2甘肅省中醫藥研究院；3張掖市甘州區人民醫院；4甘肅中醫藥大學

當歸是以Angelica sinensis（Oliv.）Diels干燥根入藥。最早出現在《神農本草經》中，有補血和血，調經止血，潤腸滑腸等功效。現代藥理學研究發現，當歸具有廣泛的生理功效，能調節免疫力、保護肝臟［1］、抗氧化［2］、抗腫瘤［3］、鎮痛抗炎［4-5］等。中醫臨床用藥中有“十方九歸”之說［6］，當歸也是糖尿病的中藥復方中常用藥物［7-8］。當歸含有多種化學成分，主要分為精油和水溶性成分，多糖是其主要水溶性成分。前期研究發現當歸多糖能夠有效降低血糖，增加糖尿病大鼠抗氧化能力［9］。本研究探討當歸多糖對2型糖尿病模型大鼠糖脂代謝的效應機制。

1 材料與方法

1.1 動物選取體質量為（200±20）g的SPF級SD大鼠60只［甘肅中醫藥大學動物實驗中心，動物許可證號：SCXK（甘）2015-0002］。

1.2 藥品當歸多糖提取物（陜西慈緣生物技術有限公司，純度為98%，批號：CY170321）；吡格列酮片（廣東華南藥業集團有限公司，批號：H44025019，規格：30 mg/片）；鏈脲佐菌素（美國西格瑪公司，批號：51254975，規格：5 mg/瓶）；生理鹽水（華潤雙鶴藥業股份有限公司，批號：H11021635，規格：250 mL/瓶）；多聚甲醛［中國人民解放軍第一醫院，批號：蘭制字（2011）B01021］。

1.3 試劑血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）及高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）測定試劑盒（北京利德曼生化股份有限公司，批號：611118K、61109K、611152K、610171J）；瘦素（leptin，LEP）、脂聯素（adiponectin,ADPN）、抵抗素（RSTN）ELISA測定試劑盒（上海信帆生物科技有限公司，批號：20171206103、20171206120、20171205131）。

1.4 儀器352型全自動酶標分析儀（芬蘭Lzbysystems Multiskan MS公司）；AC8型洗板機（芬蘭Thermo Labsystems公司）；TG16W型微量高速離心機（濟南云騰醫療器械有限公司）；FA2004NKT型電子天平（上海精密科學儀器有限公司）；P2、P10、P100、P200、P1000型移液器（吉爾森P型移液器公司）。

1.5 方法

1.5.1 動物造模將10只SD大鼠設為正常組，其余大鼠以高糖高脂飼料喂養8周后在大鼠左下側腹腔注射25 mg/kg STZ，連續注射1周后尾靜脈采血檢測血糖值，≥13.9 mmol/L確定模型成功，為達到血糖標準的大鼠追加注射12.5 mg/kg的STZ 1次。按照隨機數字表法分為模型組、吡格列酮組及當歸多糖低、中、高劑量組，每組10只。

1.5.2 給藥以“人與大鼠體表面積換算方法”計算給藥劑量，體表面積=常數×（體質量2/3）/10000，按“mg/kg折算mg/m2的轉換因子”進行換算，大鼠給藥劑量（mg/kg）=人體劑量（mg/kg）×［人的轉換因子（36）/大鼠的轉換因子（6）］。將當歸多糖用生理鹽水配制成低、中、高劑量100、200、400 mg/kg；西藥組灌胃吡格列酮10 mg/kg，正常組和模型組灌服相同體積的生理鹽水。每只按1 mL/100 g灌胃，每日1次，連續4周。

1.6 標本收集末次給藥后，禁食不禁水10 h，心臟負壓采血，4℃離心半徑13.5 cm，4000 r/min離心5 min收集血清檢測血脂、脂肪細胞因子。采血后大鼠脫頸椎處死取腹部脂肪組織固定于4%多聚甲醛待處理。

1.7 檢測指標觀察各組大鼠一般狀況，每日進食量和飲水量，活動量以及毛色等。造模成功后，記錄大鼠體質量，并在藥物干預后每周早上9點空腹稱重并記錄1次體質量。根據試劑盒說明，檢測血清中TC、TG、HDL、LDL與脂肪細胞因子LP、ADPN、RSTN水平。腹部脂肪組織經HE染色，在高倍顯微鏡下觀察脂肪組織變化情況。

2 結果

2.1 大鼠一般情況模型組較正常組大鼠活動量下降，毛色無光澤，二便均增多，籠內墊料淋濕嚴重。吡格列酮組、當歸多糖各劑量組大鼠活動量較模型組增加，毛色與正常組比較無明顯差別，二便較模型組減少。當歸多糖各劑量組與吡格列酮組比較，大鼠一般情況無明顯差異。

2.2 大鼠體質量變化情況與正常組比較，模型組大鼠體質量增長速度較快，藥物干預2、3、4周時差異極顯著。與模型組比較，吡格列酮組和當歸多糖各劑量組大鼠體質量增長速度均較慢，藥物干預第2、3、4周吡格列酮組、當歸多糖高劑量組體質量與模型組比較差異極顯著，見圖1。

圖1 各組大鼠體質量變化情況（±s，n=10）

2.3血脂變化情況當歸多糖各劑量組、吡格列酮組TC、TG、LDL低于模型組，HDL高于模型組。當歸多糖高劑量組與吡格列酮組療效優于其他組（P＜0.01），當歸多糖高劑量組與吡格列酮組比較，差異無統計學意義。見圖2。

圖2 各組大鼠血脂情況（±s，n=10）

2.4 大鼠脂肪細胞因子變化情況與模型組比較，當歸多糖各劑量組、吡格列酮組LEP、RSTN水平均降低，其中當歸多糖高劑量組與吡格列酮組差異極顯著，且優于其他組（P＜0.01）。ADPN用藥各組與模型組比較差異均極顯著，當歸多糖高劑量組與吡格列酮組療效優于其他組。見圖3。

圖3 各組大鼠脂肪細胞因子變化情況（±s，n=10）

2.5 各組大鼠脂肪組織病理觀察正常組脂肪細胞排列緊密，體積大小正常均勻排列；模型組與正常組相比脂肪細胞排列紊亂，脂肪細胞普遍體積增大，每個視野中較大脂肪細胞數增多，組織中央區出現大量空泡、囊腔樣改變，間質組織區增多；吡格列酮組較模型組脂肪細胞排列整齊，細胞截面明顯減小，空泡及囊腔樣病理改變基本恢復正常；當歸多糖各劑量組與模型組相比，隨著給藥劑量的增加脂肪細胞排列逐漸致密整齊，細胞截面基本恢復正常，空泡及囊腔樣病變明顯減輕。見圖4。

圖4 各組大鼠脂肪組織形態（HE×200）

3 討論

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是由胰島素分泌相對不足或胰島素抵抗引起的糖脂代謝紊亂的疾病［10］。中醫將DM歸為消渴，《黃帝內經》中因其表現分為肺消、膈消、消中等，主要由于五臟不足、情志不暢、過食肥甘等多種因素交錯引發疾病［11］。其中肥胖為消渴的高危因素，過度肥胖使機體內脂肪大量堆積，從而引起心腦血管疾病，導致內分泌功能紊亂，胰島素分泌功能降低，逐漸產生胰島素抵抗，促進DM的發生與發展［12］。

DM的治療目前主要為口服降糖藥物或注射胰島素，但只能單純控制血糖，不能調節多種代謝紊亂，并且長期用藥會產生一定毒副反應，如磺脲類、格列奈類藥物主要引起低血糖，也有部分出現皮疹、過敏反應、白細胞減少等［13］；雙胍類、α-糖苷酶抑制劑等藥物主要出現胃腸道反應，食欲不振、惡心、嘔吐、腹痛和反酸等［14］；胰島素增敏劑類藥物可導致水鈉潴留，出現面部及下肢浮腫，加重心衰及肝功異常等。當歸為中醫治療DM常見藥物，如當歸補血湯對DM大鼠腎組織損傷具有保護作用［15］；當歸六黃湯能夠減輕胰島炎癥、降低胰島細胞Bax表達等，從而治療非肥胖型糖尿病［16］；當歸四逆湯對DM周圍神經病變療效顯著［17］。當歸味甘、辛，性溫，歸肝、心、脾經，對氣血有行補兼施的功效。當歸多糖是當歸提取物中重要成分之一，毒副作用小，可多途徑、多靶點、多方向性干預DM的發生發展［18］。前期研究發現其對STZ誘導的DM大鼠有良好的降低血糖，調節胰島素抵抗的作用［19］。

本實驗結果顯示模型組大鼠TC、TG及LDL均高于正常組。當歸多糖各劑量與吡格列酮能降低模型大鼠上述指標，升高模型大鼠HDL水平，并呈明顯的量-效關系。研究發現脂肪組織除能儲存能量外，還可分泌LEP、RSTN、ADPN等生理活性物質［20-21］，其中LEP是由脂肪細胞分泌并作用于中樞系統，調節進食、能量消耗，減輕體質量，使機體脂肪保持正常狀態。抵抗素是脂代謝過程中的重要信號分子，可引起機體胰島素抵抗和葡萄糖不耐受。而ADPN作為一種胰島素超敏化激素，能夠促進骨骼肌細胞的脂肪酸氧化和糖吸收，對機體的脂質代謝和血糖穩定起重要調節作用［22］。本實驗發現當歸多糖能降低DM大鼠LEP、RSTN，升高ADPN水平。當歸多糖能改善大鼠脂肪細胞變性、壞死、融合的病理狀態。可見，治療DM不僅要控制血糖，還需要調節脂質代謝。實驗發現當歸多糖能夠控制DM大鼠體質量，調節脂質代謝與脂肪細胞因子，對脂肪組織具有一定的修復和保護作用。但其作用機制及靶點、信號通路還需進一步研究驗證。