楊桂珍 穆景陽 梁 軍 張志寧 陳健茂 王曉東 吳 璟
(寧夏醫(yī)科大學高職學院,寧夏 銀川 750021)
通過降低血糖來延緩和控制糖尿病(DM)慢性并發(fā)癥的藥物研究越來越受到重視,其中從中藥中尋找降血糖的有效成分是目前較為關注的研究領域。研究顯示,沙棘及其產(chǎn)物具有降低血糖和抗氧化的作用〔1~5〕。本實驗采用腹腔一次性注射鏈脲佐菌素(STZ)建立小鼠DM模型,觀察沙棘提取物對STZ實驗性DM小鼠血糖水平和氧化功能的影響,并探討可能機制。
1.1 藥品與試劑 沙棘提取物,由河北神興集團沙棘藥業(yè)有限公司提供,批號20091210,質(zhì)量標準39.1%,應用時溶解于新鮮蒸餾水中,配成適當濃度的混懸液貯存于4℃冰箱中備用。STZ為Sigma公司產(chǎn)品;檸檬酸、檸檬酸鈉等試劑均為分析純;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽還原酶(GSH-Px)、一氧化氮合成酶(NOS)試劑盒購自南京建成生物工程研究所,批號20100407;鹽酸二甲雙胍片深圳中聯(lián)制藥有限公司,批號20090306,臨用時研磨成粉末,溶于新鮮蒸餾水中配成混懸液備用。
1.2 模型建立、分組及給藥 清潔級雄性昆明種小鼠130只,體重(27±2)g,本院實驗動物中心提供,合格證號SCXK(寧)2010~0012,飼養(yǎng)于標準化動物室,通風良好,室溫18~22℃,相對濕度30% ~50%,自由進食飲水、適應性觀察1 w,按體重分為正常對照組20只和造模組110只。造模組小鼠禁食14 h后腹腔一次性注射STZ 150 mg/kg,72 h后剪尾取血測血糖,凡血糖值>11.1 mmol/L者為DM模型鼠,模型鼠隨機又分為模型組、沙棘提取物高、中、低劑量組和二甲雙胍組,共92只。造模后,6組小鼠均每天上午禁食2 h后0.2 ml/10 g灌胃一次,正常對照組和模型組灌胃等體積蒸餾水;二甲雙胍組210 mg/kg混懸液灌胃;沙棘提取物高、中、低劑量組分別按150、100、50 mg/kg灌胃〔5〕。實驗期間飲水和飼料不加限制,連續(xù)用藥4 w,于末次給藥后禁食12 h,烏拉坦腹腔注射麻醉,心腔取血、留取肝臟組織制成10%勻漿,檢測相應指標。
1.3 指標測定 每2周測一次空腹血糖,定期記錄小鼠攝食量、飲水量、尿量、體重及活動等情況。嚴格按照試劑盒說明書檢測血清、肝組織SOD、GSH-Px、NOS活性和 MDA含量值。
1.4 統(tǒng)計學處理 數(shù)據(jù)用SPSS11.5統(tǒng)計學軟件處理,各樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析。
2.1 沙棘提取物對STZ實驗性DM小鼠體重、24 h尿量、飲水量和攝食量的影響 造模前,各組小鼠體重等情況均無明顯差異(P>0.05),造模1 w后與正常對照組相比,模型組小鼠飲水量、攝食量、尿量增加,體重增加減緩,2 w后,該組小鼠明顯出現(xiàn)多飲、多食、多尿、體重下降及活動減少。4 w后,各治療組小鼠多飲、多食、多尿癥狀明顯改善,模型組小鼠以上情況變化不明顯。
2.2 沙棘提取物對STZ實驗性DM小鼠不同時間點空腹血糖的影響 與正常對照組比較,模型組小鼠空腹血糖平均值明顯升高(P<0.05)。治療4 w后,與模型組比較,沙棘提取物組、二甲雙胍組空腹血糖明顯降低(P<0.05),表明沙棘提取物對高血糖模型小鼠具有降低血糖的作用,而且這種降糖作用以高、中劑量組為最佳,也不因時間延長而變化,其降糖效果與二甲雙胍組相當(P>0.05)。見表1。
2.3 沙棘提取物對STZ實驗性DM小鼠血清GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響 與正常對照組比較,模型組小鼠血清GHS-Px活性、SOD活性明顯降低,MDA含量、NOS活性明顯增加(P<0.05),表明模型組小鼠的抗氧化能力明顯低于正常小鼠。與模型組比較,各治療組GHS-Px、SOD活性明顯提高,MDA含量、NOS活性明顯降低(P<0.05),以高、中劑量組最為顯著。見表2。
2.4 沙棘提取物對DM 小鼠肝臟GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響 與正常對照組比較,模型組小鼠肝臟MDA含量、NOS活性顯著升高,SOD和GSH-Px活性明顯降低(P<0.05),表明模型組小鼠肝臟因高血糖而氧化應激反應增強。治療4 w后,與模型組比較,各治療組MDA含量、NOS活性明顯降低,GHS-Px和SOD活性明顯提高,中、高劑量沙棘提取物組MDA含量與模型組比較差異顯著(P<0.05),見表3。
表1 沙棘提取物對DM小鼠不同時間點空腹血糖的影響(x ± s,mmol/L)
表2 沙棘提取物對DM小鼠血清GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響(x±s)
表3 沙棘提取物對STZ DM小鼠肝臟GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響(x±s)
持續(xù)高血糖引發(fā)自由基介導的脂質(zhì)過氧化作用可導致機體抗氧化防御能力下降,體內(nèi)多種臟器氧化損傷,其中對胰島β細胞的損傷是引發(fā)DM的一個重要因素〔6〕。SOD是機體細胞內(nèi)清除氧自由基的多種酶之一,能催化氧自由基轉化為氧和過氧化氫,從而保護組織細胞免受氧自由基的損傷。在長期高血糖狀態(tài)下,SOD、GSH-Px等分子的活性基團因非酶糖基化而活性下降,對氧自由基的清除減少,引起體內(nèi)廣泛的組織成分和細胞結構與功能損傷。同時L-精氨酸作為底物通過NOS的催化而生成NO,大量的NO可加速脂質(zhì)過氧化反應,抑制線粒體呼吸和能量代謝,產(chǎn)生細胞毒作用,使DNA合成減少,也是導致神經(jīng)細胞死亡的主要途徑〔7〕。
有研究表明STZ通過自由基反應損傷胰島β細胞膜及有關細胞器的膜結構,使膜脂質(zhì)過氧化,進而損傷β細胞〔8〕。本結果提示DM小鼠體內(nèi)氧化應激水平明顯升高。表明沙棘抑制氧自由基生成,減輕細胞膜脂質(zhì)過氧化損傷作用是通過提高小鼠體內(nèi)抗氧化酶活性,降低MDA含量實現(xiàn)的,且呈劑量依賴性。而NOS的變化與NO一致,在DM早期因代償作用而升高,DM晚期則因持續(xù)性的高血糖狀態(tài)造成內(nèi)皮細胞功能紊亂,內(nèi)皮源性NO生成減少而降低〔9〕,本實驗與文獻報道一致。而小鼠肝臟GHSPx活性、SOD活性明顯提高,MDA含量、NOS活性明顯降低,則表明沙棘通過抑制氧自由基生成,減輕肝組織氧化應激反應,具有保護肝細胞的作用,但是詳細機制有待進一步研究。
1 周原生,烈 勇,王 玥,等.沙棘萃取物降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖〔J〕.國際沙棘研究與開發(fā),2007;12(5):14-5.
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3 于曉莉,潘雨利,侯永坤,等.沙棘提取物抗老齡鼠衰老作用的實驗研究〔J〕.白求恩醫(yī)科大學學報,2001;27(5):500-2.
4 黃桂紅,賀 敬.鏈脲佐菌素致糖尿病小鼠模型的建立及抗氧化能力的影響〔J〕.中國藥事,2009;23(8):755-7.
5 涂獻玉,王文英,鄧德明,等.低聚原花青素對STZ糖尿病小鼠血糖水平的影響〔J〕.長江大學學報(自然科學版),2006;12(4):247-9.
6 雷康福,陳秀芳,董 敏,等.精氨酸對糖尿病大鼠腎臟、大腦、睪丸氧自由基和抗氧化水平的影響〔J〕.中國老年學雜志,2005;25(8):935-6.
7 白如君,褚 偉,徐 潔,等.丹參提取液對糖尿病大鼠血漿ET、TXB2、6-Keto-PGF1α的影響〔J〕.湖北中醫(yī)學院學報,2006;9(3):32-3.
8 張成秋,楊純珍,葛志明,等.糖尿病心血管病變與一氧化氮及一氧化氮合酶的關系〔J〕.中國老年學雜志,2006;26(3):262-8.
9 陸 紅,吳慧萍.一氧化氮在2型糖尿病周圍神經(jīng)病變中的作用〔J〕.實用診斷與治療雜志,2006;20(6):398-40.