孟凡麗，蘇曉田，鄭毅男

(1 吉林農(nóng)業(yè)大學 中藥材學院，吉林 長春130021;2 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，遼寧 營口115009)

糖尿病是威脅人類健康的重大代謝性疾病之一．糖尿病患者的典型特征為胰島素絕對或相對不足，進而引發(fā)高血糖和尿糖，多數(shù)患者還存在脂代謝紊亂，表現(xiàn)為血清中膽固醇(Total cholesterol，TC)、三酰甘油(Glycerin Trimyristate，TG)增高的高血脂病癥［1］．糖尿病并發(fā)癥是造成糖尿病患者病情進一步惡化的主要原因，研究表明長期的高血糖導(dǎo)致機體抗氧化機能降低是造成糖尿病并發(fā)癥的重要原因，而設(shè)法提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)的活力以及降低丙二醛(Malonaldehyde，MDA)的含量是改善機體抗氧化能力的有效途徑［2］．目前，在糖尿病的治療方面各類降血糖藥物的服用以及胰島素(Insulin，INS)直接注射均具有一定的療效．不過，由于這些藥物的長期服用增加了臟器的負擔，藥物副作用導(dǎo)致的臟器損害不容忽視［3］．因此，研發(fā)各類副作用小且能兼顧并發(fā)癥治療的各類藥物，特別是藥用植物在糖尿病治療方面的研究日益受到重視［4］．

人參屬于五加科植物，含有多種生物活性物質(zhì)［5］，科學服用人參具有抗疲勞、抗應(yīng)激、改善記憶力、降低血糖和控制血壓的療效［6］．人參皂苷是人參藥效的主要成分之一．研究發(fā)現(xiàn)人參總皂苷、人參皂苷Re、Rh2、Rc、Rg1、Rg2、Rg3、Rb2以及CK 在糖尿病治療方面均具有一定的療效［7-9］．卜其濤等［10］的研究表明，人參皂苷Rb3對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠具有降血糖和提高糖耐量作用．本研究擬系統(tǒng)分析人參皂苷Rb3在降血糖、血脂以及提高機體抗氧化機能方面的作用，為人參皂苷Rb3用于糖尿病及其并發(fā)癥的治療積累重要資料．

1 材料與方法

1．1 化學藥品

人參皂苷Rb3從吉林大學白求恩醫(yī)學院天然藥物化學研究室購買，質(zhì)量分數(shù)為95%;鏈脲佐菌素(STZ)從美國Sigma 公司購買，臨用時以0.1 mol·L－1、pH4.4 檸檬酸－檸檬酸鈉緩沖液新鮮配成質(zhì)量分數(shù)為1%的STZ 溶液;鹽酸二甲雙胍(Metformin)為白云山湯明東泰藥業(yè)有限責任公司產(chǎn)品．

1．2 試驗動物

從遼寧中醫(yī)藥大學購買8 周齡雄性昆明小鼠，在標準的環(huán)境條件下喂養(yǎng)1 周，保持足夠量水和食物，溫度(23 ±2)℃，濕度60%～70%和12 h 光照/12 h 黑暗．試驗前動物在活動、爬行、平衡性方面均表現(xiàn)正常．

1．3 試驗方法

雄性昆明小鼠隨機分組，分為正常組(10 只)和準備造模組(90 只)．正常組小鼠一直喂養(yǎng)普通鼠糧，只注射緩沖液．準備造模組，參照Maiti 等［11］的方法，喂養(yǎng)高脂鼠糧4 周后，小鼠禁食12 h，再用STZ 誘發(fā)糖尿病［分別按小鼠體質(zhì)量75 mg·kg－1連續(xù)2 d 腹腔注射STZ;注射STZ 1 周后禁食1 夜(12 h)，從尾部采集小鼠血樣，禁食血糖濃度達7.8～18.0 mmol·L－1即為糖尿病小鼠，用于試驗］．糖尿病小鼠分成4 組(每組10 只)，設(shè)模型組、25 mg·kg－1鹽酸二甲雙胍處理組、15 mg·kg－1Rb3處理組和30 mg·kg－1Rb3處理組．處理期間小鼠延續(xù)使用原有飼料，處理組每日上午8:00左右灌胃給藥1 次，給藥劑量按小鼠體質(zhì)量計，連續(xù)灌胃28 d;模型組和正常組用等體積的蒸餾水取代．

1．4 禁食血糖含量測定

在試驗第0、14、28 天，每組小鼠禁食不禁水12 h 后從小鼠尾部靜脈采血［7］，用手持式血糖測試儀測定血糖的含量．

1．5 血脂、INS、SOD 和MDA 含量測定

第28 天禁食血糖測完后，眼眶靜脈采取小鼠所有血，斷頸法處死小鼠，血樣放入預(yù)冷的離心機中3 000 r/min離心15 min 后，采集上清液血清，在－70℃條件下保存，用于測定INS、TC、TG、SOD 和MDA含量．

血清中TC 和TG 含量測定，按照北京北化康泰臨床試劑有限公司TC 和TG 試劑盒說明書進行操作．

血清INS 含量測定，按照上海勁馬實驗設(shè)備有限公司INS 試劑盒說明書進行操作．

血清中SOD 和MDA 含量測定，按照北京北化康泰臨床試劑有限公司SOD 和MDA 試劑盒說明書進行操作．

1．6 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果與分析

2．1 人參皂苷Rb3 對血糖的影響

從表1 可以看出，連續(xù)用人參皂苷Rb3灌胃14 d 后，人參皂苷Rb3組和鹽酸二甲雙胍組小鼠的血糖濃度顯著下降，其中以30 mg·kg－1人參皂苷Rb3灌胃處理的血糖濃度從15.14 mmol·L－1降低到了10.74 mmol·L－1，其降糖效果與鹽酸二甲雙胍處理相近，而模型組小鼠的血糖仍然維持在較高的水平;用人參皂苷Rb3連續(xù)灌胃28 d 天處理組小鼠的血糖濃度顯著下降，而且劑量為30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3在降血糖方面具有更好的效果，其降糖效應(yīng)與化學藥物鹽酸二甲雙胍基本相當．綜合來看，在STZ 誘導(dǎo)的糖尿病小鼠試驗中，劑量為30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3具有良好的降血糖作用．

表1 人參皂苷Rb3 對糖尿病小鼠禁食血糖的影響1)Tab．1 Effects of ginsenoside Rb3 on concentration of fasting blood glucose in diabetic mice

2．2 人參皂苷Rb3 對血脂的影響

研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食可以導(dǎo)致糖尿病小鼠血清中的TC 和TG 的濃度顯著升高，分別達到4.42 和3.27 mmol·L－1(表2)．對病鼠給予28 d 的人參皂苷Rb3治療后，血清中的TC 和TG 水平顯著降低(P＜0.01)．從治療效果來看，劑量為30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3具有更好的降血脂作用，其治療效果甚至優(yōu)于鹽酸二甲雙胍，特別是在降低血液TC 方面顯著優(yōu)于鹽酸二甲雙胍的治療效果(P＜0.01)．總之，人參皂苷Rb3在治療STZ 誘導(dǎo)的糖尿病小鼠高血脂病癥方面具有良好的效果，其中劑量為30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3降脂效果較好．

表2 人參皂苷Rb3 對糖尿病小鼠的血脂和胰島素水平的影響1)Tab．2 Effects of ginsenoside Rb3 on serum lipid and insulin concentration in diabetic mice

2．3 人參皂苷Rb3 對血清中胰島素含量的影響

由表2 可見，在糖尿病鼠血清中的INS 分泌明顯不足(9.12 mU·L－1)，顯著低于正常小鼠血清中的INS 含量(P＜0.01)．與模型組相比，對病鼠給予15 和30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3治療后，病鼠血清中的空腹INS 水平顯著提高(P＜0.05)，分別達到19.18 和22.17 mU·L－1的水平，且30 mg·kg－1的人參皂苷Rb3的治療效果優(yōu)于鹽酸二甲雙胍．

2．4 人參皂苷Rb3 對血清中SOD 活性和MDA 含量的影響

對血清中SOD 活力測定顯示(表3):糖尿病小鼠血清中的SOD 活性顯著低于正常組(P＜0.01);與模型組相比，利用15 和30 mg·kg－1劑量的人參皂苷Rb3給予治療后，小鼠血清中的SOD 活性顯著提高(P＜0.01)，特別是30 mg·kg－1劑量的人參皂苷Rb3具有更好的治療效果，在改善SOD 活性方面顯著優(yōu)于鹽酸二甲雙胍(P＜0.05)．對血清中MDA的含量檢測顯示(表3):與模型組相比，鹽酸二甲雙胍對降低糖尿病小鼠血清中的MDA 含量無明顯作用;而人參皂苷Rb3在降低MDA 方面具有明顯的作用(P＜0.01)．其中人參皂苷Rb330 mg·kg－1組比鹽酸二甲雙胍組表現(xiàn)出極顯著的降低趨勢(P＜0.01)．以上結(jié)果表明，人參皂苷30 mg·kg－1組對STZ 所誘導(dǎo)的糖尿病小鼠抗氧化能力增強，從而可能對糖尿病的進一步發(fā)展起到防治的作用．

表3 人參皂苷Rb3 對血清中SOD 活性和MDA 含量的影響1)Tab．3 Effects of ginsenoside Rb3 on SOD activity and MDA concentration in serum

3 討論

糖尿病患者往往伴有高血脂癥，這也是導(dǎo)致糖尿病并發(fā)癥的主要因素之一［12］．由于長期的高血糖、高血脂極易導(dǎo)致患者動脈硬化和血液高黏，進而引發(fā)各種血管病變，這是多數(shù)(70%～80%)糖尿病患者病情加重的重要原因．在血漿中，脂蛋白包括乳糜微粒(CM)、極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)4 類，而脂蛋白體積變化、載脂蛋白糖化和LDL 的氧化敏感性增加等是常見的脂蛋白異常表現(xiàn)．脂蛋白的異常變化直接導(dǎo)致脂蛋白的代謝紊亂和動脈硬化，因此，血脂水平的異常往往極大地影響了糖尿病的治療效果［13］．一般來說，糖尿病導(dǎo)致的脂代謝異常表現(xiàn)為TC 和TG 升高、HDL 水平降低、LDL 升高，血清中TG、LDL 均是動脈粥樣硬化形成的促進因子，特別是LDL 的升高是心肌梗塞的危險因子，而HDL 則將外周血液中冗余的膽固醇運輸至肝臟，并轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔延醒芯堪l(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rb1對脂肪細胞的分化有一定的促進作用［14］;進一步分析顯示，人參皂苷Rb1可以有效激活過氧化物酶增殖物激活受體γ2(PPARγ2)、CCAAT 增強子結(jié)合蛋白α(C/EBPα)和葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋－4(GLUT-4)的表達，從而促進了脂肪酸和葡萄糖轉(zhuǎn)運增加［15］．人參皂苷Rb3是Rb1的同分異構(gòu)體［16］，本研究也發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb3對糖尿病小鼠給藥28 d 后，血清中TC 和TG 的含量明顯降低．由此推測，人參皂苷Rb3可能在降血糖和血脂過程中具有與人參皂苷Rb1類似的調(diào)控機制．

胰島素由胰島的β 細胞合成重要激素，在調(diào)節(jié)血糖濃度方面發(fā)揮不可替代的作用，正常情況下通過胰島素的調(diào)節(jié)使得血液中的葡萄糖水平能夠維持在一個穩(wěn)定的水平．STZ 能選擇性地破壞胰島β 細胞，使機體胰島素分泌減少［17-18］．本研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rb3顯著提高糖尿病模型小鼠血清中的胰島素水平，本課題組在前期的研究中也發(fā)現(xiàn)Rb3能有效緩解STZ 對β 胰島細胞的損傷［10］．由此推斷，人參皂苷Rb3可能有助于β 胰島細胞的恢復(fù)和促進胰島素分泌的功能．目前常用的降糖藥物鹽酸二甲雙胍的作用機制主要是促進組織無氧糖酵解，加強肌肉等組織對葡萄糖的利用，同時抑制肝糖原的異生減少葡萄糖的產(chǎn)生．和二甲雙胍相比，人參皂苷在糖尿病治療方面具有不同的藥理機制，并且對體內(nèi)胰島素水平具有較好的調(diào)節(jié)作用，因此在糖尿病治療方面也具有更好的療效．

生物體內(nèi)的氧自由基對細胞具有很強的毒害作用，而糖尿病患者的抗氧化機能下降是導(dǎo)致糖尿病并發(fā)癥的重要原因之一．研究發(fā)現(xiàn)，SOD 是清除體內(nèi)氧自由基的重要功能蛋白，在機體抗衰老、抑制腫瘤和增強自身免疫能力方面發(fā)揮非常重要的生物學功能，因此SOD 的活性往往反映著機體清除氧自由基的潛力和抗氧化能力［2］．MDA 是多不飽和脂肪酸過氧化物的降解產(chǎn)物，與脂蛋白交聯(lián)后對機體具有較強的毒副作用．因此，MDA 的含量常作為衡量體內(nèi)脂質(zhì)過氧化程度的主要指標，在一定程度上反應(yīng)了細胞受損傷的程度．本研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rb3對于提高糖尿病小鼠血清中SOD 活性具有顯著作用，而且可以有效降低體內(nèi)MDA 的水平．由于糖尿病患者體內(nèi)通常存在超氧自由基增加的問題［19］，因此SOD活性的提高有助于患者體內(nèi)氧自由基的清除，這可能與人參皂苷Rb3具有降低MDA 含量的療效有關(guān)．總之，人參皂苷Rb3在提高機體SOD 活性和降低MDA 方面具有良好的作用，這對于緩解糖尿病患者機體氧化應(yīng)激以及微器官并發(fā)癥(如腎病和視網(wǎng)膜病)可能具有積極的作用．

綜上所述，人參皂苷Rb3具有降血糖、降血脂、調(diào)節(jié)胰島素水平和改善機體抗氧化能力的功效，其作為一種純天然的植物源活性藥物，糖尿病治療方面將具有良好的應(yīng)用前景．不過，由于人參皂苷Rb3在治療糖尿病方面的作用機制還不很清楚，相關(guān)研究仍有待進一步深入．

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