劉毅　江騰春　李志樑　傅強(qiáng)

【摘要】 目的：研究黃芪多糖（APS）對(duì)糖尿?。―M）模型小鼠血清胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（IGF-1）的影響及其治療糖尿病的作用機(jī)制。方法：將60只昆明小鼠隨機(jī)分為空白組、APS組和對(duì)照組，每組20只。其中APS組和對(duì)照組采用高脂飲食喂養(yǎng)加小劑量鏈脲佐菌素（STZ）腹腔注射法誘導(dǎo)成DM小鼠模型。造模完成后，APS組給予APS藥劑灌胃治療，對(duì)照組予以等體積的生理鹽水灌胃治療，兩組治療均持續(xù)8周。采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測(cè)其血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平的變化，觀察APS對(duì)DM小鼠模型的作用。結(jié)果：治療后，APS組DM小鼠血清ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平與治療前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；治療后，APS組中DM小鼠血清IGF-1水平明顯升高，與治療前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：短期APS治療能提高DM小鼠血清IGF-1水平，并伴隨著ICAM-1、VCAM-1等炎性指標(biāo)的血清水平降低。

【關(guān)鍵詞】 黃芪多糖； 胰島素樣生長(zhǎng)因子-1； 糖尿病； 動(dòng)脈粥樣硬化

The Impact of Astragalus Polysaccharides on Serum Levels of Insulin-Like Growth Factor-1 in Diabetic Mice/LIU Yi， JIANG Teng-chun，LI Zhi-liang，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（06）：015-017

【Abstract】 Objective：To study the influence of astragalus polysaccharides（APS） on insulin-like growth factor（IGF-1） in diabetic mice.Method：A total of 60 mice were randomly divided into three groups， blank group，APS group and control group，each group had 20 cases.The APS group and the control group were fed with diets high in saturated fat and peritoneal injected small dose of Streptozotocin for DM mice model.After modeling， the APS group was intragastrically administrated to APS for 8 weeks， while physiological saline was used as control. The change of the serum level of IGF-1， ICAM-1， VCAM-1 and MCP-1 were observed by enzyme-linked immunosorbent （ELISA），and these indicators were used to evaluate the function of APS. Result： After treatment， the serum level of ICAM-1， VCAM-1 and MCP-1 were significantly declined， while the serum level of IGF-1 increased significantly， these changes were significant differences compared with the control group （P<0.05）. Conclusion： Short-term treatment of APS can improve the level of serum IGF-1 in DM mice， accompanied by the decline of inflammatory indexes such as ICAM-1，VCAM-1.

【Key words】 Astragalus polysaccharides； IGF-1； Diabetes mellitus； Artherosclerosis

First-authors address：Guangzhou Conghua Hospital of Traditional Chinese Medicine，Guangzhou 510900，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.06.005

糖尿?。―iabetes Mellitus，DM）是嚴(yán)重危害人體健康的慢性代謝性疾病，其血管并發(fā)癥不僅嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，更是導(dǎo)致DM患者死亡的主要原因。既往有研究顯示DM合并大血管并發(fā)癥是導(dǎo)致DM患者心腦血管終點(diǎn)事件的主要原因之一，而DM合并大血管病變的病理學(xué)基礎(chǔ)主要為動(dòng)脈粥樣硬化（Artherosclerosis，AS）[1]。AS是一個(gè)緩慢進(jìn)展且由多方面因素參與的病理過程，機(jī)體血清胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（IGF-1）濃度失調(diào)在AS的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用，而血管炎癥反應(yīng)與AS的發(fā)病機(jī)制也密切相關(guān)[2]。黃芪是一味傳統(tǒng)扶正補(bǔ)氣類中藥，黃芪多糖（astragalus polysaccharides，APS）是中藥黃芪發(fā)揮藥理作用的主要活性成分之一，已有研究報(bào)道APS具有抗氧化應(yīng)激、抗炎、降低血脂、抗AS等功能，具有潛在防治DM及其血管并發(fā)癥作用[3-4]。本研究運(yùn)用APS治療高脂飲食喂養(yǎng)加小劑量鏈脲佐菌素（STZ）注射誘導(dǎo)的DM小鼠，擬觀察APS對(duì)DM狀態(tài)下血清IGF-1水平及相關(guān)血管炎性指標(biāo)的影響，并探討其作用機(jī)制，為APS應(yīng)用于防治DM及其血管并發(fā)癥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 昆明種小鼠60只，雄性，7周齡，SPF級(jí)，飼養(yǎng)環(huán)境符合醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境設(shè)施要求，小鼠及SPF級(jí)飼料由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器 實(shí)驗(yàn)所需試劑、耗材及儀器包括：注射用黃芪多糖，250 mg/瓶，國(guó)藥準(zhǔn)字Z20040086，天津賽諾制藥有限公司；鏈脲佐菌素（Streptozotocin，STZ），規(guī)格為1 g/瓶，購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；IGF-1檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)R&D公司，細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1）及血管細(xì)胞黏附分子1（VCAM-1）檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)Life Technologies公司，單核細(xì)胞趨化因子-1（MCP-1）檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海科興生物科技公司；10、100、200 ?L吸頭以及1.5 mL Eppendor管購(gòu)自美國(guó)AXYGEN公司，Biohit微量移液器購(gòu)自芬蘭百得公司；全血葡萄糖測(cè)試條、血糖儀（型號(hào)：Optium Xceed）均購(gòu)自美國(guó)Abbott Diabetes Care公司。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組及DM模型建立 在60只昆明小鼠里隨機(jī)選取20只作為空白組，給予普通飼料（60%碳水化合物、22%蛋白質(zhì)、10%豆油脂肪及8%包括纖維素在內(nèi)的其他成分）喂養(yǎng)；其余40只小鼠隔夜禁食12 h，次日按照160 mg/kg的劑量，溶解STZ并通過小鼠腹腔注射，注射后予以高脂飲食（普通飼料49.5%、豬油10%、蔗糖20%、豬膽鹽0.5%、膽固醇1%）喂養(yǎng)，在注射STZ的72 h后再次禁食12 h，后取外周血測(cè)量空腹血糖（FBG），以連續(xù)3 d FBG≥11.1 mmol/L為DM模型構(gòu)建成功的判斷標(biāo)準(zhǔn)。將造模成功的40只小鼠隨機(jī)分為APS組和對(duì)照組，兩組均繼續(xù)予高脂飲食飼養(yǎng)，APS組予APS 700 mg/（kg·d）灌胃治療，對(duì)照組僅予以等體積的生理鹽水灌胃治療，兩組治療共持續(xù)8周[5]。本研究的實(shí)驗(yàn)環(huán)境室溫設(shè)置在24～25 ℃左右，而相對(duì)濕度則設(shè)置在50%～60%區(qū)間內(nèi)，小鼠自由進(jìn)食飼料、飲水。在研究期間每日密切觀察并記錄小鼠毛發(fā)、活動(dòng)狀態(tài)等一般情況。

1.2.2 血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平的測(cè)定 空白組中小鼠以及APS組、對(duì)照組中小鼠于DM造模成功后，經(jīng)斷尾取外周血，將收集的外周血經(jīng)稀釋、離心后取上清液分裝并編號(hào)，置于-80 ℃超低溫冰箱凍存，待集中使用ELISA試劑盒測(cè)定其血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1值，具體操作嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。APS組、對(duì)照組中小鼠在完成8周的灌胃治療后通過摘眼球采取外周血，分離血清凍存，后集中使用ELISA試劑盒測(cè)定其血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1值水平并與治療前進(jìn)行比較。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本研究采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 小鼠DM模型的制作及其一般情況 本研究中制模成功率約為95.0%，未制模成功的重新制作模型。造模成功的DM小鼠較空白組小鼠毛發(fā)干枯、雜亂、脫落，活動(dòng)明顯減少，喜蜷臥；APS組中DM小鼠經(jīng)APS治療后，小鼠精神好轉(zhuǎn)，毛發(fā)光整、有色澤，活動(dòng)增多；而對(duì)照組中DM小鼠經(jīng)治療后，小鼠一般情況并未得到明顯改善。

2.2 APS對(duì)DM小鼠IGF-1及血管炎性指標(biāo)的影響 研究結(jié)果示，APS組及對(duì)照組中小鼠在研究治療前，兩組小鼠血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。APS組中小鼠經(jīng)8周治療后，其血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平與治療前比較均有明顯改變，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；對(duì)照組組中小鼠經(jīng)8周治療后，其血清IGF-1、ICAM-1、VCAM-1及MCP-1水平與治療前比較無明顯變化（P<0.05），見表1。

3 討論

糖尿?。―M）作為一種嚴(yán)重危害人體健康的慢性疾病，近年來其發(fā)病率逐年增高。DM的血管并發(fā)癥是其常見的并發(fā)癥，且嚴(yán)重影響著DM患者的生活質(zhì)量。DM患者出現(xiàn)大血管并發(fā)癥的主要病理基礎(chǔ)為AS，因AS而引發(fā)的心腦血管病變是導(dǎo)致DM患者死亡的主要原因之一[6]。

IGF-1是一種受生長(zhǎng)激素調(diào)節(jié)的單鏈多肽，與其受體和多種結(jié)合蛋白通稱為IGF-1軸。IGF-1可以通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)降低生長(zhǎng)激素（GH）來上調(diào)胰島素受體以維持IGF-1軸的穩(wěn)定[1]。AS的形成是由于血管內(nèi)皮功能受損、非特異性炎癥反應(yīng)以及脂代謝異常等多因素共同作用的結(jié)果，而這些都與IGF軸失調(diào)導(dǎo)致的IGF-1水平低下關(guān)系密切[7-8]。在DM病理狀況下可發(fā)生始于血管內(nèi)皮細(xì)胞受損的，由細(xì)胞免疫介導(dǎo)的慢性炎癥反應(yīng)。炎癥反應(yīng)作為一種代償性反應(yīng)，最初具有防御意義的保護(hù)性反應(yīng)，但是隨著病程的推移，當(dāng)炎癥反應(yīng)過度，并逐漸演變?yōu)槁匝装Y時(shí)，則可形成病理性斑塊，促進(jìn)AS病程的發(fā)展。既往有研究示ICAM-1及VCAM-1等炎癥因子的過度表達(dá)在DM的大血管病變的進(jìn)展過程中起重要作用[9-10]。

DM在中醫(yī)上屬于消渴的范疇，多以陰虛為本，繼而可衍生出氣虛、血瘀等諸多變證。黃芪是一味傳統(tǒng)的扶正補(bǔ)氣類中藥，已有相關(guān)報(bào)道表明其對(duì)治療心肌炎、心力衰竭及糖尿病腎病等具有確切作用[11-13]。黃芪的主要活性成分包含多糖、皂苷、黃酮等活性成分，其中APS是其重要組成部分。既往研究證實(shí)APS具有抗AS、抗炎、降血脂以及調(diào)控血糖等作用，并且能夠改善DM患者的內(nèi)皮功能，提示APS可通過抑制AS的發(fā)生發(fā)展、降低血清炎性因子水平以及血管內(nèi)皮損傷的修復(fù)參與防治DM的血管并發(fā)癥[3-4，14-15]。

本研究采用高脂飲食喂養(yǎng)加小劑量鏈脲佐菌素（STZ）注射誘導(dǎo)的DM小鼠為研究對(duì)象，進(jìn)一步觀察APS對(duì)DM狀態(tài)下血清IGF-1水平及相關(guān)血管炎性指標(biāo)的影響，并探討其作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，經(jīng)APS治療8周后，APS組DM小鼠的血清IGF-1水平明顯改善，且血清炎性標(biāo)記物ICAM-1、VCAM-1及MCP-1的水平顯著降低。提示APS具有提高血清IGF-1水平，同時(shí)APS可以降低血管炎性因子的血清水平。APS可參與抑制AS的形成與發(fā)展，其作用機(jī)制可能是通過IGF-1介導(dǎo)的，包括抑制血管炎性反應(yīng)等多向性的血管保護(hù)與修復(fù)作用。

綜上所述，APS可提高DM模型小鼠的血清IGF-1水平，同時(shí)降低DM小鼠的血清炎性標(biāo)記物水平。提示APS參與改善DM機(jī)體IGF-1水平失調(diào)，以及修復(fù)因血管炎性改變損傷的內(nèi)皮功能，這可能是它防治DM病理狀態(tài)下AS發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制之一。但該影響是否為APS對(duì)IGF-1軸的直接作用，還是APS通過作用于胰島素信號(hào)通路上其他分子而間接影響IGF-1表達(dá)，其確切機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] Southerland J H， Moss K， Taylor G W， et al. Periodontitis and diabetes associations with measures of atherosclerosis and CHD[J].Atherosclerosis， 2012， 222（1）：196-201.

[2] Celebi H，Catakogh A，Kartoglu H，et al.The relation between coro-nary flowrate，plasma endothelin-1 concentrations，and clinical char-acteristics in patients with normal coronary arteries[J].Cardiovasc Revnsc Med，2008，5（9）：144-148.

[3] Wang Y F，Yang X F，Cheng B，et al.Protective effect of Astragalus polysaccharides on ATP binding cassette transporter A1 in THP-1 derived foam cells exposed to tumor necrosis factor-alpha[J].Phytother Res，2010，24（3）：393-398.

[4] Cheng Y，Tang K，Wu S，et al.Astragalus polysaccharides lowers plasma cholesterol through mechanisms distinct from statins[J].PLoS One，2011，6（11）：e27 437.

[5]劉敏，歐陽(yáng)靜萍，吳珂，等.黃芪多糖對(duì)KKAy小鼠骨骼肌蛋白激酶B絲氨酸磷酸化的影響[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）， 2006，27（2）：135-139.

[6]吳春芳，吳軼赟，陽(yáng)承建.2型糖尿病患者血漿致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)（AIP）相關(guān)危險(xiǎn)因素研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2014，11（18）：63-65.

[7]孔亮，王大智，鐘魯梅，等.二甲雙胍合用阿托伐他汀鈣對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化及血管內(nèi)皮功能的影響[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2012，9（30）：45-46.

[8]李秋生.胰島素樣生長(zhǎng)因子-1與急性心肌梗死近期預(yù)后關(guān)系的研究[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2010，26（9）：1548-1550.

[9] Videm V， Albrigtsen M.Soluble ICAM-1 and VCAM-1 as markers of Endothelial activation[J]. Scandinavian Journal of Immunology， 2008，67（5）：523-531.

[10] Ming X F，Rajapakse A G，Yepuri G，et al.Arginase Ⅱ promotes macrophage inflammatory responses through mitochondrial reactive oxygen species，contributing to insulin resistance and atherogenesis[J].J Am Heart Assoc，2012，1（4）：e000 992.

[11]魏勇，徐凱麗.黃芪注射液聯(lián)合磷酸肌酸鈉治療病毒性心肌炎的療效觀察[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2014，11（3）：113-114.

[12]劉廣才，郜憲林.黃芪注射液治療慢性充血性心力衰竭56例療效觀察[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2011，8（21）：150-151.

[13]邱彩玲，王祥.厄貝沙坦聯(lián)合黃芪注射液治療早期2型糖尿病腎病的臨床觀察[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2011，8（36）：30-31.

[14] Zou F，Mao X Q，Wang N，et al.Astragalus polysaccharides alleviates glucose toxicity and restores glucose homeostasis in diabetic states via activation of AMPK[J].Acta Pharmacol Sin，2009，30（12）：1607-1615.

[15]劉毅，李志樑，江騰春，等.黃芪多糖對(duì)2型糖尿病患者外周血內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量和功能的影響[J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2014，11（34）：8-10.

（收稿日期：2015-10-03） （本文編輯：蔡元元）