張 婷,李慧芳,呂 博, 唐 輝,姚新成,劉青廣
(1.石河子大學(xué)藥學(xué)院,新疆 石河子 832000;2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院藥劑科,新疆 石河子 832008)
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新疆兩色金雞菊提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化及對(duì)糖尿病小鼠的保護(hù)作用
張婷1,李慧芳1,呂博2, 唐輝1,姚新成1,劉青廣1
(1.石河子大學(xué)藥學(xué)院,新疆 石河子832000;2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院藥劑科,新疆 石河子832008)
目的比較新疆兩色金雞菊乙酸乙酯和正丁醇提取物體外抗脂質(zhì)過(guò)氧化的能力,并考察正丁醇提取物對(duì)鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠體重、體內(nèi)生化指標(biāo)和主要臟器的影響。方法響應(yīng)面優(yōu)化提取兩色金雞菊總黃酮部位,提取液經(jīng)石油醚萃取后,剩余水相分別用乙酸乙酯和正丁醇萃取,獲得乙酸乙酯(EAE)和正丁醇提取物(BE)。采用硫代巴比妥酸法測(cè)定提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力;STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠灌胃給予正丁醇提取物(0.2、0.4、0.8 g·kg-1)連續(xù)4周,監(jiān)測(cè)小鼠體重變化、血漿生化指標(biāo)以及肝臟、胰腺、腎臟的臟器系數(shù)和組織病理切片考察對(duì)機(jī)體的作用。結(jié)果在亞油酸反應(yīng)體系下,測(cè)得EAE和BE抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力(SC50)分別為:(443.96±11.24) mg·L-1和(840.29±16.38) mg·L-1;采用大鼠肝勻漿體系測(cè)得結(jié)果為:(23.59±3.67) mg·L-1和(60.37±4.27) mg·L-1。正丁醇提取物能明顯改善糖尿病小鼠體重下降的趨勢(shì),增加臟器系數(shù);同時(shí)能明顯改善體內(nèi)多項(xiàng)生化指標(biāo);經(jīng)HE染色病理切片檢查,正丁醇提取物各劑量組均對(duì)受損的肝臟、胰腺和腎臟具有一定的修復(fù)和改善作用。結(jié)論新疆兩色金雞菊乙酸乙酯和正丁醇提取物具有一定的抗脂質(zhì)過(guò)氧化的能力,正丁醇提取物對(duì)糖尿病小鼠受損器官有一定的保護(hù)作用。
兩色金雞菊;正丁醇提取物;脂質(zhì)過(guò)氧化;鏈脲佐菌素;生化指標(biāo);臟器系數(shù);糖尿病小鼠
糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一種與胰島素產(chǎn)生和作用異常相關(guān)、以高血糖癥為主要特征的代謝性疾病,包括以胰島素絕對(duì)缺乏為主的1型(type 1 diabetes, TD1)和以胰島素相對(duì)缺乏和胰島素抵抗為主的2型(type 2 diabetes, TD2)兩種。目前,糖尿病已成為繼心腦血管疾病、腫瘤之后嚴(yán)重危害人類健康的第三大慢性病[1]。臨床上DM的治療主要以注射外源性的胰島素(insulin)和口服多種化學(xué)藥物(磺酰脲類、雙胍類、糖苷酶抑制劑、胰島素增敏劑等)來(lái)控制和影響機(jī)體血糖水平。但長(zhǎng)期使用外源性的胰島素和化學(xué)藥物都表現(xiàn)出一定程度的胰島素抵抗、受體脫敏、肝腎損害和嚴(yán)重胃腸道反應(yīng)等不良反應(yīng)。為了克服和減小這些不良反應(yīng),人們開(kāi)始關(guān)注從天然植物中尋找能夠有效治療DM的有效活性成分或有效部位。目前,從天然植物中尋找療效確切、作用緩和、具有多作用靶點(diǎn)和作用途徑,同時(shí),具有較少不良反應(yīng)的有效成分或有效部位已經(jīng)成為DM藥物研發(fā)中的熱點(diǎn)[2-5]。
新疆兩色金雞菊又名“雪菊”、“昆侖雪菊”,為菊科金雞菊屬一年生草本植物兩色金雞菊(CoreopsistinctoriaNutt.)的干燥頭狀花序(C.tinctoriaflowering tops,CTF)。在新疆和田地區(qū)廣泛種植,主要分布于和田昆侖山區(qū)海拔2 300~3 000 m的高海拔山區(qū)。當(dāng)?shù)鼐用癯2杉湫迈r頭狀花泡茶飲,可治療燥熱煩渴、心慌、胃腸不適、食欲不振等病癥[6],是維吾爾族民間世代傳承下來(lái)的一種養(yǎng)生、保健的天然植物[7]?,F(xiàn)代藥效學(xué)研究證實(shí),新疆兩色金雞菊提取物具有較好的降血壓、降血脂、抗炎等功效[8-9],同時(shí)也具有抗氧化、降血糖和恢復(fù)或修復(fù)機(jī)體糖不耐受的作用[10]。
本研究采用響應(yīng)面優(yōu)化提取兩色金雞菊總黃酮部位,提取液經(jīng)石油醚萃取后,剩余水相分別用乙酸乙酯和正丁醇萃取,獲得乙酸乙酯(EAE)和正丁醇提取物(BE)??疾煲宜嵋阴ズ驼〈继崛∥锟怪|(zhì)過(guò)氧化的能力;同時(shí)考察正丁醇提取物灌胃給藥對(duì)由鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的DM小鼠體內(nèi)生化指標(biāo)以及肝臟、胰腺、腎臟和體重的影響。通過(guò)本研究,初步探討新疆兩色金雞菊提取物對(duì)DM小鼠的作用效果,為充分利用新疆兩色金雞菊植物資源、開(kāi)發(fā)相關(guān)糖尿病的醫(yī)藥產(chǎn)品或保健食品提供參考。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí)♂昆明小鼠,體質(zhì)量(25±5) g;SPF級(jí)SD大鼠,體質(zhì)量250 g,由新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,生產(chǎn)許可證:SCXK(新)2011-0004。室內(nèi)通風(fēng)良好,飼養(yǎng)環(huán)境模擬自然晝夜光照12 h·d-1,溫度21~23 ℃,濕度40%~45%,自由飲水。高糖高脂飼料為每100 kg中含膽固醇25%、膽酸鈉0.4%、蛋黃粉10%、蔗糖15%、豬油10%。高糖高脂飼料由新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。
1.2試劑與藥品試劑:亞油酸、硫氰酸鐵、硫代巴比妥酸、EDTA-2Na、Tween20、三氯乙酸、維生素C、叔丁基對(duì)羥基茴香醚(butylated hydroxyanisole, BHA);乙醇等各種化學(xué)試劑均為分析純(購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);鏈脲佐菌素(≥98%, streptozotocin, Sigma公司);鹽酸二甲雙胍(中美上海施貴寶制藥有限公司);水為去離子純凈水。
原藥材:兩色金雞菊購(gòu)于新疆和田地區(qū)策勒縣努爾鄉(xiāng)高海拔種植區(qū)(2013年11月),經(jīng)石河子大學(xué)藥學(xué)院李鵬副教授鑒定為菊科金雞菊屬一年生草本植物蛇目菊的干燥頭狀花序。
1.3儀器Shimadzu-UV2600紫外分光光度計(jì)(日本島津);SHA-B水浴恒溫振蕩器(北京光明);羅氏Advantage 2型血糖儀及配套試紙;電子天平(北京Sartorius);TP300超聲波提取器(北京天鵬電子技術(shù)有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-2000(上海亞榮);Fsh-2型可調(diào)高速組織勻漿機(jī)(江蘇省金壇市宏華儀器廠);日立7080全自動(dòng)生化測(cè)定儀(日本Hitachi)。
2.1兩色金雞菊提取物的制備以總黃酮提取率(總黃酮質(zhì)量/藥材干重)為指標(biāo),采用響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,獲得超聲波提取最優(yōu)條件:提取時(shí)間29.5 min,液料比20.6 ∶1,59.84%乙醇。提取液經(jīng)減壓濃縮,至無(wú)醇味,再用石油醚1 ∶1進(jìn)行萃取。去除石油醚層,依次使用乙酸乙酯和水飽和的正丁醇進(jìn)行萃取,可獲得乙酸乙酯和正丁醇萃取液。萃取液經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)濃縮,揮至盡干,置冷凍干燥儀中干燥,得乙酸乙酯提取物(EAE)和正丁醇提取物(BE)。
2.2抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力實(shí)驗(yàn)-硫代巴比妥酸法(thiobarbituric acid,TBA)
2.2.1亞油酸反應(yīng)體系下測(cè)定提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力[11]分別精密移取1.0 mL不同濃度的樣品溶液(20、40、80、160、200 mg·L-1)置10 mL具塞試管中,加入1.0 mL亞油酸溶液(2.5%的Tween 20水溶液)和2.0 mL PBS緩沖液(0.05 mol·L-1,pH 7.0)及1.0 mL去離子水,震蕩混勻。混合溶液置(40±1)℃電熱恒溫培養(yǎng)箱中,每隔24 h用硫氰酸鐵法測(cè)定1次過(guò)氧化物生成量。當(dāng)所測(cè)的溶液吸光度A由最大值開(kāi)始變小時(shí),分別取0.5 mL的反應(yīng)溶液,加入1.0 mL三氯乙酸溶液(20%,含0.67%TBA),混合液沸水浴10 min,放冷,于λ=532 nm進(jìn)行測(cè)定吸光度值(A)。同時(shí)以維生素C和BHA作為陽(yáng)性對(duì)照,平行測(cè)定3次。
計(jì)算方法:脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率/%=(1-Ai/Ao)×100
其中Ai為含試樣培養(yǎng)液的吸光度;Ao為空白培養(yǎng)液(以水替代樣品)的吸光度。
2.2.2大鼠肝細(xì)胞勻漿反應(yīng)體系下提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化實(shí)驗(yàn)[12-13]1%大鼠肝細(xì)胞勻漿制備:取Sprague Dawley大鼠1只,腹腔麻醉,處死。迅速于4 ℃下摘取肝臟。去除肝臟表面附著的脂肪組織,并用4 ℃的0.9%的生理鹽水進(jìn)行清洗。洗滌完畢后用吸水紙吸干,剪取適量肝臟組織,稱重。按1 ∶9(重量體積比)加入0.9%的生理鹽水(含0.1 mmol·L-1EDTA-2Na和0.01 mol·L-1蔗糖)進(jìn)行組織勻漿,連續(xù)3~5次,每次20 s。取組織勻漿繼以3 000~4 000 r·min-1離心10~15 min,取適量上清液進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)方法:0.2 mL樣品乙醇溶液(20、40、80、120、200 mg·L-1)加入1.0 mL 1%大鼠肝組織勻漿,然后加入50 μL FeCl2(0.5 mmol·L-1)和50 μL H2O2溶液(0.5 mmol·L-1),于37 ℃孵育1 h后,加入1.0 mL含0.67%硫代巴比妥酸的15%三氯醋酸水溶液中,沸水浴15 min,于λ=532 nm進(jìn)行測(cè)定吸光度值(A)。同時(shí)以維生素C和BHA作為陽(yáng)性對(duì)照,平行測(cè)定3次。計(jì)算公式和計(jì)算方法見(jiàn)“2.2.1”。
2.3正丁醇提取物對(duì)DM小鼠體重、體內(nèi)生化指標(biāo)和主要器官的影響
2.3.1糖尿病小鼠模型的建立[14]將75只♂昆明小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,從中隨機(jī)抽取12只作為正常組,其余所有小鼠禁食12 h,腹腔注射鏈脲佐菌素溶液(0.1 g·kg-1, ip);正常對(duì)照組給予相同體積的無(wú)菌檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液,間隔4d后第2次腹腔注射STZ溶液,經(jīng)過(guò)72 h后,禁食10 h,進(jìn)行口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn),選擇2 h血糖≥11.1 mmol·L-1的小鼠進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
2.3.2糖尿病小鼠分組及給藥正常對(duì)照組:給予同體積的0.9%氯化鈉注射液。將造模成功的60只小鼠隨機(jī)分為5組:模型組,給予同體積0.9%氯化鈉注射液;陽(yáng)性對(duì)照組,給予同體積的鹽酸二甲雙胍(0.12 g·kg-1);實(shí)驗(yàn)組,給予同體積的新疆兩色金雞菊正丁醇萃取部位低劑量組(0.2 g·kg-1)、中劑量組(0.4 g·kg-1)、高劑量組(0.8 g·kg-1)。模型組與實(shí)驗(yàn)組均為12只,加前述正常對(duì)照組共6組。正常對(duì)照組自由飲水給予基礎(chǔ)飼料,其余各組給予充分飲水與高脂高糖飼料,于每天固定時(shí)間點(diǎn)灌胃(ig)給藥,連續(xù)給藥4周。
2.4測(cè)定指標(biāo)
2.4.1體重變化檢測(cè)每日觀察小鼠的外觀、飲水量、攝食量、墊料潮濕程度以及行為活動(dòng),每周測(cè)量體重1次。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后空腹測(cè)定體重,計(jì)算實(shí)驗(yàn)前后體重變化率。
體重變化率/%=(實(shí)驗(yàn)前體重-實(shí)驗(yàn)結(jié)束后體重)/原體重×100%
2.4.2肝臟、胰腺、腎臟指數(shù)的測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組在給藥4周后,空腹稱重。小鼠摘眼球取血后立即處死,低溫條件下迅速打開(kāi)腹腔取出肝臟、胰腺、腎臟,用0.9%氯化鈉注射液進(jìn)行漂洗,濾紙吸干后稱重并記錄,計(jì)算臟器指數(shù)。肝臟指數(shù)/%=肝臟質(zhì)量(mg)/小鼠體重(g)×100
胰腺指數(shù)/%=胰腺質(zhì)量(mg)/小鼠體重(g)×100
腎臟指數(shù)/%=腎臟質(zhì)量(mg)/小鼠體重(g)×1002.4.3體內(nèi)生化指標(biāo)測(cè)定采用全自動(dòng)生化測(cè)定儀測(cè)定小鼠血漿中多項(xiàng)指標(biāo):肝功能(TP、ALB、ALT、AST、GGT、ALP)、血糖(GLU)和血脂(TC、TG、HDL)。
2.4.4組織病理學(xué)檢查將上述取得的肝臟、腎臟和胰腺組織拭干后,眼科剪剪取組織塊適量浸泡于10%甲醛溶液中固定,24 h后乙醇梯度脫水,石蠟包埋切片,二甲苯漂洗后,HE染色做病理切片檢查。
2.5提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力(SC50)計(jì)算SC50(50% concentration of scavenging activity,SC50)計(jì)算:以樣品lgC為橫坐標(biāo),脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率(%)為縱坐標(biāo),進(jìn)行l(wèi)gC抑制率%最小二乘法回歸,獲得回歸方程。根據(jù)回歸方程計(jì)算出各樣品50%抑制率時(shí)所需的樣品濃度。
3.1亞油酸反應(yīng)體系下測(cè)定提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化結(jié)果Fig 1的結(jié)果顯示,亞油酸反應(yīng)體系中,BHA表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過(guò)氧化的能力,在低濃度(20 mg·L-1)條件下,其脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率達(dá)到42.12%;在高濃度(200 mg·L-1)下,其脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率可達(dá)到65.62%;在20~200 mg·L-1濃度范圍內(nèi)正丁醇與乙酸乙酯提取物對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制能力隨濃度的增加呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢(shì),在高濃度(200 mg·L-1)下,正丁醇與乙酸乙酯對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制率分別為35%、40%,與陽(yáng)性對(duì)照維生素C的抑制率相當(dāng)。
3.2大鼠肝細(xì)胞勻漿反應(yīng)體系下提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化結(jié)果由Fig 2測(cè)定結(jié)果可知,在1%大鼠肝細(xì)胞勻漿反應(yīng)體系中,在濃度為20~200 mg·L-1范圍內(nèi),BHA表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過(guò)氧化的能力,其脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率達(dá)到75.47%~88.11%;在10~200 mg·L-1濃度范圍內(nèi),正丁醇提取物對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制能力呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系,隨著其濃度的增大對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化抑制能力越強(qiáng),在高濃度(200 mg·L-1)下,其脂質(zhì)過(guò)氧化抑制率可達(dá)到100%,并且其抑制活性明顯高于陽(yáng)性對(duì)照維生素C與BHA。
Fig 1 Lipid peroxidation inhibitory activity of extracts from C.tinctoria in linoleic acid reaction system
Fig 2 Lipid peroxidation inhibitory activity of extracts fromC. tinctoria in 1% rat liver homogenate reaction system
3.3兩色金雞菊提取物抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力根據(jù)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按“2.5”的方法計(jì)算各樣品抑制脂質(zhì)過(guò)氧化能力SC50值,由Tab 1結(jié)果可知,乙酸乙酯和正丁醇提取物在兩個(gè)反應(yīng)體系中均對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化均具有一定的抑制能力。在亞油酸體系和1%大鼠肝細(xì)胞體系中,正丁醇提取物與乙酸乙酯提取物、維生素C和BHA的抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力(SC50)差異均有顯著性(P<0.05)。
3.4正丁醇提取物對(duì)糖尿病小鼠體重及主要器官的影響
3.4.1小鼠體態(tài)和外形觀察正常對(duì)照組小鼠精神狀態(tài)良好,活動(dòng)量較大,皮毛光滑,墊料干燥;模型組小鼠精神萎靡,活動(dòng)量小,皮毛發(fā)黃,稀疏且無(wú)光澤,形體消瘦,墊料潮濕;給藥各組小鼠隨著給藥周期的延長(zhǎng)精神狀態(tài)逐漸好轉(zhuǎn),皮毛較模型組有光澤,墊料較干燥。
3.4.2各組小鼠不同時(shí)期體重變化經(jīng)過(guò)4周對(duì)糖尿病小鼠的給藥,兩色金雞菊提取物對(duì)小鼠的體重影響見(jiàn)Tab 2,連續(xù)灌胃給藥4周后,兩色金雞菊正丁醇提取物低劑量和高劑量組體重與DM模型組體重之間差異有顯著性;根據(jù)實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)結(jié)束體重變化(%)結(jié)果比較,兩色金雞菊正丁醇提取物各劑量組均能明顯改善DM小鼠體重下降的趨勢(shì)。
3.4.3對(duì)糖尿病小鼠器官臟器系數(shù)的影響兩色金雞菊提取物對(duì)小鼠器官臟器系數(shù)的影響見(jiàn)Tab 3。經(jīng)4周連續(xù)灌胃給藥后,與STZ模型組相比,BE高劑量組小鼠肝臟指數(shù)、胰腺指數(shù)、腎臟指數(shù)明顯降低,差異均有顯著性(P<0.05),說(shuō)明給藥能減小或改善這3個(gè)組織增生、充血等癥狀。
3.4.4對(duì)糖尿病小鼠體內(nèi)生化指標(biāo)的影響兩色金雞菊提取物對(duì)糖尿病小鼠體內(nèi)生化指標(biāo)的影響見(jiàn)Tab 4。由上表結(jié)果可知,經(jīng)連續(xù)4周灌胃給藥后,除AST和HDL外,藥物高劑量組與STZ模型組相比差異均有顯著性(P<0.05),數(shù)值明顯降低,說(shuō)明新疆兩色金雞菊正丁醇提取物能有效降低糖尿病小鼠的血糖、血脂水平,并且改善或恢復(fù)與肝臟功能相關(guān)的生化指標(biāo)。
3.4.5肝臟的HE染色結(jié)果如Fig 3結(jié)果所示,通過(guò)光鏡觀察可以發(fā)現(xiàn)正常對(duì)照組肝細(xì)胞大小較均勻,結(jié)構(gòu)規(guī)則,并且以肝中央靜脈為中心向四周呈放射狀整齊排列;模型組的小鼠肝細(xì)胞腫脹,且有大小不等的脂肪空泡,在中央靜脈周圍的細(xì)胞排列紊亂,結(jié)構(gòu)不清晰;與模型組比較,各給藥組小鼠的肝組織結(jié)構(gòu)明顯改善,脂肪空泡減少,且細(xì)胞排列的較規(guī)則,提取物高劑量組與陽(yáng)性對(duì)照藥鹽酸二甲雙胍顯示出較好的修復(fù)和改善作用。
Tab 1 Lipid peroxidation inhibitory activity of extracts from C. tinctoria(SC50)
*P<0.05vsascorbic acid;#P<0.05vsBHA
Tab 2 Effect of n-butanol extract from C. tinctoria on body weight in diabetic ±s,n=12)
*P<0.05vsSTZ model
Tab 3 Effect of n-butanol extract from C. tinctoria on viscera indexes in diabetic ±s,n=12)
*P<0.05vsSTZ model
Tab 4 Effect of n-butanol extract from C. tinctoria on plasma biochemical indexes in diabetic ±s,n=12)
*P<0.05vsSTZ model
Fig 3 The photograms of mice liver tissue by haematoxylin eosin(HE) staining(×400)
A: Normal; B: STZ model; C: Metformin; D: Low dosage; E: Middle dosage; F: High dosage
3.4.6胰腺的HE染色結(jié)果 如Fig 4所示,正常對(duì)照組胰腺腺泡細(xì)胞均包膜完整,胞核清晰,胰島團(tuán)為圓形或卵圓形,邊界清晰,每個(gè)胰島團(tuán)內(nèi)細(xì)胞數(shù)量較多,胞質(zhì)豐富;模型組胰腺腺泡細(xì)胞排列松散,胰島細(xì)胞壞死明顯;給藥各組與模型組比較,胰腺腺泡細(xì)胞排列松散減輕,胰島細(xì)胞壞死減輕,胰島細(xì)胞有再生現(xiàn)象,尤其是提取物高劑量組與陽(yáng)性對(duì)照鹽酸二甲雙胍組較為明顯。
3.4.7腎臟的HE染色結(jié)果如Fig 5所示,正常對(duì)照組腎臟的腎小球飽滿,與囊壁無(wú)空隙,結(jié)構(gòu)整齊; 模型組小鼠腎小球萎縮囊腔增大,且結(jié)構(gòu)紊亂,腎小球硬化的現(xiàn)象;與模型組比較,各給藥組較上述病理改變均出現(xiàn)不同程度地減輕,腎小球仍有萎縮,與囊壁空隙比正常稍大,其中提取物高劑量組與陽(yáng)性對(duì)照鹽酸二甲雙胍組改善最為明顯。
Fig 4 The photograms of mice pancreatic tissue by HE staining(×400)
A: Normal; B: STZ model; C: Metformin; D: Low dosage; E: Middle dosage; F: High dosage
Fig 5 The photograms of mice kidney tissue by HE staining(×400)
在DM的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中,血液中高濃度的血糖和游離脂肪酸(FFA)不能被機(jī)體充分利用,兩類物質(zhì)極易發(fā)生生物氧化反應(yīng),產(chǎn)生大量的活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),這些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)[15]。氧化應(yīng)激反應(yīng)信號(hào)通路的激活會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂、胰島β細(xì)胞凋亡、胰島素分泌受損和胰島素抵抗等一系列病理過(guò)程。因此,活性氧簇和氧化應(yīng)激反應(yīng)是引起DM產(chǎn)生和發(fā)展的作用機(jī)制之一[16]。因此,用體外實(shí)驗(yàn)方法考察兩色金雞菊提取物的抗脂質(zhì)過(guò)氧化能力,對(duì)探討通過(guò)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)途徑對(duì)DM的作用有一定的指導(dǎo)意義。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)亞油酸反應(yīng)體系和1%大鼠肝細(xì)胞反應(yīng)體系來(lái)考察兩色金雞菊乙酸乙酯和正丁醇提取物對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制能力,結(jié)果顯示兩種提取物均對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化具有一定的抑制作用。有研究表明,兩色金雞菊乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物、總黃酮提取物、水提物和兩色金雞菊中性黃酮等部位,在體外均對(duì) α-葡萄糖苷酶活性有較好的抑制作用[17]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)考察正丁醇提取物對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制能力,同時(shí)考察正丁醇提取物對(duì)2型糖尿病小鼠的保護(hù)作用。另外,在構(gòu)建2型糖尿病小鼠時(shí),可通過(guò)少量多次注射STZ方式損傷胰島細(xì)胞,再以高糖高脂飼料誘導(dǎo)小鼠胰島素抵抗,進(jìn)而構(gòu)建2型糖尿病實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。?jīng)過(guò)連續(xù)4周灌胃給藥后,與STZ模型組相比,正丁醇提取物可增加糖尿病小鼠體重,減小主要臟器系數(shù),并且對(duì)糖尿病小鼠血漿中多數(shù)生化指標(biāo)有較好的改善作用。通過(guò)對(duì)主要臟器組織病理切片分析,正丁醇提取物對(duì)糖尿病小鼠肝臟、胰腺和腎臟的損傷有一定的改善與修復(fù)作用。本研究為兩色金雞菊的活性部位和有效活性成分的發(fā)現(xiàn)提供參考,同時(shí)也為新疆兩色金雞菊的傳統(tǒng)用法或民間習(xí)用提供科學(xué)依據(jù)。
(致謝:本實(shí)驗(yàn)在石河子大學(xué)藥學(xué)院藥物分析研究室、石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室及石河子大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科完成,向在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給予指導(dǎo)和幫助的老師表示感謝!)
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Inhibition of lipid peroxidation and protective effects on diabetic mice of extracts fromCoreopsistinctoriaNutt. in Xinjiang
ZHANG Ting1, LI Hui-fang1, LYU Bo2, TANG Hui1,YAO Xin-cheng1,LIU Qing-guang1
(1.SchoolofPharmacy,ShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832000,China;2.DeptofPharmacy,theFirstAffiliatedHospitalofMedicalCollegeofShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832008,China)
AimTo compare the inhibition of lipid peroxidation of ethyl acetate extract(EAE) and n-butanol(BE) extract fromCoreopsistinctoriaNutt.invitro. To investigate the parameters such as body weight, biochemical indexes in plasma, and viscera indexes on type 2 diabetes mice by intraperitoneal injection of streptozotocin(STZ).MethodsThe extracts were prepared by response surface methodology. The extracts were suspended in distilled water and defatted with petroleum ether. The aqueous layer was successively extracted with ethyl acetate and n-butanol. The inhibition of lipid peroxidation activity was determined by thiobarbituric acid method. The effects of extract BE on diabetic mice were observed at the dosage of 0.2,0.4,0.8 g·kg-1(ig)for 4 weeks. The parameters were observed such as weight of body changes, organ coefficients of liver, pancreas and kidney, biochemical indexes in plasma and viscera pathological sections.ResultsIn the linoleic acid reaction system, the SC50value of the EAE and BE was (443.96±11.24) mg·L-1, (840.29±16.38) mg·L-1, respectively, and that in rat liver homogenate was (23.59±3.67) mg·L-1, (60.37±4.27) mg·L-1, respectively. Compared with diabetic model group, BE could significantly improve the trend of weight loss, and increase viscera indexes. The pathological sections showed that BE had the recovery and improvement effects on the damage of liver, pancreas and kidney.ConclusionsThe extracts ofC.tinctoriahave a certain anti-lipid peroxidation activityinvitro. And BE has a certain capacity to improve and repair damaged organs for DM mice.
CoreopsistinctoriaNutt.; n-butanol extract;lipid peroxidation; streptozotocin; biochemical indexes; organ coefficient; diabetic mice
2016-03-29,
2016-05-04
新疆生產(chǎn)兵團(tuán)重點(diǎn)領(lǐng)域科技攻關(guān)項(xiàng)目(No 2014BA031);石河子大學(xué)高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(No RCZX201328)
張婷(1991-),女,碩士生,研究方向:藥物分析,E-mail: 1134373650@qq.com;
姚新成(1973-),男,博士,副教授,研究方向:中藥與天然產(chǎn)物活性,通訊作者,E-mail: yxc@whu.edu.cn
10.3969/j.issn.1001-1978.2016.09.017
A
1001-1978(2016)09-1272-07
R-332;R284.1;R322;R587.105
網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-8-23 14:29:00網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160823.1429.034.html