封曉鵬 趙文望 皮文霞 蔡寶昌
(南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023)
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山茱萸有效成分對糖尿病小鼠心肌的保護作用
封曉鵬 趙文望 皮文霞 蔡寶昌
(南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210023)
目的 探討山茱萸有效成分莫諾苷和馬錢苷對糖尿病小鼠心肌的保護作用。方法 通過高脂飲料喂養(yǎng)配合一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病小鼠模型,將小鼠按照血糖值分組并給藥,分為莫諾苷高、低劑量組、馬錢苷高、低劑量組、模型組、空白組、陽性組,模型組和空白組給予相應(yīng)的生理鹽水。連續(xù)給藥8 w,末次給藥后禁食12 h,內(nèi)眥采血,同時處死小鼠取心臟,測定指標(biāo)。結(jié)果 莫諾苷高劑量組和馬錢苷高劑量組與模型組相比,血糖和心指數(shù)顯著降低,血清超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶(NOS)活力顯著升高。心臟病理結(jié)果:模型組心肌細胞排列紊亂,顆粒樣變,少量心肌細胞肥大,變性;莫高組與馬高組心肌細胞排列整齊,心肌纖維間隙變窄,與模型組比有很大的改善。結(jié)論 莫諾苷和馬錢苷對糖尿病小鼠心肌有一定的保護作用。
莫諾苷;馬錢苷;糖尿病心肌病
糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病(DM)主要慢性并發(fā)癥之一,目前對DCM的治療主要以提高心功能為主,并沒有特殊針對DCM的藥物進行治療。山茱萸是我國常用中藥,為山茱萸科植物山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)干燥成熟果肉〔1〕,主治眩暈耳鳴、腰膝酸痛、陽痿遺精、內(nèi)熱消渴,在中醫(yī)臨床常作為治療消渴的良藥之一〔2〕。劉洪等〔3〕發(fā)現(xiàn)山茱萸環(huán)烯醚萜總苷對2型DM(T2DM)并發(fā)心臟病變有一定的保護作用。喻蘇青〔4〕認為山茱萸總苷能夠減輕DM大鼠心肌病變,改善心功能。我們既往研究已證明莫諾苷和馬錢苷有抗心肌細胞損傷的作用,但它在體內(nèi)是否有抗DM心肌損傷的作用還未曾研究。本文擬研究莫諾苷、馬錢苷對T2DM小鼠心肌的保護作用。
1.1 動物及飼料 SPF級雄性C57BL/6J小鼠,體重18~22 g,動物許可證號SCXK(蘇)2013-0011。高脂飼料(配方:20%蔗糖,8%豬油,1.5%膽固醇,1%膽酸鈉,69.5%基礎(chǔ)飼料)由青龍山動物繁殖場提供。
1.2 藥品、試劑與儀器 鏈脲佐菌素(STZ),批號WXBC1125V,Sigma公司;鹽酸二甲雙胍片,批號141251,北京京豐制藥有限公司;莫諾苷、馬錢苷由本實驗室分離純化。超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮合酶(NOS)、總膽固醇(TC)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;檸檬酸;檸檬酸三鈉、甲醛。血糖儀,三諾生物傳染股份有限公司,批號3525NM;離心機。
1.3 方法
1.3.1 DM小鼠模型建立 C57BL/6J小鼠85只,體重18~25 g,飼養(yǎng)條件為恒溫(24±2)℃,相對濕度50%~70%,實驗前適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d,實驗期間自由飲食水。3 d后將C57BL/6J小鼠按體重隨機選取10只為正常組,其余為造模組。正常組和造模組動物分別喂以普通飼料和高糖高脂飼料4 w,禁食12 h,造模組小鼠給予STZ 100 mg/kg(用枸櫞酸鈉緩沖液溶解,pH4.0)腹腔注射,正常組小鼠腹腔注射同體積枸櫞酸鈉緩沖液,72 h后測定小鼠空腹血糖(測前禁食10 h)。
1.3.2 分組與給藥 將符合DM標(biāo)準(zhǔn)的小鼠按血糖水平再隨機分為模型組、馬錢苷低、高劑量組(20 mg/kg、80 mg/kg,簡稱馬低組、馬高組)、莫諾苷低、高劑量組(20 mg/kg、80 mg/kg,簡稱莫低組、莫高組)、陽性組(200 mg/kg),每組10只,另取10只正常小鼠設(shè)為空白組。造模組除模型組外,藥物均以羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)混懸后灌胃,空白組和模型組以CMC-Na灌胃,連續(xù)8 w。給藥期間自由進水,除空白組喂以普通飼料外,其余各組均喂以高脂飼料,直至實驗結(jié)束。
1.3.3 檢測指標(biāo)及方法
1.3.3.1 體重、進食量和飲水量 每周測1次體重、進食量、飲水量,觀察其變化趨勢。
1.3.3.2 空腹血糖、血清NOS、SOD、TC的測定 實驗結(jié)束時小鼠禁食10 h,稱重,取尾靜脈血,用血糖儀測定空腹血糖。隨后摘眼球取血,離心,取血清按血清NOS、SOD及TC試劑盒的步驟進行測定。
1.3.3.3 心指數(shù)測定 拉頸處死取完血的小鼠,快速取出心臟,用生理鹽水洗滌,濾紙吸干后,以分析天平稱取重量,按心室重量/體重的比值計算心指數(shù)。
1.3.3.4 病理學(xué)檢測 取心肌組織,用4%甲醛溶液固定,脫水,石蠟中浸泡,包埋,制成蠟塊后制作切片,進行蘇木精-伊紅(HE)染色,于光鏡下觀察。
2.1 成模情況 85只C57BL/6J小鼠3只不成模型,7只死亡,成模率為88.2%。
2.2 飲水量及進食量情況 開始給藥后,空白組小鼠飲水量及進食量基本無變化,而各給藥組及模型組飲水量和進食量均呈持續(xù)上升趨勢。墊料與建模前相比,一直保持潮濕狀態(tài)。
2.3 莫諾苷、馬錢苷對DM小鼠體重、血糖、心體比的影響 模型組體重減小,血糖和心指數(shù)明顯升高,與空白組比較有顯著性差異(P<0.01)。與模型組相比,各給藥組血糖均有下降,而莫高組和陽性組血糖下降明顯(P<0.01)。陽性組、馬高組與莫高組體重有所增長,與模型組相比差異顯著(P<0.01)。陽性組、馬高組和莫高組的心體比與模型組相比有顯著性差異(P<0.05)。見表1。
2.4 莫諾苷、馬錢苷對DM小鼠心肌組織病理形態(tài)的影響 見圖1。馬高組和莫高組心肌病變較模型組明顯減輕,心肌細胞基本排列整齊,雖仍有部分心肌細胞肥大、變性,心肌纖維間隙增寬現(xiàn)象,但與模型組相比已有很大改善。
2.5 莫諾苷、馬錢苷對DM小鼠SOD、NOS、TC水平的影響 模型組血清NOS、SOD活性顯著低于空白組(P<0.01),給藥組中陽性組、莫高組和馬高組的NOS、SOD活性均與模型組有顯著差異(P<0.01)。各給藥組對TC水平無明顯變化,與模型組相比沒有顯著差異(P<0.05),說明莫諾苷和馬錢苷不能降低DM小鼠的TC。見表2。
表1 莫諾苷、馬錢苷對糖尿病小鼠體重、血糖、心體比的影響
與模型組比較:1)P<0.05,2)P<0.01,下表同
圖1 各組小鼠心肌組織病理形態(tài)的改變(HE,×400)
表2 莫諾苷、馬錢苷對糖尿病小鼠SOD、NOS、TC的影響
DCM是DM并發(fā)癥中一種特異性心肌病,也是DM患者死亡的主要原因之一。在DM的發(fā)展過程中,葡萄糖自身強氧化作用可產(chǎn)生大量的活性氧自由基,這些氧自由基可使細胞膜上的各種ATP酶活力降低,導(dǎo)致內(nèi)皮細胞損傷,影響細胞活力〔5〕。SOD能清除氧自由基,對機體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用。NO是重要的血管活性物質(zhì),由血管內(nèi)皮細胞合成,具有松弛血管平滑肌、舒張血管和抑制內(nèi)皮細胞增殖的作用〔6〕。糖尿病時SOD、NOS活力下降,NO合成減少。本實驗結(jié)果顯示,馬高組和莫高組能顯著提高DM小鼠血清SOD和NOS的活性,進一步提示馬錢苷和莫諾苷能通過提高DM小鼠血清的抗氧化能力對DM小鼠心肌起保護作用。
DCM主要病理改變?yōu)樾募〖毎蚀?、凋亡以及心臟間質(zhì)纖維化,而馬錢苷和莫諾苷可以通過改善心肌纖維紊亂來保護心肌。
另外發(fā)現(xiàn),馬低組的心肌病理形態(tài)與模型組相比也有很大的改善,但是它的血糖值與模型組比較沒有顯著差異,說明馬錢苷可能有相應(yīng)的靶點直接保護心肌細胞。馬錢苷和莫諾苷高劑量組有很好的降血糖作用,說明可能通過降血糖來改善DCM,具體是通過降血糖來保護心肌還是有直接保護心肌的作用靶點,有待進一步研究。馬錢苷和莫諾苷在治療DCM上有巨大的潛力,而且在山茱萸中的含量相當(dāng)高,有利于抗DCM新藥的研發(fā)。
1 國家藥典委員會編.中華人民共和國藥典〔S〕.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010.
2 宋尚華.山茱萸活性成分提取分離及其治療糖尿病并發(fā)癥研究〔D〕.重慶:西南大學(xué),2013:18.
3 劉 洪,許慧琴,時 艷.山茱萸環(huán)烯醚萜總苷對2型糖尿病心臟病變大鼠胰島素抵抗及血脂含量的影響〔J〕.中藥藥理與臨床,2007;23(3):36-9.
4 喻蘇青.山茱萸總苷對糖尿病大鼠心肌病變的保護作用及其機制研究〔D〕.杭州:浙江工業(yè)大學(xué),2011.
5 Xu H,Lin L,Yuan WJ.Antiarrhythmic effect of endothelin A receptor antagonist on acute ischemic arrhythmia in isolated rat heart〔J〕.Aeta Pharmacol Sin,2003;24(1):37-44.
6 Ignerro LJ,Buga GM,Wood KS,etal.Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and veinis nitric oxide〔J〕.Proc Natl AcadSci USA,1997;84(24):9265-9.
〔2015-12-19修回〕
(編輯 袁左鳴)
國家自然科學(xué)基金項目(No.81274056);江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目(No.DE63063683)
皮文霞(1968-),女,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事中藥學(xué)研究。
封曉鵬(1991-),男,在讀碩士,主要從事中藥學(xué)研究。
R285
A
1005-9202(2016)19-4681-02;
10.3969/j.issn.1005-9202.2016.19.004