王蕾蕾 華姞安 孟靚 魏益謙 孟智睿 賈嵐 高學(xué)敏 王景霞
青錢柳Cyclocaryapaliurus是中國(guó)特有的珍稀樹種資源,《中國(guó)中藥資源志要》中記載青錢柳葉具有“清熱解毒,生津止渴”的功效。研究發(fā)現(xiàn),青錢柳葉具有降血糖、降血脂、抗氧化等作用[1-2]。糖尿病屬于中醫(yī)“消渴病”的范疇,具有陰虛為本,內(nèi)熱為標(biāo)的病機(jī)特點(diǎn),臨床常使用藥性寒涼的養(yǎng)陰生津藥物治療。課題組的前期研究顯示青錢柳葉對(duì)2型糖尿病大鼠具有顯著的降血糖作用,可以調(diào)節(jié)胰島素的分泌,抑制氧化應(yīng)激對(duì)組織器官結(jié)構(gòu)的影響[3-5],能夠緩解高血糖大鼠早期腎損傷,具有調(diào)節(jié)腎損傷標(biāo)志物的作用[6]。本實(shí)驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上,采用高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合皮下注射甲狀腺素及一次性腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素 (streptozotocin,STZ)誘導(dǎo)建立陰虛證型2型糖尿病大鼠的病證結(jié)合動(dòng)物模型[7],探討青錢柳葉對(duì)陰虛型2型糖尿病大鼠證侯指標(biāo)及糖脂代謝的影響,為進(jìn)一步深入研究青錢柳的功效和藥性特點(diǎn)奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
SPF級(jí)雄性SD大鼠,8周齡,體重在180~200 g。購(gòu)買于斯貝福(北京)動(dòng)物科技有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):(SCXK(京)2016-0002)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)在北京中醫(yī)藥大學(xué)屏障環(huán)境動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。高脂飼料配方中每100 g高脂飼料中含有:10 g豬油、15 g蔗糖、15 g蛋黃粉、5 g酪蛋白、1.2 g膽固醇、0.2 g膽酸鈉、0.6 g碳酸氫鈣、0.4 g石粉、52.6 g普通飼料,由北京華阜康生物科技股份有限公司提供。
實(shí)驗(yàn)藥物:青錢柳葉水提物干膏(無(wú)限極中國(guó)有限公司提供本研究用),制備方法:5 kg原料,第一次加12倍水,煮沸保持微沸2小時(shí),過(guò)濾,濾渣再加10倍水,煮沸保持微沸1小時(shí),過(guò)濾合并2次濾液,濃縮干燥成干膏,粉碎過(guò)80目篩,干燥保存待用。知柏地黃丸(九芝堂股份有限公司,360丸/瓶)。
實(shí)驗(yàn)試劑:鏈尿佐菌素(streptozotocin,SIGMA公司,批號(hào):WXBC3087V),檸檬酸鈉緩沖液(索萊寶公司,批號(hào):20180830),L-甲狀腺素鈉(北京百諾威生物科技有限公司,批號(hào):20190320),總膽固醇試劑盒(TC,批號(hào):20190320),甘油三酯試劑盒(TG,批號(hào):20190320),高密度脂蛋白試劑盒(HDL批號(hào):20190320),低密度脂蛋白試劑盒(LDL,批號(hào):20190320),游離胰島素試劑盒(FINS,批號(hào):20190320),三碘甲狀腺原氨酸試劑盒(T3,批號(hào):20190320),甲狀腺素試劑盒(T4,批號(hào):20190320),環(huán)磷酸腺苷試劑盒(cAMP,批號(hào):20190320),環(huán)磷酸鳥苷試劑盒(cGMP,批號(hào):20190320),以上試劑盒購(gòu)買于北京華英生物技術(shù)研究所。
電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司,PL-203),超聲細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物,JY92-IIn),臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Heal Force,Neofuge 15R),純水儀(青島富勒姆科技,F(xiàn)BZ2001-UP-P),渦旋混合器(Servicebio,MX-F),超低溫冰箱(海爾,DW-86L626),全自動(dòng)生化分析儀(深圳雷杜生命科技,Chemray 240),全自動(dòng)研磨儀(武漢賽維爾生物有限公司,KH-III),酶標(biāo)檢測(cè)儀(BioTeK,Epoch),自動(dòng)洗板機(jī)(Rayto,RT3100),穩(wěn)豪倍易型血糖儀和血糖試紙(強(qiáng)生上海醫(yī)療器械有限公司)。
雄性SD大鼠60只,先適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,將大鼠隨機(jī)分為空白組7只和造模組53只。其中空白組給予普通飼料,造模組高脂飼料喂養(yǎng)8周。第9周,以0.2 mg/kg的劑量皮下注射甲狀腺素溶液1周,造模組以30 mg/kg的劑量一次性腹腔注射2%的STZ溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配,取適量STZ,錫紙避光于冰塊之中避光保存,用0.1 mol/L檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液在冰浴中配置溶液,pH=4.5),并于72小時(shí)后禁食不禁水8小時(shí),尾尖靜脈取血測(cè)FBG >11.1 mmol/L為造模成功,注射STZ后,大鼠死亡3只,成模40只,隨機(jī)取成模大鼠7只,空白大鼠7只,計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment for insulin resistance,HOMA-IR)、胰島素作用指數(shù)(insulin action index,IAI)。剔除空腹血糖>30 mmol/L的大鼠5只,選擇35只成模大鼠納入實(shí)驗(yàn)。隨機(jī)分為模型組,知柏地黃丸組,CPE低、中、高劑量組,每組納入7只成模大鼠。
根據(jù)10 mL/kg給藥體積計(jì)算,空白組和模型組大鼠灌胃無(wú)菌水,知柏地黃丸組給藥劑量為0.3 g/kg,青錢柳葉水提物(CPE)低、中、高劑量組按干膏灌胃劑量分0.25、0.5、1 g/kg,連續(xù)給藥4周。在給藥期間,全組大鼠喂食普通飼料,自由進(jìn)食和飲水。
開始給藥后,每間隔1周禁食(自由飲水)8小時(shí),尾靜脈采血檢測(cè)空腹血糖(FBG),稱重記錄體重變化。給藥4周后,禁食不禁水8小時(shí),先灌胃CPE,30分鐘后,尾尖靜脈取血測(cè)定灌胃葡萄糖后0小時(shí)血糖,灌胃葡萄糖溶液(2.0 g/kg),測(cè)定灌胃葡萄糖后0.5 小時(shí)、2 小時(shí)的血糖值,計(jì)算血糖曲線下面積。血糖曲線下面積(AUC)計(jì)算公式如下:1/2×(0小時(shí)的血糖值+0.5 小時(shí)的血糖值)×0.5+1/2×(2 小時(shí)的血糖值+0.5 小時(shí)的血糖值)×1.5;采用酶免法測(cè)FINS含量,計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、胰島素作用指數(shù)(IAI)。HOMA-IR:FINS/22.5e-lnFBG ≈(FBG×FINS)/22.5,IAI:LN(1/HOMA-IR)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用10%的水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,經(jīng)由腹主動(dòng)脈采血,冷凍離心分離血清,檢測(cè)T3、T4、cAMP、cGMP的含量。
實(shí)驗(yàn)期間觀察大鼠的狀態(tài),皮下注射T4一周后,情緒急躁,有聲響即抬頭,活動(dòng)增加,毛發(fā)枯黃,易脫落,飲水量、進(jìn)食量增加,舌紅,唇紅,爪淡紅,小便黃,大便干。注射STZ后,情緒急躁,有聲響即抬頭,好動(dòng)撕咬,毛發(fā)枯黃,無(wú)光澤,易脫落,飲水量、飲食量顯著增加,舌色鮮紅,唇色暗紅,爪色紅,小便多,大便干,色黑,出現(xiàn)陰虛的證候表現(xiàn)。在給藥后,模型大鼠毛發(fā)恢復(fù)光澤,脫落減少,自主活動(dòng)正常,舌色紅,唇紅,爪色淡紅,大便干色黑。
與空白組進(jìn)行比較,模型組大鼠體重顯著降低(P<0.01)。與模型組進(jìn)行比較,知柏地黃丸組大鼠第1周至第4周體重顯著增加(P<0.01),CPE高劑量組體重顯著增加(P<0.01),見表1。
表1 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠體重的影響
與空白組進(jìn)行比較,模型組大鼠FBG值第1周至第4周顯著地升高(P<0.01)。與模型組進(jìn)行比較,知柏地黃丸組第1周至第4周FBG顯著降低(P<0.01);第1周CPE中、高劑量組FBG顯著降低(P<0.01),第2周CPE低、高劑量組FBG顯著降低(P<0.05,P<0.01),第3周CPE低、中、高劑量組FBG顯著降低(P<0.05,P<0.01),第4周CPE高劑量組FBG顯著降低(P<0.01),見表2。
表2 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠FBG的影響
與空白組進(jìn)行比較,模型組0 小時(shí)、0.5小時(shí)、2小時(shí)血糖,AUC顯著升高(P<0.01)。與模型組進(jìn)行比較,知柏地黃丸組0 小時(shí)、2 小時(shí)血糖,AUC顯著降低(P<0.01);CPE高劑量組AUC顯著下降(P<0.01),見表3。
表3 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠糖耐量的影響
與空白組進(jìn)行比較,模型組的FINS、HOMA-IR顯著升高(P<0.01),IAI顯著下降(P<0.01)。與模型組進(jìn)行比較,知柏地黃丸組的HOMA-IR顯著下降(P<0.01),IAI顯著升高(P<0.01);CPE低、高劑量組HOMA-IR降低(P<0.05);CPE低、高劑量組IAI顯著升高(P<0.05,P<0.01)。見表4。
表4 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠FINS、HOMA-IR、IAI的影響
與空白組進(jìn)行比較,模型組大鼠血清中TC、TG、LDL顯著地升高,HDL明顯地降低(P<0.05,P<0.01);與模型組進(jìn)行比較,知柏地黃丸組TG、LDL顯著下降(P<0.01);CPE中劑量組血清LDL顯著下降(P<0.01),CPE高劑量組血清TC、TG、LDL顯著下降(P<0.01,P<0.05),CPE低、中、高劑量組HDL有升高的趨勢(shì),但各組間的差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表5。
表5 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠血脂的影響
造模后與空白組進(jìn)行比較,模型組大鼠血清中T3、T4、cAMP、cGMP的含量顯著地升高(P<0.01,P<0.05);與模型組比較,知柏地黃丸組T3、T4、cAMP、cGMP顯著下降(P<0.01,P<0.05);CPE低、高劑量組血清中T3、T4顯著下降(P<0.01,P<0.05),CPE低、中、高劑量組血清cAMP、cGMP顯著下降(P<0.01)。見表6。
表6 青錢柳對(duì)陰虛型T2D大鼠的T3、T4、cAMP、cGMP的影響
中醫(yī)的陰虛證侯主要表現(xiàn)為五心煩熱,咽干顴紅,形體消瘦,小便短黃或大便干結(jié),舌紅少津等癥狀。采用大劑量甲狀腺素激素注射,可使大鼠表現(xiàn)出好動(dòng),易怒,毛發(fā)枯槁,飲水量和進(jìn)食量增加,體重下降,小便黃,大便干結(jié)等癥狀,與臨床上腎陰虛患者的癥狀相似,能很好地模擬陰虛的證候表現(xiàn)[8]。故本實(shí)驗(yàn)采用高脂飼料喂養(yǎng)大鼠8周后,皮下注射甲狀腺素溶液1周,再結(jié)合一次性腹腔注射小劑量STZ誘導(dǎo)建立陰虛證型2型糖尿病大鼠的病證結(jié)合動(dòng)物模型。
T3、T4作為下丘腦-垂體-甲狀腺軸中甲狀腺分泌的關(guān)鍵激素,調(diào)節(jié)機(jī)體產(chǎn)熱的功能,同時(shí)還有調(diào)控機(jī)體能量代謝的作用[9]。近年有研究表明T3、T4可能是陰虛證型的證候指標(biāo),陰虛患者血清中的T3、T4明顯升高[10]。有研究認(rèn)為T3、T4可以作為糖尿病陰虛內(nèi)熱證的證候觀察指標(biāo)[11]。cAMP、cGMP作為“第二信使”參與細(xì)胞內(nèi)能量的代謝,調(diào)控能量代謝信號(hào)的正常傳遞,是機(jī)體內(nèi)能量代謝的重要標(biāo)志[12]。研究顯示虛熱證模型大鼠血清中cAMP、cGMP都顯著地升高,其可能是陰虛與陽(yáng)虛的證候標(biāo)志[13]。
在本實(shí)驗(yàn)中,與空白組進(jìn)行比較,模型組大鼠出現(xiàn)多飲、多食、多尿“三多一少”的癥狀,還出現(xiàn)了情緒急躁,有聲響即抬頭,撕咬好動(dòng),毛發(fā)枯黃,無(wú)光澤,易脫落,體重下降,舌色鮮紅,唇色暗紅,爪色紅,大便干,色黑等癥狀,T3、T4、cAMP、cGMP顯著升高,說(shuō)明模型大鼠的陰虛證候表現(xiàn)明顯;空腹血糖、HOMA-IR明顯升高,IAI下降,說(shuō)明模型大鼠機(jī)體內(nèi)存在胰島素抵抗,血脂四項(xiàng)也出現(xiàn)異常,結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[7, 14],提示陰虛型2型糖尿病病證結(jié)合模型造模成功。
給予青錢柳葉水提物治療后,模型大鼠體重逐漸增加,毛色恢復(fù)光澤,毛發(fā)脫落減少,情緒較為穩(wěn)定,陰虛證侯表證得到一定的緩解。血糖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)顯示青錢柳葉水提物能夠穩(wěn)定地控制血糖,而且青錢柳葉不僅能降低HOMA-IR指數(shù),提高IAI指數(shù),有效緩解胰島素抵抗,同時(shí)可使實(shí)驗(yàn)大鼠的TG、TC、LDL顯著降低,HDL有升高的趨勢(shì)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,青錢柳葉可降低陰虛型2型糖尿病大鼠的空腹血糖,緩解胰島素抵抗,調(diào)節(jié)血脂代謝紊亂。但是青錢柳緩解陰虛證侯表證,調(diào)節(jié)甲狀腺激素和環(huán)核苷酸的作用以及調(diào)節(jié)糖脂代謝的作用,是各自獨(dú)立的通路,還是存在著一定的聯(lián)系尚不明確,還需要進(jìn)一步深入的研究。