松針提取物對2型糖尿病大鼠的降糖降脂作用

杜興旭,邱旭東,王云東,王春梅

(1.北華大學附屬醫院,吉林 吉林 132001;2.吉化總醫院,吉林吉林 132010;3.北華大學藥學院,吉林吉林 132013）

糖尿病是嚴重危害人類健康的常見病、多發病,其發病率每年正在以驚人速度增長,被認為是一種社會性公害。目前,糖尿病的藥物治療除注射胰島素外,主要口服磺酰脲類和雙胍類降糖藥物,但長期應用副作用較多,而且單純控制血糖并不能解決全部問題,預防大血管和微血管并發癥的發生也尤為重要。中醫治療糖尿病有其獨特優勢,因此,尋找一種有效低毒的防治糖尿病的新藥具有重要意義。松針(pineneedle）是松科松屬植物的葉,又稱松葉、松毛,味苦性溫,無毒,具有補益人體、活血化於、降血糖、降血脂和降血壓等作用[1,2]。我國的松針資源十分豐富,分布遍布全國各地,民間用松針泡水防治糖尿病已有多年歷史,療效確切。但其對糖尿病的治療作用、作用機制及有效成分國內尚未見報道。

本文采用高脂飲食加腹腔注射小劑量STZ誘導2型糖尿病大鼠模型,觀察松針對2型糖尿病大鼠的降糖、降脂作用極其對胰島素敏感性的影響。

1 材料

1.1 動物及飼料選用健康清潔級雄性Wistar大鼠,體重160-180 g,由吉林大學實驗動物中心提供(許可證編號:2003-0001）。普通飼料成分及其熱量:脂肪5%,碳水化合物53%,蛋白質23%,包括纖維素及水分在內的其他成分占19%,總熱量為25 kJ?kg-1;高脂飼料成分及其熱量:脂肪 22%,碳水化合物48%,蛋白質20%,包括纖維素及水分在內的其他成分占10%,總熱量為44.3 kJ?kg-1。

1.2 藥物及試劑

1.2.1 藥物的提取及配制 新鮮松針洗凈烘干,剪成2 cm長段,稱取100 g,20%乙醇2 000 ml浸泡4 h,回流提取4 h,過濾,殘渣加 20%乙醇 1000 ml回流提取4 h,過濾,將兩次所得濾液合并,回收溶劑得提取物12.5 ml。臨用前用蒸餾水配制成所需濃度。

1.2.2 鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ）為Sigma公司產品。葡萄糖、總膽固醇和甘油三酯、LDL-C、HDL-C檢測試劑盒均為北京北化康泰臨床試劑有限公司產品。胰島素放射免疫分析藥盒購至天津九鼎生物技術有限公司。其他試劑均為國產分析醇。

1.3 儀器酶標儀,Bio-Rad公司產品;755B型紫外可見分光光度計,上海精密科學儀器有限公司分析儀器總廠產品;1261型γ放射免疫計數儀,LKB公司產品。電子天平(SARTOR2US,BP211D）,西德生產;80-1離心機,上海手術器械廠生產;旋轉蒸發儀;上海亞榮科學儀器廠;真空泵,上海亞榮科學儀器廠;回流提取裝置,上海亞榮科學儀器廠。

2 方法

2

.1 糖尿病動物模型的建立及分組[3]80只Wistar雄性大鼠,隨機分出正常對照組(CON）8只,以普通飼料喂養,其余70只用于建立2型糖尿病大鼠模型,以高脂飼料喂養。大鼠高脂飼料喂養4周后,腹腔注射小劑量STZ(30 mg?kg-1）兩次,間隔 1周,2周后檢測FBG,以 FBG≥7.8 mmol?L-1作為判斷模型成功的標準。將制備成功的2型糖尿病大鼠32只隨機分為糖尿病模型組(DM組）和松針提取物高、中、低劑量治療組,每組8只。松針提取物治療組分別以200 mg/kg、400 mg/kg和800 mg/kg連續灌胃4周,正常對照組和糖尿病模型組給予等體積溶媒灌胃4周。

2.2 生化指標檢測大鼠治療4周后,禁食12-16 h,烏拉坦(100 mg?kg-1）腹腔注射麻醉。每只大鼠約取血4-5 mL,分離血清,檢測葡萄糖(FBG）、甘油三酯(TG）、總膽固醇(TC）、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C）及胰島素(FINS）。FBG 、TC、TG 、HDL-C 及LDL-C 采用酶學方法檢測,FINS由北華大學附屬醫院核醫學科采用放免法檢測;并計算胰島素敏感指數(insulin sensitivity index,ISI）:ISI=ln[1/(空腹血糖×空腹血清胰島素）]。

2.3 統計學方法采用SPSS 13.0軟件進行統計學處理,測定結果用±s表示,多組間比較用One Way ANOVA(單因素方差分析）方法,兩組間比較采用最小顯著差(LSD）t檢驗。

3 結果

3.1 松針提取物對糖尿病大鼠空腹血糖、血清胰島素及ISI的影響與正常對照組比較,糖尿病組空腹血糖水平明顯增高(P＜0.05）,空腹血清胰島素水平略有降低,胰島素敏感指數明顯下降(P＜0.05）。與模型組比較,松針提取物治療組大鼠血清FBS水平顯著降低(P＜0.05）,ISI提高(P＜0.05）,而正常大鼠FBS、FINS沒有明顯變化。結果見表1。

表1 松針提取物對糖尿病大鼠 FBS、FINS及ISI的影響(±s）

表1 松針提取物對糖尿病大鼠 FBS、FINS及ISI的影響(±s）

注:與正常對照組比較 *:P＜0.05;與模型組比較 △P＜0.05,△△P＜0.01

組別 劑量(mg/kg） 動物數(n） FBS(mmol?L-1） FINS(mIU?L-1） ISI正常對照組 — 8 4.56±0.42 17.62±1.12 -4.39±0.21模型組 — 8 13.89±1.35* 15.38±1.23 -5.36±0.32*松針提取物 200 8 12.14±1.21 15.96±1.15 -5.27±0.2松針提取物 400 8 10.25±1.08△ 16.13±1.67 -5.11±0.25△松針提取物 800 8 8.78±0.85△△ 16.56±1.49 -4.98±0.28△

3.2 松針提取物對糖尿病大鼠血脂的影響結果如表2所示:與正常對照組比較,糖尿病組TG、TC及LDL-C水平明顯增高(P＜0.05）,HDL-C水平降低(P＜0.05）。松針提取物治療4周后,大鼠血清TG、TC及LDL-C水平顯著降低,HDL-C水平升高(P＜0.05）,而正常組大鼠血脂沒有明顯變化。

表2 松針提取物對糖尿病大鼠血脂的影響(±s）

表2 松針提取物對糖尿病大鼠血脂的影響(±s）

注:與正常對照組比較 *:P＜0.05;與模型組比較 △P＜0.05,△△P＜0.01

組別 劑量(mg/kg） 動物(n） TG(mmol?L-1） TC(mmol?L-1） HDL-C(mmol?L-1）LDL-C(mmol?L-1）正常對照組 — 8 1.56±0.08 0.48±0.07 1.35±0.27 0.56±0.08模型組 — 8 2.89±0.42* 2.28±0.20* 0.85±0.23* 1.24±0.17*松針提取物 200 8 2.57±0.48 1.92±0.25 0.98±0.17 1.15±0.19松針提取物 400 8 2.28±0.30△ 1.76±0.18△ 1.15±0.25△ 1.01±0.12△松針提取物 800 8 2.02±0.28△△ 1.52±0.15△△ 1.21±0.28△△ 0.84±0.15△△

4 討論

隨著經濟的發展、人們生活水平的不斷提高及人口的老齡化,2型糖尿病(T2DM）的發病率越來越高,嚴重危害人類的健康。雖然國內外眾多學者潛心研究,但仍然缺乏有效的治療方法。中醫藥治療糖尿病歷史悠久、辨證論治、標本兼顧,自有其優勢和特點,既有可靠的降糖作用,又能減少并發癥的發生。所以,我們致力于尋找既有治療作用又無毒副作用的單味中藥。

松針的主要化學成分有揮發油、木脂素、還富含多種蛋白、微量元素和維生素等[4],是一種不可多得的集預防和治療于一身的單味中藥。民間用松針泡水防治糖尿病已有多年歷史,療效確切。國內外都在摸索開發松葉飲料,營養豐富,長期飲用能增進人體健康。有報道表明:松針提取液具有良好的降血脂、抗氧化和降血壓作用[5]。Jeong-Ryae等報道松針提取物減少高脂飲食肥胖大鼠脂肪組織的體積,降低高血脂,減輕脂肪肝,恢復瘦素水平,說明松針提取物減輕了肥胖大鼠的胰島素抵抗[6]。課題組已證明松針提取物可降低腎上腺素和四氧嘧啶誘導的高血糖小鼠的血糖,說明松針提取物的降糖作用可能與促進糖原合成、促進糖利用、減輕胰島β細胞的損傷或改善受損傷的β細胞的功能有關[7]。

本研究采用松針的提取物觀察了松針對2型糖尿病大鼠的治療作用,結果表明松針提取物低、中、高劑量可降低大鼠血糖、提高胰島素敏感指數,且對糖尿病脂代謝紊亂具有很好的調節作用,并呈現良好的劑量依賴性。高脂飲食聯合小劑量STZ誘導的糖尿病大鼠模型具有2型糖尿病的臨床特征,主要表現為糖、脂代謝紊亂及胰島素抵抗,松針提取物能有效的調節糖尿病大鼠的糖、脂代謝紊亂,并可明顯提高胰島素敏感性,說明松針可能通過改善2型糖尿病大鼠胰島素抵抗,增加靶組織對胰島素的敏感性而發揮治療作用。這些研究結果為將松針進一步開發利用提供了理論依據。

[1]勞業興,張冰若,蘇薇薇.松針化學成分及藥理學研究進展[J].中藥材,2003,26(9）681.

[2]張 霞,孫愛東.松針提取物的研究進展[J].中國食物與營養,2009,9(9）:23.

[3]Wang C,Li J,Chen L.Ameliorative effect of berberine on endothelial dysfunction in diabetic rats induced by high diet and streptozotocin[J].Eur J Pharmacol,2009,620(1-3）:131.

[4]鄭曉珂,馮衛生,王彥志,等.松針的化學成分研究[J].中國藥學雜志,2004,39(11）∶820.

[5]王焰山,張自文,黃曉萍,等.松針提取液對實驗性高脂血癥及脂質過氧化作用的影響[J].北京中醫藥大學學報,2001,24(2）∶35.

[6]Jeong-Ryae JEON,Jong-Yeon KIM.Effects of Pine Needle Extract on Differentiation of 3T3-L1 Preadipocytes and Obesity in High-Fat Diet Fed Rats[J].Biol.Pharm.Bull,2006,29(10）:2111.

[7]王春梅,王海莉,李 賀,等.松針提取物降糖作用的實驗研究[J].北華大學學報,2007,8(2）∶121.