王朝暉,龐宗然△,劉祖涵,蘇曉慧,魯碧楠,白永飛
(1.中央民族大學中國少數民族傳統醫學研究院,北京 100081;2.承德醫學院,河北 承德 067000)
2型糖尿病脂代謝紊亂是胰島素分泌不足和(或)胰島素抵抗,引起脂肪合成代謝降低,脂肪分解代謝增強,血脂質和脂蛋白成分異常[1]為主的病理表現,2型糖尿病的糖代謝異常與脂代謝紊亂多同時出現,故2型糖尿病又常稱為“糖脂病”。英國糖尿病前瞻性研究(UKPDS)結果表明,糖尿病的脂代謝紊亂可導致動脈粥樣硬化,累及相應組織器官而產生嚴重的血管并發癥,是糖尿病致死和致殘的主要原因[2]。本研究旨在通過比較不同干預組的脂代謝相關指標變化,揭示中藥菩人丹超微粉調節脂質代謝紊亂的作用效果,為防治T2DM脂代謝紊亂提供實驗依據。
SPF級雄性Wistar大鼠,體重240g±20g,由中國醫學科學院放射醫學研究所實驗動物中心提供(許可證號SCXK津2005-0001)。
菩人丹超微粉(PRD)由河北以嶺藥業集團有限公司提供;馬來酸羅格列酮片4mg/片,葛蘭素史克(天津)有限公司生產(批號03110001);鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ),Sigma公司產品;游離脂肪酸(FFAs)測試盒,南京建成生物工程研究所提供;總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c)檢測試劑盒,中生北控生物科技股份有限公司提供。
P-MODULAR全自動生化分析儀,德國羅氏公司制造;721分光光度計,上海第三分析儀器廠制造;LD5-2A,北京醫用離心機廠制造。
豬油20g,甲基硫氧嘧啶1g,膽固醇8g,谷氨酸鈉 1g,蔗糖 5g,果糖 5g,吐溫-80 20ml,丙二醇 30ml,加水定容至100ml配成脂肪乳。
Wistar雄性大鼠,體重240g±20g,每日灌胃自制的脂肪乳1ml/100g,連續灌胃3周。第3周末,眶靜脈取血離心血清,放免法檢測血清胰島素(Ins),生化法檢測血脂4項:總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c);尾靜脈取血,強生血糖儀檢測血糖。挑選TC、TG、LDL-c增高,胰島素敏感指數下降的肥胖大鼠,空腹6h尾靜脈快速注射STZ 30mg/kg。1周后尾靜脈取血,強生血糖儀檢測隨機血糖,血糖值高于16.7mmol/L的大鼠作為T2DM模型大鼠,于成模后隨機抽取15只大鼠殺檢,觀察胸主動脈弓的病理改變:動脈血管電鏡下見內皮細胞局部損傷嚴重,內皮細胞與內彈力板連接處空隙增加等,證實T2DM大血管損傷模型復制成功。
T2DM大鼠按血糖結合體重分層,隨機分為5組:PRD 高、中、低劑量(3.54g/kg;1.77g/kg;0.885g/kg)治療組,模型組以及馬來酸羅格列酮治療組,另取10只大鼠作為正常對照組。各組動物每日灌胃給予相應藥物1次,正常對照組和T2DM模型組灌胃等劑量蒸餾水,連續給藥4周。實驗期間除正常對照組給予普通飼料外,其余各組均給予高脂高熱量飼料。4周末股動脈取血離心血清,檢測各組大鼠總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c)含量,比色法檢測血清游離脂肪酸(FFAs)。
表1顯示,STZ復合脂肪乳及高脂高熱量飼料誘導的T2DM模型大鼠血清FFAs較正常組上調(P<0.01),PRD中、高劑量組及馬來酸羅格列酮組均能顯著降低血清 FFAs的含量(P<0.01~0.05)。
表1 PRD及其組分對T2DM大鼠血清FFAs的影響(±s)

表1 PRD及其組分對T2DM大鼠血清FFAs的影響(±s)
注:與模型組比較:*P <0.05,**P <0.01;與正常對照組比較:▲P<0.05,▲▲P <0.01
組別 例數(n)劑量/(g/kg)FFAs(μmol/L)正 常 對 照 組 8 —493.22 ± 81.63模 型 組 8 — 1196.44 ±193.29▲▲馬 來 酸 羅 格 列 酮 組 10 0.36×10-3 739.81 ± 98.01**低 劑 量 組 9 0.885 962.51± 99.14 PRD 中 劑 量 組 9 1.77 591.84 ±135.83**高 劑 量 組 9 3.54 805.10 ±159.60*
表2顯示,STZ復合脂肪乳及高脂高熱量飼料誘導的T2DM模型大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)含量較正常組上調,具有極顯著統計學意義(P<0.01);高密度脂蛋白(HDL-c)含量較正常組有下降趨勢,但無統計學意義(P>0.05)。與模型組相比,PRD低、中、高劑量及馬來酸羅格列酮均能顯著降低血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)含量(P<0.01~0.05);PRD中劑量組高密度脂蛋白(HDL-c)含量有上升趨勢,但無統計學意義(P>0.05)。
表2 PRD對肥胖型T2DM大血管損傷大鼠血脂4項的影響(±s)

表2 PRD對肥胖型T2DM大血管損傷大鼠血脂4項的影響(±s)
注: 與模型組比較:*P <0.05,**P <0.01;與正常對照組比較:▲P <0.05,▲▲P <0.01
組別 例數(n)劑量/(g/kg)TC(mmoL/L)TG(mmoL/L)LDL-c(mmoL/L)HDL-c(mmoL/L)10 - 1.34 ±0.33 0.58 ±0.11 1.31 ±0.22 0.31 ±0.06模 型 組 10 - 3.54 ±1.07▲▲ 1.15 ±0.35▲▲ 3.06 ±0.49▲▲ 0.29 ±0.09馬 來 酸 羅 格 列 酮 組 11 0.36 ×10-3 2.69 ±0.65* 0.96 ±0.22* 2.38 ±0.41* 0.28 ±0.11低 劑 量 組 10 0.885 2.47 ±0.72* 0.89 ±0.16* 2.32 ±0.27* 0.28 ±0.13 PRD 中 劑 量 組 9 1.77 1.83 ±0.59** 0.72 ±0.15** 1.85 ±0.19** 0.30 ±0.07高 劑 量 組 9 3.54 1.98 ±0.67** 0.71 ±0.20** 2.08 ±0.31**正常對照組0.29 ± 0.12
T2DM大血管病變以迅速發展、多部位、嚴重的動脈粥樣硬化(AS)為特點,是糖尿病患者致死的主要原因。脂代謝紊亂是T2DM病程最常見的病理改變之一,是造成動脈粥樣硬化的主要因素,動脈硬化是大血管疾病的基礎。T2DM患者由于胰島素抵抗可導致脂代謝紊亂,而脂代謝紊亂不僅可加重胰島素抵抗,導致β細胞功能障礙,同時參與慢性并發癥的發生發展[3]。
T2DM患者血脂異常主要表現為甘油三酯、低密度脂蛋白、總膽固醇和游離脂肪酸水平的升高以及伴有不同程度的高密度脂蛋白水平降低。TG的增高引起空腹胰島素分泌功能增高,加重胰島β細胞負荷,加速糖尿病的發生發展。FFAs升高直接導致內皮細胞依賴性血管舒張功能受損,同時高濃度的FFAs易致凝血纖溶系統改變,誘導局部血栓形成,FFAs水平升高激活 IκB/核因子(NF)-κB 途徑,NF-κB的活化參與許多炎癥反應過程,促進 T2DM動脈粥樣硬化的形成[4]。TC的增高引起內皮細胞脂質沉積及血管病變,進而造成組織缺血或血栓形成。HDL-c作為血管內皮細胞等的保護因子,是血管內皮免受高膽固醇損害的保護傘,HDL-c的下降勢必加重高膽固醇的損害,造成細胞及組織的損傷。LDL-c是AS的獨立危險因素,LDL-c增高導致大量膽固醇沉積在血管內膜,也可造成內皮細胞合成和釋放NO減少。LDL-c能被巨噬細胞識別并吞噬,使細胞內膽固醇聚集形成泡沫細胞導致早期動脈硬化的形成;LDL-c與血管基質結合,使基底膜增厚及血管壁彈性降低,上述均能直接損傷血管內皮細胞增加凝血酶原的活性,刺激血小板的聚集。同時LDL-c還能引起免疫反應使巨噬細胞釋放 IL-1b、TNF-α等,導致糖基化過程增強,自由基產生增多,加上2型糖尿病患者抗氧化防御系統如抗壞血酸、VitminE等活性及作用降低,體內典型的小顆粒致密LDL易被氧化,進而形成高度氧化的小而密的LDL(OX-LDL)顆粒,OX-LDL具有細胞毒性,可以直接損傷內皮細胞本身,又可增強單核細胞和T淋巴細胞對內皮細胞的黏附和向內皮下移行,致AS作用增強[5~8]。
中醫學認為,糖尿病屬“消渴病”范疇,其主要病機初起以陰虛燥熱為主,中期氣陰兩虛,后期陰陽俱損,中后期多挾瘀血。中藥復方菩人丹針對T2DM的主要病機而設,以益氣養陰清熱、活血化瘀通絡為治療總則,應用人參、丹參、葛根益氣生津、活血化瘀,苦瓜清解郁熱,制首烏補益精血、固腎益陰,水蛭祛瘀消癥、剔邪搜絡,諸藥相伍,達到改善微循環及血液流變性、降低胰島素抵抗、調節糖脂代謝等作用[9]。
本研究結果表明,T2DM大血管病變大鼠血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)和游離脂肪酸(FFAs)含量較正常組上調(P<0.01),高密度脂蛋白(HDL-c)含量較正常組有下降趨勢,表明模型大鼠出現了明顯的脂代謝紊亂。經藥物干預后,PRD中、高劑量治療組的 TC、TG、LDL-c和 FFAs含量明顯低于模型組(P<0.01~0.05),HDL-c含量有上升趨勢,提示 PRD具有顯著改善T2DM大鼠脂代謝紊亂的作用。
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