胡蘆巴對糖尿病大鼠降血糖作用的實驗研究

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胡蘆巴對糖尿病大鼠降血糖作用的實驗研究

季紅1，石艷2，牟鳳輝2*，邵曉娜2，趙潔瓊2，段金月2，李才2

(1.吉林大學中日聯誼醫院 藥品管理部,吉林 長春130033;2.吉林大學藥學院)

胡蘆巴為豆科植物胡蘆巴(Trigonel1a foenum-graecum L.)的干燥成熟種子，為藥食兼用植物[1]。國內外一些學者和我們既往的研究表明胡蘆巴能夠降低糖尿病大鼠血糖，然而尚未進行深入研究[2,3]。本研究對胡蘆巴水煎劑降血糖的量效關系、修復受損胰島等進行了系列研究，為胡蘆巴的研究開發，臨床應用提供可靠的理論依據。

1材料與方法

1.1　實驗動物及主要試劑

體重200-220 g的Wistar大鼠，雌雄各半，購自吉林大學醫學部動物實驗室。經過一周的適應性喂養，選用健康的大鼠作為此次實驗的動物。實驗所需的鏈脲佐菌素(STZ)為美國Sigma公司的產品。胡蘆巴種子產自四川，購于長春市醫藥藥材供銷公司。二甲雙胍為中外合資貴州圣濟堂制藥有限公司產品，批號20050603。小鼠抗大鼠胰島素單克隆抗體、生物素化山羊抗小鼠IgG、DAB顯色試劑免疫組化SABC試劑盒購自武漢博士德公司。

1.2　復制糖尿病大鼠模型并分組

將實驗用的大鼠一次性腹腔注射新鮮配制的50 mg·kg-1STZ(STZ溶解在pH 4.2,0.1 mol·L-1檸檬酸緩沖液中)。STZ 給予72 h后檢測大鼠血糖和尿糖。選用尿糖≥3+，血糖≥16.7 mmol·L-1作為實驗對象。同時對照組大鼠腹腔注射相同體積的檸檬酸緩沖液。將符合糖尿病診斷標準的大鼠隨機隨機分為糖尿病組10只，陽性對照藥二甲雙胍組10只，消渴丸組10只，胡蘆巴高、中、低劑量組，每組10只，同時設正常對照組10只。

1.3　主要實驗方法

治療組灌胃方式給藥，分別每日給予胡蘆巴高劑量18 g·kg-1，中劑量9 g·kg-1，低劑量4.5 g·kg-1。陽性藥二甲雙胍組每日灌胃給予二甲雙胍0.125 g·kg-1，陽性藥消渴丸組每日灌胃給予0.58 g·kg-1消渴丸。對照組和糖尿病組大鼠每日灌胃給予1.5 ml·100 g-1自來水。給藥時間為6周。6周末乙醚麻醉，摘眼球取血后處死大鼠，獲得血清，采用葡萄糖氧化酶法檢測血糖水平，果糖胺水平檢測采用NBT法；另取部分全血分離紅細胞，用NBT法檢測糖化血紅蛋白含量，用DFM-96型10管放射免疫γ計數器測定血清胰島素含量。大鼠處死后，切取肝左葉，用蒽酮法測定肝糖原含量。將胰腺標本立即置入新鮮配制的4%多聚甲醛液固定48 h，常規制備石蠟切片。用連續4 μm切片，進行HE染色。進行抗原修復后，免疫組化用SABC法，主要觀察胰島內胰島素的表達,陽性細胞染色程度按0-3分計算，陽性細胞表達<10%，計為0分，陽性細胞表達占11%-25%計為1分，陽性細胞表達占26%-50%計為2分，陽性細胞表達>50%計為3分。

1.4　統計學處理

2結果

2.1　降糖效果

胡蘆巴高、中、低組與消渴丸組之間的血糖、果糖胺、糖化血紅蛋白、肝糖原水平比較并無明顯差異。糖尿病組大鼠的血糖(21.3±4.1mmol·L-1)、果糖胺(2.76±0.44mmol·L-1)、糖化血紅蛋白(14.4±2.3%)水平均明顯高于對照組(分別為：5.7±1.6mmol·L-1，1.75±0.37mmol·L-1，5.5±1.5%)。治療6周后，胡蘆巴的高、中和低劑量組的血糖水平明顯低于糖尿病組(依次為5.8±1.3,5.9±1.1,10.7±2.0,21.3±4.1mmol·L-1)，胡蘆巴的高、中和低劑量組的果糖胺水平亦明顯低于糖尿病組(依次為1.94±0.36,1.99±0.39,2.04±0.38,2.76±0.44mmol·L-1)，與糖尿病組比較，胡蘆巴的高、中和低劑量組的糖化血紅蛋白水平明顯降低(依次為14.4±2.3,7.0±1.8,8.1±1.7,9.8±2.1%)。糖尿病組大鼠的肝糖原含量明顯低于對照組(分別為17.1±2.3,24.6±5.9mg·g-1)。胡蘆巴的高、中和低劑量組均能不同程度升高肝糖原含量(分別為：22.8±3.2,21.6±3.0,19.7±2.8mg·g-1)。以上結果表明胡蘆巴降血糖作用隨劑量的增加而更加明顯。結果見圖1-4(與對照組比較，**P<0.01；與糖尿病組比較，ΔP<0.05，ΔΔP<0.01)。

圖1　各組大鼠血糖的量效關系比較

圖2　各組大鼠果糖胺的量效關系比較

圖3　各組大鼠糖化血紅蛋白的量效關系比較

2.2　血清胰島素水平

實驗6周末，與對照組相比較，糖尿病組大鼠血清胰島素水平明顯降低。胡蘆巴高、中、低組與二甲雙胍組之間的血清胰島素水平比較并無明顯差異，均明顯高于糖尿病組，但未達到對照組的水平。結果見表1和圖5。

圖4　各組大鼠糖原的量效關系比較

組別動物數劑量g·kg-1胰島素(mU·L-1)對照組10/13.8±2.5糖尿病組10/4.3±1.0**二甲雙胍組100.1257.9±2.9ΔΔ胡蘆巴高10188.1±2.4ΔΔ胡蘆巴中1097.9±2.8ΔΔ胡蘆巴低104.57.2±2.4ΔΔ

與對照組比較，**P<0.01，與糖尿病組比較，ΔΔP<0.01

圖5　各組大鼠血清胰島素水平比較

2.3　胰腺HE染色

實驗6周末，與對照組比較，糖尿病組大鼠胰島的數量明顯減少，胰島的結構相對混亂，胰島內的細胞排列不規則，胰島內出現明顯的細胞缺失，部分細胞有脫顆粒。胡蘆巴治療組胰島損傷不同程度減輕，而且隨著治療劑量的增加，胰島損傷程度表現出下降趨勢。

2.4　胰腺免疫組化染色

免疫組化染色對照組胰島為圓形或橢圓形，體積不一，β細胞主要分布于胰島中心部位，排列較規則，胞漿中充滿粗大的胰島素褐色染色顆粒，散布于整個胰島，免疫組化評為3分。模型組胰島素染色顆粒較少，著色淺黃，β細胞排列松散，分布不規則，有的胞漿中胰島素染色顆粒明顯減少，使細胞呈空虛狀態，免疫組化評為0分。胡蘆巴高劑量組與模型組比較，胰島內胰島β細胞的分布、細胞形態、染色顆粒的分布等方面，均有較大程度改善，胰島β細胞染色顆粒較多，著色較深，胞質飽滿，免疫組化評為3分。胡蘆巴中劑量組：與模型組比較，胰島β細胞在胰島內的分布、細胞形態、染色顆粒的分布等方面，有一定程度改善，免疫組化評為2分。胡蘆巴低劑量組：胰島素染色顆粒較少，著色淺淡，β細胞分布不規則，排列松散，有的胞漿中胰島素染色顆粒明顯減少，使細胞呈空虛狀態，免疫組化評為1分。

3討論

糖尿病是體內胰島素相對或絕對不足或靶細胞對胰島素敏感性降低，或胰島素本身存在結構上的缺陷而引起的糖、脂肪、蛋白質代謝紊亂的一種慢性疾病[4]。在生物化學方面，主要改變為血糖升高、血脂異常等；在受累組織器官方面，主要為大血管和微血管病變[5]。目前糖尿病屬于不能根治性疾病，尚缺乏特效的、多功能的防治藥物。

高血糖是糖尿病的主要臨床表現，是引起糖尿病慢性并發癥的關鍵因素之一，因此，降低血糖水平是治療糖尿病和防治并發癥的重要手段[6]。本實驗采用大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素建立糖尿病模型，給予胡蘆巴干預6周，檢測結果發現胡蘆巴能明顯降低糖尿病大鼠的血糖以及血糖相關指標的水平，這種降血糖作用隨著胡蘆巴劑量的加大而表現的更加突出，具有顯著的劑量效應關系。這與國內外其他學者的相關報道結果一致[7]

本研究用DFM-96型10管放射免疫γ計數器測定血清胰島素水平結果表明糖尿病組大鼠血清胰島素水平明顯降低，胡蘆巴處理各組血清胰島素水平均明顯高于糖尿病組，但未達到對照組的水平。表明胡蘆巴不能明顯刺激胰島素釋放。免疫組織化學染色結果表明胡蘆巴能明顯改善糖尿病大鼠的胰島形態損害和β細胞胰島素的表達，且呈明顯量效關系。表明胡蘆巴能修復受損的胰島，改善β細胞功能，這一結果迄今尚未見有文獻報道。

綜上所述，胡蘆巴在降低血糖、修復受損胰島，改善胰島β細胞功能等方面，均具有明顯效果，是一種較為理想的治療糖尿病藥物，有良好的開發前景和可觀的社會經濟效益。

參考文獻：

[1]Puri D,Prabhu KM,Dev G,et al.Mechanism of Antidiabetic Action of Compound GII Purified from Fenugreek (Trigonella foenum graecum) Seeds[J].Indian J Clin Biochem,2011,26(4):335.

[2]石艷,李才,苗春生.胡蘆巴降血糖作用極其機制的研究進展[J].吉林大學學報(醫學版),2007,33(1):189.

[3]石艷,靳英麗,于曉艷,等.胡蘆巴多糖A2對糖尿病大鼠腎臟ECM的影響[J].中國老年學雜志,2008,28(10):942.

[4]Zhao H，Li Z，Tian G，et al．Effects of traditional Chinese medicine on rats with type 2 diabetes induced by high fatdiet and streptozotocin:a urine metabonomic study[J].AfrHealth Sci，2013，13(3):673．

[5]吳知桂,周德先,陳美娟.參黃膠囊對2型糖尿病大鼠血脂及炎性因子的影響[J].2014，36(8):1747.

[6]喬進，竇志華，吳鋒,等.靈芝多糖聯合二甲雙胍預防糖尿病大鼠主動脈病變及對 VEGF 表達的影響.中國藥理學通報,2014,30(8):1079.

[7]Kochhar A,Nagi M.Effect of supplementation of traditional medicinal plants on blood glucose in non-insulin-dependent diabetics:a pilot study[J].Med Food,2005,8(4):545.

(收稿日期：2014-11-09)

文章編號：1007-4287(2015)05-0704-03

*通訊作者

基金項目：吉林省科技發展計劃資助項目(20140307006YY),吉林省衛生廳資助項目(2013z101)，吉林大學“大學生創新創業訓練計劃”項目(2014A73327),吉林大學“大學生創新創業訓練計劃” 項目(2014C73282)