黃芩素對2型糖尿病大鼠糖脂代謝和腎功能的影響及其作用機(jī)制

劉 洋，趙廣良，張 碩

1中國人民解放軍71217部隊(duì)醫(yī)院三所，山東 萊陽 265200；2中國人民解放軍71217部隊(duì)醫(yī)院院部；

3中國人民解放軍第456醫(yī)院藥械科

黃芩素對2型糖尿病大鼠糖脂代謝和腎功能的影響及其作用機(jī)制

劉 洋1，趙廣良2，張 碩3

1中國人民解放軍71217部隊(duì)醫(yī)院三所，山東 萊陽 265200；2中國人民解放軍71217部隊(duì)醫(yī)院院部；

3中國人民解放軍第456醫(yī)院藥械科

目的:探討黃芩素對2型糖尿病(T2D M)大鼠糖脂代謝和腎功能的影響及其作用機(jī)制。方法:選擇80只清潔級SD大鼠，其中20只喂食普通飼料8周，作為正常對照組，另60只喂食高糖高脂飼料8周，并腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)30 m g/kg誘導(dǎo)建立T2D M大鼠模型，建模成功后隨機(jī)分為模型組、黃芩素高劑量組［160 m g/(kg·d)］和低劑量組［80 m g/(kg·d)］各20只，連續(xù)給藥8周；分別于給藥4周及8周時測定大鼠空腹血糖(FBG)、餐后2小時血糖(2 hPBG)及24小時尿蛋白含量，同時于給藥8周后使用全自動分析儀測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LD L-C)、高密度脂蛋白(H D L-C)水平以及血清中血肌酐(SCr)、尿素氮(BU N)、尿肌酐(U Cr)，并計(jì)算肌酐清除率(Ccr)；采用ELISA法測定血清血管內(nèi)皮生長因子(V EG F)及血管緊張素Ⅱ(A ngⅡ)的含量。結(jié)果:模型組大鼠血清FBG及2 hPBG水平均明顯高于對照組，而在給藥4周及8周時，低劑量組及高劑量組大鼠血清FBG及2 hPBG水平均較模型組明顯降低，且高劑量組兩指標(biāo)水平降低程度均明顯高于低劑量組，比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。模型組大鼠TG、TC、LD L-C水平均明顯高于對照組，而H D L-C水平明顯低于對照組，比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；給藥8周后的低劑量組及高劑量組大鼠TG、TC、LD L-C及H D L-C水平均較對照組明顯改善，且高劑量組改善程度明顯高于低劑量組，比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。模型組大鼠24小時尿蛋白、BU N、SCr、V EG F及A ngⅡ水平均明顯高于對照組，而Ccr明顯低于對照組，在給藥4周及8周后低劑量組及高劑量組大鼠24 h尿蛋白、BU N、SCr、Ccr、V EG F及A ngⅡ水平均較模型組明顯改善，而高劑量組改善程度明顯高于低劑量組，比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論:黃芩素可有效改善T2D M病情，延緩腎功能損害進(jìn)展，值得臨床推廣應(yīng)用。

糖尿病，2型；黃芩素；大鼠；糖脂代謝；腎功能

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 清潔級SD大鼠80只，雄性，體質(zhì)量200～220 g，平均(209.5±4.5)g，均購買自北京華阜康生物科技股份有限公司，動物實(shí)驗(yàn)合格證號:SCXK(京)2013-0001；普通飼料由中國人民解放軍456醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)室提供，主要成分包括玉米、豆餅、麩皮、魚粉、鹽等；高糖高脂飼料在基礎(chǔ)飼料基礎(chǔ)上配10%豬油、20%蔗糖、蛋黃粉及膽固醇各2.5%。

1.2 藥物與試劑 黃芩素(主要成分＞98%)，購買自江西本草天工科技有限責(zé)任公司，批號: Z53020086；鏈脲佐菌素(STZ)(Sigma公司，批號: 060103)；考馬斯亮藍(lán)試劑盒(南京建成生物工程研究所，批號:20131203)；血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)試劑盒均購買自北京利德曼生化試劑有限公司；AngⅡ試劑盒和 VEGF試劑盒均購自R&Dsystem公司。

1.3 儀器 安穩(wěn)血糖試紙及安穩(wěn)血糖測試儀均購買自長沙三諾生物傳感技術(shù)公司；日立7100型全自動生化分析儀(北京康和源醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司提供)；RT-6100型酶聯(lián)免疫檢測儀(上海圣科儀器設(shè)備有限公司提供)。

1.4 模型建立及分組方法 隨機(jī)選取其中20只大鼠喂食普通飼料作為對照組，連續(xù)喂食8周，另60只大鼠均喂食高糖高脂飼料，同樣連續(xù)喂食8周，禁食12小時后腹腔注射STZ 30 mg/kg，單次注射，72小時后使用血糖儀測量大鼠空腹血糖(FBG)，以FBG≥16.7 mmol/L記為建模成功，將建模成功60只SD大鼠隨機(jī)分為3組各20只，分別為模型組、黃芩素低劑量組和高劑量組。黃芩素低劑量組及高劑量組分別給予黃芩素80 mg/(kg·d)和160 mg/(kg·d)灌胃，連續(xù)給藥8周，對照組及模型組均給予等量生理鹽水灌胃，連續(xù)8周。

1.5 指標(biāo)檢測 FBG及餐后2小時血糖(2 hPBG)的測定:分別于給藥4周及8周時取大鼠靜脈血，使用血糖測定儀檢測；24小時尿蛋白的測定:分別于給藥4周及8周時測定大鼠24小時尿蛋白，采用考馬斯亮藍(lán)法測定；血脂水平檢測:采用氧化酶法，使用全自動生化儀檢測大鼠血清TC、TG、LDL-C及HDL-C水平；腎功能檢測:于給藥八周后取大鼠腎臟，使用全自動分析儀檢測血清中血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、尿肌酐(UCr)，同時計(jì)算肌酐清除率(Ccr)=UCr/SCr×尿量(mL/min)。采用ELISA法測定血清血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的含量。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以(s)表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 黃芩素對T2D M大鼠血糖的影響 模型組大鼠血清FBG及2 hPBG水平均明顯高于對照組，而在給藥4周及8周時，低劑量組及高劑量組大鼠血清FBG及2 h PBG水平均較模型組明顯降低，且高劑量組2指標(biāo)水平降低程度均明顯高于低劑量組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 黃芩素對T2D M大鼠血糖的影響(s) m m ol/L

表1 黃芩素對T2D M大鼠血糖的影響(s) m m ol/L

注:△表示與同組給藥前比較，P＜0.05；▲表示與模型組比較，P＜0.05。

組別 FBG 2 hPBG給藥前 給藥后4周 給藥后8周 給藥前 給藥后4周 給藥后8周對照組 5.7±0.7▲5.6±0.6▲5.4±0.7▲6.6±0.5▲6.3±0.4▲6.3±0.5▲模型組 17.8±2.5 19.2±3.2 21.9±4.3 18.7±4.7 22.3±5.4 24.7±6.5低劑量組 18.0±2.8 15.0±1.9△▲9.8±0.5△▲19.0±5.2 14.8±3.4△▲11.4±1.9△▲高劑量組 17.9±2.7 13.6±1.8△▲8.9±0.6△▲18.9±4.9 13.9±3.5△▲9.8±1.6△▲

2.2 黃芩素對T2D M大鼠血脂的影響 模型組大鼠TG、TC、LDL-C水平均明顯高于對照組，而HDL-C水平明顯低于對照組，比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；給藥8周后的低劑量組及高劑量組大鼠TG、TC、LDL-C及HDL-C水平均較對照組明顯改善，且高劑量組改善程度明顯高于低劑量組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

體驗(yàn)設(shè)計(jì)理念的引入，可以更好地保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，可以嘗試讓設(shè)計(jì)師實(shí)地參與專項(xiàng)農(nóng)業(yè)勞動，以使用者的角度去發(fā)現(xiàn)用戶的切實(shí)需求[3]。當(dāng)然，體驗(yàn)過程中要保證體驗(yàn)時間的充分，體驗(yàn)環(huán)境的多樣，否則會主觀忽視一些用戶需求。

2.3 黃芩素對T2D M大鼠腎功能的影響 模型組大鼠24小時尿蛋白、BUN、SCr、VEGF及AngⅡ水平均明顯高于對照組，而Ccr明顯低于對照組，在給藥4周及8周后低劑量組及高劑量組大鼠24小時尿蛋白、BUN、SCr、Ccr、VEGF及AngⅡ水平均較模型組明顯改善，而高劑量組改善程度明顯高于低劑量組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

表2 黃芩素對T2D M大鼠血脂的影響(s) m m ol/L

表2 黃芩素對T2D M大鼠血脂的影響(s) m m ol/L

注:▲表示與模型組比較，P＜0.05。

組別 TG TC LD L-C H D L-C對照組 0.80±0.15▲2.31±0.72▲2.04±0.52▲2.76±0.68▲模型組 2.46±0.62 4.12±0.83 2.54±0.83 1.95±0.54低劑量組 2.03±0.42 3.59±0.72▲2.40±0.69▲2.08±0.56▲高劑量組 1.52±0.26 2.97±0.69▲2.04±0.23▲2.50±0.43▲

表3 黃芩素對T2D M大鼠腎功能的影響(s)

表3 黃芩素對T2D M大鼠腎功能的影響(s)

注:△表示與給藥前比較，P＜0.05；▲表示與模型組比較，P＜0.05。

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3 討論

2型糖尿病為臨床常見疾病，該病病因復(fù)雜，發(fā)病機(jī)制尚不完全明確，近年來隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，T2DM的發(fā)病率表現(xiàn)出明顯的上升趨勢，糖尿病腎病是糖尿病患者最主要的并發(fā)癥之一，也是糖尿病患者致殘及致死的主要危險因素［5-6］。目前臨床未見T2DM疾病理想的治療藥物，因此，T2DM的發(fā)病機(jī)制及治療方法是目前臨床研究的熱點(diǎn)。

本研究使用高糖高脂飼料喂食SD大鼠8周，腹腔一次性注射STZ進(jìn)行誘導(dǎo)，成功建立T2DM大鼠模型，模型組大鼠的FBG、2 hPBG、TG、TC、LDL-C均較對照組明顯升高，而HDL-C較對照組明顯降低(P＜0.05)，提示T2DM大鼠模型表現(xiàn)出明顯的高血糖、高血脂癥狀。另外，模型組大鼠24小時尿蛋白、BUN、SCr水平較對照組明顯增高，Ccr較對照組明顯降低(P＜0.05)，提示T2DM大鼠除明顯高血糖及高血脂狀態(tài)，同時伴有明顯腎損害。黃芩素為傳統(tǒng)中藥黃芩中的有效成分之一，多項(xiàng)研究證實(shí)［7-8］，黃芩素具有強(qiáng)抗氧化作用，作為有效抗氧化劑，可減輕氧化應(yīng)激損傷。有研究顯示［9-10］，黃芩素可通過抑制脂質(zhì)的過氧化及蛋白質(zhì)硝化而阻止H2O2誘導(dǎo)肝損傷的發(fā)生。本研究中，對T2DM大鼠分別使用低劑量及高劑量黃芩素進(jìn)行治療，2組大鼠的24小時尿蛋白、BUN、SCr及Ccr水平較模型組明顯改善，且高劑量組改善程度更為明顯，提示黃芩素可有效改善T2DM大鼠腎損傷程度，延緩腎損害進(jìn)展。AngⅡ水平可隨糖尿病的進(jìn)展表現(xiàn)為明顯增加趨勢，該物質(zhì)對腎損害機(jī)制主要通過增大腎小球內(nèi)毛細(xì)血管壓力，同時誘導(dǎo)足細(xì)胞骨架重排和改變裂孔膜成分，進(jìn)一步破壞腎小球?yàn)V過功能［11］；VEGF為多功能細(xì)胞因子，可有效促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖及微血管生成，并增加血管通透性，在糖尿病患者中，可特異性與受體結(jié)合而發(fā)揮作用，最終增大腎小球毛細(xì)血管通透性，加速糖尿病腎臟損害［12］。本研究中，模型組大鼠的VEGF及AngⅡ水平均較對照組明顯增高，而使用黃芩素治療的大鼠兩種指標(biāo)的水平均較模型組明顯降低，且高劑量組降低程度明顯大于低劑量組(P＜0.05)。研究證實(shí)［13］，黃芩素可特異性抑制12-脂氧合酶，從而降低AngⅡ及VEGF引起的血管壓力增高，從而緩解腎臟損害程度，延緩腎衰竭的發(fā)生。

總之，黃芩素可通過下調(diào)血糖、血脂及24小時尿蛋白、BUN、SCr、AngⅡ及VEGF水平改善T2DM病情，延緩腎功能損害進(jìn)展，從而提高T2DM治療效果，值得臨床推廣應(yīng)用。

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Effects and Action Mechanism of Baicalein on Glucolipid Metabolism and Renal Function of the Rats with Type 2 Diabetes Mellitus

LIU Yang1,ZHAO Guangliang2,ZHANG Shuo3
1 The Third Clinic of Hospital No.71217 of the People′s Liberation Army,Laiyang 265200,China;
2 Hospital No.71217 of the People′s Liberation Army;
3 Drug and Equipment Department of 456th Hospital of Chinese people′s Liberation Army

Objective：To investigate the effects and action mechanism of baicalein on glucolipid metabolism and renal function of the rats with type 2 diabetes mellitus(T2DM).Methods：Eighty clean SD rats were selected, twenty rats as the normal control group were fed normal diets for eight weeks,other sixty were fed high-fat diets for eight weeks and accepted intraperitoneal injection of streptozotocin(STZ)30mg/kg to found T2DM rat model,sixty rats were randomly divided into the model group,the high and low dosage groups of baicalein[160 mg/(kg·d)and 80 mg/(kg·d)],20 rats each group,for eight weeks continuously;after continuous medication for four and eight weeks,FBG,2 hPBG and urinary protein with in 24 hours were detected,the levels of TC，TG，LDL-C,HDL-C, SCr,BUN and UCr in serum were detected by automatic analyzer,and Ccr was calculated;the levels of VEGF and AngⅡwere detected by ELISA.Results：The levels of FBG and 2 hPBG in the model group were higher than these of the control group obviously,after medication for four and eight weeks,the levels of FBG and 2 hPBG of the rats in low and high dosages groups of baicalein decreased obviously compared with these of the model group,the dec rease of the indexes in the high dosage group were higher than these of the low dosage group obviously,there were statistical differences(P＜0.05).The levels of TG,TC and LDL-C of rats in the model group were higher than these of the control group notably,but the level of HDL-C was lower than that of the control group,there were statistical differences;the levels of TG,TC,LDL-C and HDL-C of rats in low and high dosage groups after medication for eight weeks improved compared with these of the control group obviously,the improvements in the high dosage group were higher than these of the low dosage group remarkably,there were statistical differences(P＜0.05).The levels of urinary protein with in 24 hours,BUN,SCr,VEGF and AngⅡof the rats in the model group were higher than these of the control group,the level of Ccr was lower than that of the control group,after medication for four and eight weeks,the levels of urinary protein with in 24 hours,BUN,SCr,Ccr,VEGF and AngⅡof the rats improved compared with these of the model group,the improvement in high dosage group was high than that of thelow dosage group,there were statistical differences(P＜0.05).Conclusion：Baicalein can improve the condition of T2DM effectively and delay renal function injury progress,which is worthy of clinic application.

diabetes mellitus，type 2;baicalein;rats;glucolipid metabolism;renal function

R285.5

A

1004-6852(2016)10-0023-04

2016-03-22

劉洋(1990—)，男，醫(yī)師。研究方向:醫(yī)院藥學(xué)及臨床藥理學(xué)。