槲皮素對2型糖尿病GK大鼠肝功能的改善作用及機制

黃菡雪　蔣志鵬　張丹丹　薛寧　高慶瑤　郝世楠　韓淑英　王建行

摘要：文章目的是觀察槲皮素對2型糖尿病GK大鼠肝臟損傷的保護作用并探討其可能的機制，通過將GK大鼠分為糖尿病模型組、槲皮素組、陽性對照二甲雙胍組，另設同源Wistar大鼠為正常組來檢測各組隨機血糖、血清谷草轉氨酶（AST）。結果表明：槲皮素對2型糖尿病GK大鼠的隨機血糖、AST、ALT、CAT、SOD均有一定的改善作用。

關鍵詞：槲皮素；2型糖尿病；GK大鼠；肝功能；臟臟損傷 文獻標識碼：A

中圖分類號：T587 文章編號：1009-2374（2017）10-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.020

糖尿病是一種以血糖異常升高為特征的代謝性疾病，肝臟作為機體糖脂代謝的重要器官，在糖尿病發病期間往往因為血脂代謝紊亂引起氧化應激狀態，從而造成肝臟細胞的損傷和脂肪的堆積，在臨床上表現為非酒精性脂肪肝。槲皮素為黃酮醇類化合物，結構為3，3'，4'，5，7-五羥基黃酮。大量研究證明，含有多酚羥基的黃酮類化合物通過抗脂質過氧化、清除氧自由基、對體內酶的作用等方面發揮著抗氧化作用的生物活性。針對槲皮素抗氧化作用的研究在糖尿病腎臟損傷方面已取得較大進展，在肝臟損傷方面未見報道。在此基礎上，本實驗探究槲皮素對2型糖尿病大鼠的肝臟損傷的保護作用，為槲皮素的進一步開發研究提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物：22只24周齡雄性SPF級GK大鼠，體質量310～340g，購于上海斯萊克斯實驗動物責任有限公司，許可證號：SCXK（滬）2012-0002；10只雄性同源同周齡Wistar大鼠，體質量320～340g，購于北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號：SCXK（京）2014-0002。

1.1.2 藥物與試劑：槲皮素購于中國食品藥品檢定研究院，黃色粉末，純度>98%；AST、ALT檢驗試劑購于北京瑞正善達生物工程技術有限公司，CAT、SOD試劑盒購于北京瑞正善達生物工程技術有限公司。

1.1.3 主要儀器：羅氏血糖儀及試紙（瑞士羅氏診斷有限公司）；全自動生化檢測儀（RT200C 美國rayto公司）；紫外-可見分光光度計（TU-1810 北京普析通用儀器有限公司）；高速低溫離心機（5180R 德國eppendorf公司）

1.2 方法

1.2.1 動物分組與給藥將GK大鼠于SPF環境適應性飼養一周，測定隨機血糖值，連續兩次隨機血糖值均>11.1mmol/L的納入實驗。隨機分為模型組、槲皮素組；槲皮素組以含5g/L羧甲基纖維素鈉的PBS溶液配置成槲皮素的混懸液以100mg/kg灌胃，另外10只Wistar大鼠為正常組。模型與正常組以等體積5g/L羧甲基纖維素鈉的PBS溶液灌胃。各組在上午9時給藥，每日一次，連續6周。

1.2.2 觀察指標及檢測。

（1）一般狀態。每周觀察大鼠精神狀態、進食水量、毛發色澤，給藥第0、2、4、6周從大鼠尾靜脈取血測隨機血糖值。

（2）指標檢測。給藥結束后，大鼠禁食12h，10%水合氯醛麻醉，經腹主動脈取血，放置2h后4℃、2000r·min離心留取血清，全自動生化檢測儀檢測ALT、AST活性。取肝臟組織準確稱重，加入肝臟質量9倍的生理鹽水，制成10%的組織勻漿，于4℃、5000r·min離心10min，留取上清液，檢測CAT、SOD活性。

（3）數據分析。所有數據用SPSS17.0統計軟件進行分析，結果以表示，各組間采用單因素方差分析。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 一般狀態

正常組大鼠精神狀態良好、反應靈敏、毛發光亮；模型組大鼠精神萎靡、動作遲緩、毛發不光澤、明顯多飲、多食、多尿。給藥組對上述情況均有一定程度的改善。

2.2 槲皮素對GK大鼠隨機血糖的影響

表1結果顯示，正常組和模型組大鼠隨機血糖值波動不大，各時間點模型組大鼠隨機血糖均明顯高于正常組（P<0.01），給藥組大鼠在第4周時隨機血糖值有所下降，與模型組相比有統計學意義（P<0.01）。隨著給藥時間延長，血糖降低幅度進一步增大。

2.3 槲皮素對GK大鼠肝功能及肝臟氧化損傷的影響

表2結果顯示，與正常組相比，模型組大鼠血清AST、ALT水平明顯升高（P<0.01，P<0.01）。與模型組相比，給藥組均顯著降低了大鼠血清AST、ALT水平（P<0.01，P<0.05）。與正常組相比，模型組CAT、SOD水平明顯下降（P<0.01，P<0.01）。與模型組相比，給藥組大鼠的CAT、SOD水平也有所下降（P<0.05，P<0.01）。

3 討論

2型糖尿病是以胰島素抵抗為基礎的代謝性疾病，往往造成機體糖脂代謝紊亂。肝臟是糖脂代謝的重要器官，在糖尿病病程中受到高糖高脂的刺激，導致脂肪過度堆積及細胞損傷，并導致多種并發癥的發生，因此選擇合適的藥物對糖尿病肝病的防治十分重要。

血清AST、ALT是目前臨床最常用的肝功能評價指標，當肝細胞發生病變損傷后，細胞膜通透性增加，導致AST、ALT順濃度差進入血液，在血清中的濃度升高，因此動態觀測血清AST、ALT可協助醫生對患者肝臟損傷的病理進程進行判斷。我們研究發現，糖尿病模型組大鼠的隨機血糖、血清AST、ALT水平明顯升高，槲皮素給藥能顯著降低糖尿病大鼠隨機血糖、血清中AST、ALT的含量，提示槲皮素對糖尿病大鼠肝臟損傷有一定的保護作用。

氧化應激反應是肝臟損傷的發病機制之一，通常指活性氧簇（ROS）的產生與體內抗氧化防御系統的清除之間失衡。體內的活性氧簇通常難以直接測得，而催化分解活性氧簇所產生的超氧產物的抗氧化酶，如CAT、SOD的活性可以直接測定。本實驗中，糖尿病模型組大鼠的CAT、SOD活性明顯下降，可知糖尿病大鼠體內的氧化應激反應活躍。槲皮素給藥組大鼠的CAT、SOD活性顯著上升，提示槲皮素對糖尿病大鼠肝臟損傷的保護機制可能是通過減輕糖尿病的氧化應激反應。

槲皮素是一類多酚羥基的黃酮醇類化合物，在植物界中分布廣泛，因其顯著的抗氧化作用的生理活性，受到國內外研究學者的廣泛重視。劉爽等研究顯示，槲皮素可通過減少谷胱甘肽在肝細胞中的竭耗，提高抗氧化酶的活性來保護大鼠的抗酒精性肝損傷。沈欽海等研究表明，槲皮素可通過激活Nrf2-ARE通路，起到清除氧自由基、增強體內抗氧化性應激系統，從而保護肝細胞的氧化應激損傷。沈渠深等應用提高了水溶性的人工半合成槲皮素進行體外抗氧化實驗，證明槲皮素在體外可通過抑制肝組織丙二醛的合成，提高SOD的活性，起到抗氧化的作用。

本實驗使用非肥胖型2型糖尿病GK大鼠為實驗動物，通過槲皮素給藥干預后發現，槲皮素能顯著改善糖尿病大鼠一般表征、降低糖尿病大鼠隨機血糖和減輕肝臟損傷，其具體機制值得進一步開發與研究。

參考文獻

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基金項目：河北省中醫藥管理局科研計劃項目，項目編號：2017083。

作者簡介：黃菡雪（1995-），女，華北理工大學藥學院本科在讀學生，研究方向：中藥藥理；王建行（1983-），女，華北理工大學冀唐學院講師，碩士，研究方向：心血管藥理學。

（責任編輯：黃銀芳）