染料木素鉻配合物改善2型糖尿病大鼠模型糖尿病相關生化指標及靶器官損害作用的研究

田建明，韋 康，宋蓮蓮，解生旭，陳穎麗，徐雅娟*

（1.吉林省創新醫藥公共服務平臺有限責任公司，長春 130012；2.吉林省中醫藥科學院，長春 130021）

鉻（Ⅲ）是人體必需的微量元素之一，其在人體內可形成葡萄糖耐受因子，協同胰島素一起參與人體糖代謝及脂肪代謝[1]。染料木素是廣泛存在自然界中的黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降脂等多種活性[2]，將染料木素與鉻元素制備成的配合物—染料木素鉻配合物，其清除自由基能力明顯高于母體染料木素[3]，此外染料木素鉻配合物還有降低空腹血糖、提高葡萄糖耐量、降低胰島素耐量等作用[4]，但其在治療2型糖尿病方面的研究未見報道，本文研究了染料木素鉻配合物對大鼠2型糖尿病模型的影響。在研究染料木素鉻配合物降糖、降脂等作用的同時，探討了該配合物對該模型相關臟器病變的影響，為開發治療2型糖尿病的新藥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料 染料木素鉻配合物（簡稱染料木素鉻），純度90%，批號：20160225，吉林省中醫藥科學院植化室提供；鹽酸二甲雙胍緩釋片，上海普康藥業有限公司，0.5 g/片×24片，產品批號：150906。鏈脲佐菌素，純度＞99%，美倫生物提供，Lot：M0115A，Case：18883-66-4，P.N.：MB1227。儲存：2 ～ 8 ℃，防潮密閉避光；生化試劑盒：葡萄糖（GLU），批號：141516015；低密度脂蛋白（LDL），批號：142017002；尿素氮（UREA），批號：141317005；肌酐（CREA），批號：141017003，均購自深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司；總膽固醇（TC），批號：170120；三酰甘油（TG），批號：161215；高密度脂蛋白（HDL），批號：170326，均購自濰坊三維生物工程集團有限公司。ELISA試劑盒。胰島素（INS）、糖化血紅蛋白（GHb），均為北京愛媚麗生物科技有限公司-分裝美國RD公司，批號均為201705。SD-300生化分析儀（深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司），FA1004N 型電子天平（上海精密科學儀器有限公司），Leica RM2255型石蠟切片機（德國 Leica 公司），Leica EG1140 石蠟包埋機 （德國 Leica 公司），OlympusBX51光學顯微鏡（日本 Olympus 公司）。SD大鼠，雄性，體質量130～150 g，遼寧長生生物技術有限公司，許可證號：SCXK（遼）2015-0001。大小鼠維持飼料來源于北京科澳協力飼料有限公司，京飼證（2014）06054，產品批號：17023211；高糖高脂飼料：基礎飼料粉67%、蔗糖20%、豬大油10%、膽固醇2.5%、膽酸鈉0.5%（基礎飼料粉：長春市億斯實驗動物技術有限責任公司，生產許可證：SCXK-（吉）2003-0008，飼料生產許可證編號：吉飼證（2014）01092行標準：GB14924.1-2001；膽固醇：北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司，批號：Lot51P10150 Purity：≥90%；膽酸鈉：上海惠世生化試劑有限公司，批號：150908；蔗糖：吉林省杞參食品有限公司，批號：2017.02.20；豬大油：自制）；飼養環境：吉林省中醫藥科學院清潔級屏蔽環境動物室，環境設施合格證：SYXK（吉）2015-0009，溫度20～24 ℃，相對濕度40%～70%。

1.2 方法

1.2.1 大鼠2型糖尿病模型的制備及分組 參照文獻[5]，取雄性大鼠100只，體質量200～220 g，留出10只做正常對照組外，其余給予高糖高脂飼料喂養，2周后腹腔注射鏈脲佐菌素25 mg/kg，每周1次，連續3周，第3次腹腔注射后3 d測定血糖1次，以餐后血糖值≥16 mmol/L且＜20 mmol/L為模型復制成功，將成模的58只大鼠按血糖值均分5組：模型組（12只）、二甲雙胍95 mg/kg組（11只）、染料木素鉻15 mg/kg組（12只）、染料木素鉻30 mg/kg組（11只）、染料木素鉻60 mg/kg組（12只），另設一正常對照組，見表1。

1.2.2 給藥治療及治療周期 各受試藥組分別按上述劑量灌胃給藥，每日1次，模型組、正常對照組灌胃給于等容積的純凈水，給藥周期5周，給藥期間繼續用高糖高脂飼料喂養，給藥期間模型組死亡4只、染料木素鉻低劑量組死亡2只、中劑量組死亡1只、高劑量組死亡3只，末次給藥后8 h后開始禁食、24 h后開始處理動物。

1.2.3 測試指標

1.2.3.1 血清生化指標及細胞因子 血糖（GLU）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、肌酐（CREA）、尿素氮（UREA）、糖化血紅蛋白（GHb）、胰島素（INS）；

1.2.3.2 病理組織學檢查 剖取大鼠胰腺、肝、腎、視網膜等置于10%中性福爾馬林溶液中固定，備做病理組織學檢查。

1.2.4 數據處理 各項指標用均數±標準差（x± s ）表示，采用統計軟件SPSS 17.0，進行組間單因素方差分析（oneway ANOVA）。

2 結果

2.1 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清相關指標的影響

2.1.1 對血清糖代謝指標影響 與正常對照組相比，模型組 GLU、GHb明顯升高（P＜0.05），對INS影響不顯著；使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對GLU、GHb有程度不同的改善，見表1。

表1 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清糖代謝指標的影響（x± s ）

2.1.2 對血清脂代謝指標的影響 與正常對照組相比，模型組 TC、TG明顯升高（P＜0.05），對HDL、LDL影響不顯著；使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對TC、TG有程度不同的改善，見表2。

表2 染料木素鉻對2型糖尿病大鼠血清脂代謝指標的影響（x± s ）

2.1.3 對血清腎功能指標的影響 與正常對照組相比，模型組 CREA、UREA明顯升高（P＜0.05），使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對CREA、UREA有程度不同的改善，見表3。

2.2 組織病理學檢測結果 染料木素鉻30～60 mg/kg均可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網膜的病變，提示該組具有降糖、降脂的作用，而且能改善上述臟器的病變；染料木素鉻15 mg/kg組、30 mg/kg組降糖效果不及60 mg/kg組明顯，改善上述臟器的病變有明顯的量效關系。

3 討論

鉻元素是目前研究較多且結論較為一致的一種重要的微量元素，在糖尿病患者體內這種微量元素明顯降低，三價鉻在人體內可形成葡萄糖耐受因子，協同胰島素一起參與人體糖和脂肪代謝。一些研究顯示,鉻是通過增強胰島素的作用來促進葡萄糖轉運的，起著類似胰島素增敏劑的作用，補充鉻會改善上述體征[6]。無機鉻（CrCl3）在體內難以吸收利用，制備有機鉻配合物是克服這個問題的方向，據文獻[7]報道，目前鉻配合物的種類主要有：吡啶羧酸鉻、脂肪族有機酸鉻、氨基酸類鉻、海藻多糖類鉻、魔芋葡甘露寡糖類鉻、黃酮類鉻[3]（槲皮素鉻、染料木素鉻）。本文以染料木素鉻配合物為研究對象，探討該配合物在降糖、降脂、改善該模型相關臟器等方面對2型糖尿病的影響。

本研究中，染料木素鉻配合物不僅可以明顯降低2型糖尿病模型大鼠的血糖、血脂等指標，還改善了該模型大鼠的腎功能指標（降低肌酐和尿素氮），組織病理學檢測結果顯示，染料木素鉻配合物可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網膜的病變。

2型糖尿病發病機制及病變過程非常復雜，本文僅從降糖、降脂、改善腎功能等角度探討了染料木素鉻配合物的作用，有關染料木素鉻配合物治療2型糖尿病的其他機制，如探討該模型相關炎癥因子和內皮功能的作用會在之后的論文中陸續報道。