地菍乙酸乙酯提取部位提取液對糖尿病大鼠糖代謝的影響及其機制

翁競玉 羅澤萍 陳俊 劉玉婷 李麗

(1廣西中醫藥大學藥學院藥理教研室，廣西 南寧 530001；2廣西河池學院化學與生物工程學院)

糖尿病(DM)是以高血糖為主要表現的全身性代謝紊亂性疾病〔1〕，糖代謝異常是其主要病理因素之一，近些年來，與糖代謝相關的藥物靶點已成為抗糖尿病藥物研究的關注焦點〔2〕。地菍為野牡丹科植物地菍的全草，其味甘、酸、澀，性稍涼，歸肝、脾、胃、大腸經〔3〕。地菍是廣西瑤族民間藥材，對DM具有較好的臨床療效，地菍藥效學研究證實其具有顯著的降糖活性〔4～7〕。本實驗觀察地菍乙酸乙酯提取部位提取液對DM大鼠生長狀態、臟器指數、血糖、胰島素水平、糖代謝的影響并探討可能機制。

1 材料與方法

1.1實驗動物 SD大鼠，SPF級，雌雄各半，體重(200±20)g，購自廣西醫科大學實驗動物中心，動物合格證號：SCXK桂2009-0002。

1.2藥品的提取 地菍藥材購于南寧小瑤王藥店，由廣西中醫藥大學藥學院中藥鑒定教研室鑒定為地菍(Melastoma dodecandrum Lour.)的干燥全草。藥材加95%乙醇浸泡過夜，加熱回流提取3次，每次1 h，過濾并合并濾液，濃縮得乙醇總浸膏。總浸膏與硅膠(1∶2)拌樣，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇加熱回流萃取，分別濃縮成浸膏，本實驗取乙酸乙酯部位備用〔8〕。

1.3實驗試劑及儀器 鏈脲佐菌素(STZ)，Sigma 公司，進口分裝；鹽酸二甲雙胍片，江蘇蘇中藥業集團股份有限公司，批號： 10052613；葡萄糖氧化酶法測定試劑盒，四川省邁克科技有限責任公司；肝/肌糖原測定試劑盒、糖化血清蛋白(GSP)測定試劑盒、丙酮酸激酶(PK)測定試劑盒、糖化血紅蛋白(HbA1c)測定試劑盒，南京建成生物工程研究所；胰島素檢測試劑盒(電化學發光法)，德國羅氏診斷有限公司。SN-695B型智能放免γ測量儀(上海原子核研究所日環儀器一廠)；放免專用冷凍離心機(上海安亭科學儀器廠)；生化分析系統(瑞士Roche Mokular P)；TU-1901雙光束紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)。

1.4大鼠DM模型的建立、分組及給藥 DM模型大鼠禁食(不禁水)12 h，以0.06 g/kg STZ(pH4.5檸檬酸-檸檬酸三鈉緩沖液配制)進行腹腔注射。正常對照組腹腔注射等體積檸檬酸緩沖液。注射72 h后取血測定空腹血糖(FBG)，以血糖值≥13 mmol/L為造模成功〔9〕。

將模型大鼠隨機分為模型組、鹽酸二甲雙胍(0.375 g·kg-1·d-1)組、地菍乙酸乙酯部位提取液高(30.0 g·kg-1·d-1)、中(15.0 g·kg-1·d-1)、低(7.5 g·kg-1·d-1)劑量組，每組各15只，并另設正常對照組10只。成模后第2天開始，每日上午灌胃給藥一次，對照組和模型組生理鹽水灌胃等體積生理鹽水，給藥周期為21 d。

1.5指標測定 (1)生長狀態、臟器指數的測定：治療期間觀察大鼠進食、飲水、毛色、精神狀態等一般情況。給藥21 d后，大鼠禁食不禁水12 h后處死，取心、肝、腎臟器用預冷的生理鹽水漂洗后稱重。(2)生化指標：①于給藥21 d采血，按試劑盒說明書操作測定大鼠FBG。②給藥第14天，各組禁食不禁水12 h，采血測定FBG后，給予淀粉2 g/kg灌胃，于灌胃后1、2 h采血測血糖。③給藥21 d后，取各組血清及血漿。按試劑盒說明書操作測定各組血清中GSP含量；取血漿后，用預冷的生理鹽水洗滌紅細胞3次。按試劑盒說明書操作測定HbA1c含量。⑤取大鼠肝組織和骨骼肌組織稱重80 mg，按試劑盒說明書測定各組肌糖原及肝糖原含量。⑥取各組血清和1%肝組織勻漿，按試劑盒說明書測定PK活性。⑦按試劑盒說明應用放射免疫分析法測量各組血清空腹胰島素(FINS)水平，并計算胰島素敏感度〔ISI=Ln(FBG×FINS)-1〕〔7〕。

1.6統計學方法 采用SPSS19.0 軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.1地菍乙酸乙酯提取部位提取液對DM大鼠生長狀態及臟器指數的影響 模型組表現出精神萎靡不振，活動減少，形體消瘦，多食、多飲、多尿等癥狀。給藥后，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組與模型組相比，狀態有明顯的改善，多食多飲癥狀也有所減輕。在給藥14 d和21 d后，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組與模型組相比，體重都明顯升高(P<0.01或P<0.05)，說明藥物對DM引起的體重下降起有效對抗作用。與正常對照組相比，模型組腎臟和肝臟的臟器指數明顯升高(P<0.01或P<0.05)，說明DM對大鼠的腎臟和肝臟具有一定損害作用。與模型組相比，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組腎臟和肝臟的臟器指數明顯降低(P<0.05)，而心臟的臟器指數無顯著性差異(P>0.05)。說明藥物對DM大鼠引發的腎臟、肝臟損害有顯著保護作用，對心臟的保護作用較弱，見表1。

2.2地菍乙酸乙酯提取部位提取液對DM大鼠淀粉耐量的影響 大鼠灌胃給予淀粉1 h和2 h后，與模型組比較，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組血糖明顯降低(P<0.01或P<0.05)。說明地菍乙酸乙酯部位有助于DM大鼠提高對淀粉的耐受能力，見表2。

2.3各組GSP及HbA1c水平比較 與模型組相比，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組GSP及HbA1c含量明顯降低(P<0.05)，見表2。

表1 各組體重及臟器重量比較

與正常對照組比較：1)P<0.05，2)P<0.01;與模型組比較:3)P<0.05，4)P<0.01；下表同

表2 各組淀粉耐量、給藥21 d GSP和HbA1c含量比較

2.4各組FINS及ISI水平比較 與模型組相比，給藥21 d，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組有明顯降糖作用(P<0.01或P<0.05)，并能明顯降低FINS和升高ISI值(P<0.01或P<0.05)，見表3。

2.5各組肝糖原、肌糖原及PK比較 與模型組相比，鹽酸二甲雙胍組及高、中、低劑量組肝、肌糖原含量均升高(P<0.01或P<0.05)，血清、肝組織的PK活性均顯著升高(P<0.01或P<0.05)，見表3。

表3 各組FBG、FINS、ISI及肝糖原、肌糖原及PK水平比較

3 討 論

DM是一種由于胰島素分泌缺陷或胰島素作用障礙所致的以高血糖為特征的代謝性疾病〔10〕。機體內多種因素影響血糖的調控，包括激素(胰島素、胰高血糖素)的分泌、糖在消化道的轉運、轉化和吸收等〔11〕。

HbA1c水平反映檢測前較長時間動物體內平均血糖水平，而GSP水平反映動物體內過去1～3 w內平均血糖水平，兩者都是判定糖尿病長期控制的良好指標〔12,13〕。本實驗說明DM大鼠體內血糖失衡，地菍乙酸乙酯高、中、低劑量提取液均可有效控制DM大鼠的血糖水平。地菍乙酸乙酯部位提取液可降低DM大鼠FBG及淀粉負荷后血糖，淀粉負荷后血糖與心血管疾病危險性有獨立相關性〔14〕，此結果提示地菍乙酸乙酯部位提取液可能防治DM并發癥。肝、肌糖原及PK活性為DM大鼠葡萄糖代謝能力的監控指標，本文結果說明，地菍乙酸乙酯部位提取液有效改善了DM大鼠葡萄糖代謝能力。

DM帶來的長期高糖毒性作用導致胰島β細胞肥大并且加速了胰島β細胞凋亡，減少了胰島β細胞的增殖數量〔15〕。本實驗結果說明地菍乙酸乙酯部位提取液發揮降血糖機制可能是通過增加胰島素受體數量或提高胰島素與受體結合的敏感性，促進組織攝取葡萄糖等受體后效應而產生降糖作用。