化濁解毒方對多氯聯苯暴露大鼠胰島素抵抗及糖脂代謝的影響

郭勝男，劉弘毅，吳深濤*

（1.天津中醫藥大學第一附屬醫院內分泌科，天津 300380；2.云南中醫藥大學第一附屬醫院內分泌科，昆明 650000）

國際糖尿病聯盟（IDF）發布數據顯示，2017年全世界有4.51億糖尿病（diabetes mellitus,DM）患者。預計到2045年將增加到6.93億。2017年全球醫療衛生支出約為8 500億美元[1]。DM患病人群中90%患有2型糖尿病（T2DM），亞洲是全球T2DM流行病的中心，中國和印度排在前兩位[2]。T2DM是一種以高血糖為主要表現，進而引起糖、脂、蛋白質紊亂的代謝性疾病。T2DM發病機制復雜，胰島素抵抗（Insulin Resistance,IR）和胰島素分泌受損是導致其發病的兩大機制。目前，傳統的發病因素，如遺傳、飲食結構不合理及靜坐少動等已不能解釋T2DM患病率飛速增長的原因。研究[3]發現，持續性有機污染物（Persistent organic pollutants,POPs）具有生物蓄積性和高毒性，并嚴重危害環境和人類健康，人體內POPs 的積累與胰島素抵抗和T2DM具有相關性。早期研究[4]發現，脂代謝異常及脂毒性既是IR的結果，又是IR的重要致病因素。前期研究[5-6]表明，化濁解毒顆粒在改善SD大鼠糖、脂毒性相關胰島素抵抗方面療效確切。本研究選取POPs中典型的有機污染物—多氯聯苯，探討化濁解毒方對多氯聯苯暴露的ZDF大鼠胰島素抵抗及糖脂代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 動物及飼料 選擇SPF級雄性ZDF（fa/fa）大鼠為模型鼠，6周齡，體質量180～200 g；選擇SPF級雄性ZDF（fa/+）大鼠為正常對照鼠，6周齡，體質量140～160 g；均購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，許可證號：SCXK（京）2016-0006。PMILabdiet 5008飼料：成分，粗蛋白24%，粗脂肪7.1%，粗纖維3.2%，無氮浸出物48.9%，礦物質（有機物）6.7%，維生素3.2%，購自雍立（上海）生物科技有限公司。飼養于屏障級實驗動物中心（配備獨立通氣飼養籠），控制溫度20～25 ℃，濕度（55±10）%，12 h明暗交替照明（光照時間7:00—19:00）。實驗期間，動物自由攝食進水，每日更換墊料，保持籠內干燥、清潔。

1.2 藥物 PCBs標準品，成分：2,2′,3,3′,4,5,6,6′-Octac hlorobiphenyl，均購自美國AccuStandard公司；化濁解毒方顆粒，藥物組成：黃連、大黃、姜黃、蟬蛻、僵蠶、枳實、清半夏、白芍、柴胡、黃芩、干姜、佩蘭，由天津中醫藥大學第一附屬醫院藥廠制備，批號：津藥制字（臨）Z20130944。

1.3 試劑與儀器 試劑：碘[125I]胰島素放射免疫試劑盒，購自北京北方生物技術研究所；游離脂肪酸測定試劑盒（比色法），南京建成生物工程研究所。儀器：羅氏血糖儀（型號：ACCU-CHEK），購自德國羅氏診斷有限公司；血糖試紙（型號：ACCU-CHEK），購自德國羅氏診斷有限公司，批號 477493；SN697雙探頭全自動放免γ計數器，購自上海核所日環光電儀器有限公司；全自動生化分析儀（規格型號：7020型ISE），購自日本日立公司；電子天平（型號：KFS-3000），購自浙江凱豐集團公司；低速多管架自動平衡離心機（型號：TDZ5-WS）生產廠家，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；分光光度計（型號：723S），購自上海棱光技術有限公司。

1.4 動物與分組 選取6周齡雄性ZDF（fa/fa）大鼠為模型鼠，以普通飼料適應性飼養1周，按照隨機數字表法隨機分為模型組與PCBs染毒組，共染毒4周，將PCBs染毒組隨機分為染毒組與化濁解毒方治療組，期間均以PMILabdiet 5008專用飼料喂養。選取6周齡雄性ZDF（fa/+）大鼠為正常對照鼠，始終以普通飼料喂養。

1.5 染毒及治療方法 PCBs用玉米油溶解，以5 μg·kg-1PCBs灌胃染毒，模型組和正常對照組以等體積玉米油灌胃，每日1次，共4周。化濁解毒方治療組按生藥6 g·kg-1·d-1灌胃給藥，余組以等體積生理鹽水灌胃，共治療4周。

1.6 口服葡萄糖耐量測定（OGTT）治療后對各組大鼠進行OGTT試驗。實驗前大鼠禁食不禁水12 h，于上午7時對各組大鼠依次剪尾，使用血糖儀檢測空腹血糖（FBG），隨后對實驗大鼠予以50%葡萄糖以2 g·kg-1的劑量灌胃，在灌胃后30、60、90、120 min再次剪尾檢測血糖濃度。

1.7 血清采集及觀察指標 治療后分別于大鼠目內眥取血，將收集到的血漿樣本置于離心機中3 000 r/min 離心10 min收集血清，檢測空腹血糖（FBG）、空腹血清胰島素（FINS）、三酰甘油（TG）、膽固醇（TC）及游離脂肪酸（FFA）；參照李光偉教授發表的相關胰島素抵抗計算公式[7]，對各組大鼠的HOMA指數進行計算。公式如下：胰島素抵抗指數HOMA-IRI=FBG×FINS/22.5，胰島素敏感指數HOMA-ISI=Ln（1/（FBG×FINS））。

1.8 統計學方法 采用SPSS 19.0軟件包進行統計學處理，數據采用均數±標準差（±s）表示，計量資料比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA），2組間數據比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠治療后口服糖耐量試驗結果比較 見表1。

表1 各組大鼠治療后口服糖耐量試驗結果比較（±s，n =6） mmol·L-1

表1 各組大鼠治療后口服糖耐量試驗結果比較（±s，n =6） mmol·L-1

注：與正常組比較，# P＜0.05；與模型組比較，△P＜0.05；與染毒組比較，▲P＜0.05

2.2 各組大鼠治療后空腹血清胰島素水平、胰島素抵抗與胰島素敏感指數比較 見表2。

表2 各組大鼠治療后空腹血清胰島素水平、胰島素抵抗與胰島素敏感指數比較（±s，n =6）

表2 各組大鼠治療后空腹血清胰島素水平、胰島素抵抗與胰島素敏感指數比較（±s，n =6）

注：與正常組比較，# P＜0.05；與模型組比較，△P＜0.05；與染毒組比較，▲P＜0.05

2.3 各組大鼠治療后血脂水平比較 見表3。

表3 各組大鼠治療后血脂水平比較（±s，n =6）

表3 各組大鼠治療后血脂水平比較（±s，n =6）

注：與正常組比較，# P＜0.05；與模型組比較，△P＜0.05；與染毒組比較，▲P＜0.05

3 討論

自工業革命以來，人類有意或無意產生的許多化學物質被釋放到生態系統中。自20世紀以來，這些有毒化學物質不會降解的傾向性一直在報道。最具代表性的有毒化學物質是持久性有機污染物（POPs）[8]，難以降解，具有親脂性和疏水性，并通過水、空氣及生物散布到世界各地，滲透到食物鏈中，從而污染和暴露所有生物，包括人類。POPs與人類和其它生物體的健康風險有關[9]，已經在各種生物體中測出了持久性有機污染物[10]，例如人體血液、體脂和母乳，這些化學物質沒有很好的代謝或排泄。早期流行病學數據顯示，長期持續接觸低濃度POPs的人群，其胰島素抵抗、葡萄糖代謝失衡和患T2DM的風險增加[11]，POPs增加了肥胖癥患者2型糖尿病的發病風險[12]。研究[13]證明慢性接觸多氯聯苯會加劇肥胖導致的小鼠胰島素抵抗和高胰島素血癥。流行病學和實驗研究表明，接觸包括多氯聯苯在內的POPs會增加患胰島素抵抗和T2DM的風險[14]。

本研究結果進一步證實，PCBs具有導致ZDF大鼠IR的作用，且能夠升高TG與FFA水平。POPs導致IR的具體的分子機制尚未闡明，有研究[15]報道PCB-153通過肝細胞核因子1b（HNF1b）/ROS/NF-κB的失調來損害胰島素敏感性。本實驗PCBs使TG與FFA水平升高，可能是通過脂毒性導致IR。胰島素抵抗可以由各種情況引起，包括異常的胰島素信號傳導、脂毒性、炎癥、線粒體功能障礙和內質網（ER）應激[14]。PCBs是否通過其他途徑導致IR，還有待進一步研究。導致T2DM發病的重要因素—濁毒，貫穿糖尿病的整個過程[16-18]。研究[19]表明，化濁解毒方在改善糖脂毒性及胰島素抵抗方面療效確切。該方以清代醫家楊栗山之古方升降散化裁，謂其“蓋取僵蠶、蟬蛻，升陽中之清陽；姜黃、大黃，降陰中之濁陰，一升一降，內外通和，而雜氣之流毒頓消矣。”（《寒溫條辨》卷四）；更以黃連清胃腸之熱，合大黃為君清熱解毒，蕩滌濁邪；加柴胡、黃芩為臣清利少陽，瀉肝膽而疏理脾胃；白芍柔肝斂陰，輔佐以不傷陰。枳實理氣導滯行濁；清半夏降濁合黃連辛開苦降，疏暢中焦；佩蘭和胃化濁消脾癉；干姜辛溫以暖中焦，兩者相合亦制它藥之苦寒，全方共奏化濁解毒，清肝和胃之功。本實驗研究表明，化濁解毒方能夠降低多氯聯苯暴露ZDF大鼠血糖、TG及FFA,改善糖耐量及胰島素抵抗，提高其胰島素敏感性。

綜上所述，化濁解毒方能夠改善多氯聯苯暴露ZDF大鼠的糖脂代謝及IR，可能與其改善糖脂毒性相關，具體機制還有待進一步研究。