紫荊花總黃酮對(duì)2型糖尿病模型大鼠的藥效作用研究*

馬瑩瑩，武改，曹琳潔

開封市中醫(yī)院，河南 開封 475000

糖尿病是臨床常見的一種代謝性疾病，發(fā)病因素主要與遺傳因素和環(huán)境因素有關(guān)[1]。目前全世界范圍內(nèi)2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的發(fā)病率及患病人數(shù)呈逐年升高趨勢(shì)。近年來，我國T2DM發(fā)病人數(shù)已飆升至世界首位[2-3]。研究發(fā)現(xiàn)[4-5]，T2DM常伴隨血脂代謝紊亂及氧化應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生，而血脂代謝異常對(duì)機(jī)體胰島素分泌有抑制作用，同時(shí)可增加患者出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化及冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。血糖在血管中聚集導(dǎo)致血液流通受阻，血小板黏聚，脂質(zhì)在血管壁沉積使機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生大量活性氧自由基，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)，使機(jī)體總抗氧化能力降低[6]，進(jìn)一步加重T2DM的病情發(fā)展。紫荊花為豆科植物紫荊CercischinensisBunge的花，具有清熱涼血、通淋解毒之功[7]。黃酮類為紫荊花中主要成分之一，紫荊花總黃酮中含有蘆丁、槲皮素、山柰酚3種黃酮苷。目前，黃酮類化合物已廣泛應(yīng)用于臨床，有研究者發(fā)現(xiàn)[8-9]，紫荊花總黃酮可有效清除羥自由基和超氧陰離子自由基。本研究前期采用紫荊花水提液作用于糖尿病大鼠模型，通過血糖值監(jiān)測可知，其可明顯降低糖尿病大鼠空腹動(dòng)態(tài)血糖值。因此，本研究選取紫荊花總黃酮為研究對(duì)象，基于前期研究結(jié)果及黃酮類化合物在糖尿病方面的研究，建立T2DM大鼠模型，探討紫荊花總黃酮在降糖方面的藥效機(jī)制，為糖尿病研究提供新思路。

1 材料

1.1 動(dòng)物雄性SPF級(jí)SD大鼠70只，6～8周齡，體質(zhì)量220～240 g，飼養(yǎng)條件：溫度25 ℃，濕度55%～75%，購買于濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司，許可證號(hào)：SCXK(魯)20190003。

1.2 藥物與試劑紫荊花總黃酮(南京澤郎生物科技有限公司，含量48.5%，批號(hào)：20180607)；鹽酸二甲雙胍(天津太平洋制藥有限公司，批號(hào)：20170905)。鏈脲佐菌素(美國Sigma公司，批號(hào)：S0130)；檸檬酸鈉、檸檬酸(天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司，批號(hào)分別為：20170305、20170512)；糖化血清蛋白(glycated serum proteins，GSP)、胰島素(insulin，INS)、胰島素自身抗體(insulin autoantibody，IAA)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL-C)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)，總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)(蘇州卡爾文生物科技有限公司，批號(hào)分別為：E20171022A、E20170915A、E20171012A、E20171021A、E20170927A、E20170824A、E20171005A、E20171012A、E20170918A、E20171015A)。

1.3 儀器580/590型血糖儀(江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司)；GL-21M型高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀醫(yī)藥有限公司)；TBA-2000FR型全自動(dòng)酶標(biāo)儀[(東芝)中國有限公司]；HR300型血液流變性可視化檢測儀(北京咸通佳儀科技發(fā)展有限公司)。

2 方法

2.1 模型復(fù)制將70只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后，隨機(jī)挑選10只為空白組，剩余大鼠給予高脂飼料喂養(yǎng)造模，4周后造模大鼠于前1日晚禁食不禁水，12～14 h 后一次性腹腔注射鏈脲佐菌素 75 mg·kg-1，空白組大鼠腹腔注射等體積生理鹽水。1周后，檢測造模大鼠空腹血糖值，選取血糖范圍在16.7～21 mmol·L-1同時(shí)出現(xiàn)多飲、多食、多尿癥狀的大鼠40只(為保證成模數(shù)量，除空白10只外，其余60只大鼠均給予造模)[10-11]。

2.2 分組與給藥將成模大鼠隨機(jī)分為模型組、鹽酸二甲雙胍組(0.35 g·kg-1)、紫荊花總黃酮(高、低劑量)(200 g·kg-1、100 g·kg-1)組，各組大鼠給予相應(yīng)藥物灌胃，連續(xù)給藥30 d。

2.3 指標(biāo)檢測分別于給藥后的第10、20、30天檢測大鼠空腹動(dòng)態(tài)血糖值。末次給藥2 h后，各組大鼠10%水合氯醛腹腔注射麻醉，腹主動(dòng)脈取血，檢測全血黏度、紅細(xì)壓積和紅細(xì)胞沉降速率；取血漿，檢測血漿黏度；取血清，采用酶聯(lián)免疫法檢測各組動(dòng)物大鼠中IAA、GSP、INS、TC、TG、HDL-C、LDL-C、T-AOC、SOD、MDA含量。

3 結(jié)果

3.1 對(duì)T2DM大鼠動(dòng)態(tài)血糖影響與空白組比較，模型組大鼠空腹血糖值顯著升高(P<0.01)；與模型組比較，紫荊花總黃酮高劑量組及鹽酸二甲雙胍組第10天空腹血糖值明顯降低(P<0.05)，第20、30天空腹血糖值顯著降低(P<0.01)；紫荊花總黃酮低劑量組第10天空腹血糖值有降低的趨勢(shì)(P>0.05)，第20天空腹血糖值明顯降低(P<0.05)，第30天空腹血糖值顯著降低(P<0.01)。見表1。

表1 對(duì)T2DM大鼠動(dòng)態(tài)血糖影響

3.2 對(duì)T2DM模型大鼠血清GSP、INS、IAA的影響與空白組比較，模型組大鼠血清GSP、IAA水平顯著升高、INS水平顯著降低(P<0.01)；與模型組比較，紫荊花總黃酮高、低劑量組及鹽酸二甲雙胍組可顯著降低大鼠血清GSP、IAA水平、顯著升高INS水平(P<0.01)。見表2。

表2 對(duì)T2DM大鼠GSP、INS、IAA的影響

3.3 對(duì)T2DM模型大鼠血清SOD、MDA、T-AOC 的影響與空白組比較，模型組大鼠血清中SOD、T-AOC 水平顯著降低(P<0.01)，MDA顯著升高(P<0.01)。與模型組比較，紫荊花總黃酮組及鹽酸二甲雙胍組可升高SOD、T-AOC水平(P<0.01；P<0.05)，顯著降低MDA水平(P<0.01)。見表3。

表3 對(duì)T2DM模型大鼠血清SOD、MDA、T-AOC的影響

3.4 對(duì)T2DM大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C影響與空白組比較，模型組大鼠血脂代謝出現(xiàn)功能性紊亂，出現(xiàn)TC、TG及LDL-C水平顯著升高，HDL-C水平顯著降低(P<0.01)；與模型組比較，紫荊花總黃酮高、低劑量組及鹽酸二甲雙胍組可顯著降低TC、TG及LDL-C水平(P<0.01)，紫荊花總黃酮高劑量組及鹽酸二甲雙胍組可升高HDL-C水平(P<0.01，P<0.05)。見表4。

表4 對(duì)T2DM大鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C影響

3.5 對(duì)T2DM大鼠全血黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞壓積、血沉的影響與空白組比較，模型組大鼠血液流變學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)紊亂，呈現(xiàn)全血黏度(高、中、低切)、血漿黏度、紅細(xì)胞壓積、血沉值均顯著升高(P<0.01)；與模型組比較，紫荊花總黃酮高劑量組及鹽酸二甲雙胍組對(duì)血液流變學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)具有明顯調(diào)節(jié)作用，可呈現(xiàn)出全血黏度(高、中、低切)、血漿黏度、紅細(xì)胞壓積、血沉值降低狀態(tài)(P<0.01)；紫荊花總黃酮低劑量組可降低全血黏度(高、中、低切)(P<0.01；P<0.05)，明顯降低血漿黏度、紅細(xì)胞壓積(P<0.05)，有降低血沉的趨勢(shì)(P>0.05)。見表5。

表5 對(duì)T2DM大鼠全血黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞壓積、血沉的影響

4 討論

T2DM的發(fā)生與發(fā)展主要與機(jī)體內(nèi)部胰島素分泌不足及胰島素抵抗有關(guān)[12]。胰島素抵抗是糖尿病發(fā)病機(jī)制的中心環(huán)節(jié)，一方面可貫穿于整個(gè)T2DM的發(fā)生和發(fā)展，另一方面還引起T2DM的各種并發(fā)癥。糖尿病的死亡主要是由于其并發(fā)癥的發(fā)生和惡化。因此，迫切需要控制和延遲T2DM及其并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展[13-14]。脂質(zhì)代謝異常是大多數(shù)糖尿病患者的嚴(yán)重并發(fā)癥，患者出現(xiàn)血脂水平紊亂，導(dǎo)致血液黏度增加，影響血液流動(dòng)，可能會(huì)發(fā)生高脂血癥[15]。此外，血脂異常還會(huì)影響胰島素的分泌，降低胰島素的生理功能，進(jìn)一步加重葡萄糖和脂質(zhì)代謝紊亂，并引起動(dòng)脈粥樣硬化、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病等[16-17]。黃酮類是中藥在代謝過程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物[21]，其具有多種生物活性和藥理作用，如抗氧化、抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗血管硬化、降血糖等[22-23]。研究顯示，眾多黃酮類化合物可有效防治糖尿病，如葛花總黃酮、桑葉總黃酮、凌霄花總黃酮、枸杞總黃酮、柿葉總黃酮等[24]。本研究選取紫荊花總黃酮為研究對(duì)象，建立T2DM大鼠模型，進(jìn)一步研究紫荊花總黃酮對(duì)T2DM大鼠模型藥效作用。

本研究結(jié)果顯示，紫荊花總黃酮可有效降低模型大鼠血清中TC、TG、LDL-C及血液流變學(xué)的相關(guān)指標(biāo)，升高血清HDL-C水平，有效改善T2DM模型大鼠的血脂代謝水平。也有研究證實(shí)[18-19]，糖尿病患者機(jī)體內(nèi)部自由基及活性氧含量高于正常人，氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)而活性氧及其誘導(dǎo)的氧化反應(yīng)是導(dǎo)致糖尿病、代謝綜合征和其他慢性病的重要因素。機(jī)體的SOD、MDA、T-AOC是評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激水平常用的指標(biāo)[20]。本研究表明，紫荊花總黃酮可增強(qiáng)模型大鼠機(jī)體抗氧化能力，升高血清中SOD、T-AOC水平，降低MDA水平，保護(hù)糖尿病機(jī)體免受自由基進(jìn)一步氧化損傷，改善糖尿病病情發(fā)展。

本研究發(fā)現(xiàn)，紫荊花總黃酮可有效降低高脂高糖飼料合并鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的T2DM大鼠空腹血糖值、血清GSP、IAA水平，升高血清INS水平，增加胰島素敏感性，使血液流變學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)趨于正常，調(diào)節(jié)血脂代謝紊亂，從而降低模型大鼠氧化應(yīng)激水平，提高機(jī)體抗氧化能力。因此，紫荊花總黃酮的降糖機(jī)制可能與調(diào)節(jié)血脂代謝及增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力有關(guān)。但本研究僅從生理生化方面對(duì)T2DM血脂代謝方面及氧化應(yīng)激方面進(jìn)行研究，具體的降糖機(jī)制并未通過相關(guān)分子或基因水平進(jìn)行深入研究，且觀測的指標(biāo)還不夠全面，展示中藥多靶點(diǎn)干預(yù)特點(diǎn)還不夠充分[25]，今后應(yīng)針對(duì)此方向做重點(diǎn)研究，明確具體降糖機(jī)制，為紫荊花總黃酮的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。