玉米須提取物對糖尿病足小鼠的干預作用

孫秋，王海英，閆禹竹*

(1.黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.哈爾濱市第二醫院，黑龍江 哈爾濱 150056)

糖尿病足是指由糖尿病引起的神經、血管病變，可累及全身神經、血管系統[1]，其中最常見的末端感覺神經及血管病變，并由末端微血管病變和(或)細菌感染而導致的局部疼痛、慢性潰瘍或末端壞疽等病變，常常由于缺血、神經病變和感染3種因素協同發生作用[2]。糖尿病患者由于長期的慢性血糖升高導致周圍的血管和神經病變，可能會出現一系列并發癥，比如指端并發癥，由于周圍神經功能失調，微小血管功能障礙，患者可能出現下肢潰瘍、足部感染、神經性關節炎的等癥狀[3]。糖尿病合并壞疽在古代中醫學有較多的記載或論述，其中“脫疽”一詞在實際臨床表現上與糖尿病足有很多相似[4]，從歷代醫家表述來看本病屬中醫“痹證”“消渴”“脫疽”之范疇[5]。玉米須為禾本科植物玉蜀黍ZeamaysL.的花柱和柱頭，全國大部分均產，夏、秋果實成熟時收集，除去雜質后鮮用或曬干生用，是我國傳統的常用中藥材[6]，民間常用于藥膳中，是預防和治療糖尿病的常用藥物。《中藥大辭典》記載玉米須味甘淡，性平，歸膀胱、肝、膽經，功能利水消腫、利濕退黃[7]。現代藥理研究表明玉米須含有多種脂肪油、揮發油以及樹脂、苦味糖苷、皂苷、生物堿、檸檬酸等，具有較強的抑制細菌、利尿、降血壓、降血糖、降血脂及增強機體免疫力等功效[8]。本研究通過建立糖尿病足小鼠模型，利用玉米須提取物對小鼠模型進行干預，觀察小鼠的體質量、血清中胰島素、內皮功能的部分指標，探討玉米須的實用性藥用價值。

1 材料

1.1 實驗動物

清潔級KM小鼠150只，體質量(24.0±3.0)g，由黑龍江中醫藥大學動物實驗中心提供;實驗動物使用許可證號：SYXK(黑)2013-012，實驗前自由飲水，常規飼養，飼養溫度為20～26℃，相對濕度40%～70%。

1.2 藥物與試劑

玉米須由黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院中藥房提供;鏈脲佐菌素(STZ)、檸檬酸為美國西格瑪(Sigma)公司生產;血糖儀和血糖試紙為德國羅氏診斷公司(Roche Diagnostics)生產;血清胰島素(FINS)由上海赫果生物有限公司提供;血清血栓素B2(TXB2)試劑盒由武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司提供;6-酮-前列腺素F-1α(6-K-PGF-1α)試劑盒由南京奧青生物技術公司提供。

1.3 儀器

細胞粉碎機(上海凈信，XM-650T)；恒溫水浴振蕩器(精達儀器，HZS-HA)；低溫冰箱(博科，BDF-86V398)；實驗室專用天平(德國Sartorius，BSA224S)；離心機(中國Anke，TGL-20B)；酶標儀(賽默飛世爾，Multiskan FC)。

2 方法

2.1 玉米須提取液制備

將200 g干燥玉米須粉碎，將1 500 mL蒸餾水于50 ℃水浴振蕩器提取2遍，過濾后收集濾液，離心后留上清液，在80 ℃水浴濃縮后用真空干燥器干燥，至水分蒸發，得到玉米須提取物，密封保存于-80 ℃低溫冰箱備用，實驗時將蒸餾水溶解配制成玉米須提取物水溶液[8]。

2.2 糖尿病足模型建立

將150只清潔級小鼠給予自然照明、自由進水食、基礎飼料等適應性喂養1周后，隨機選出30只小鼠作為空白對照組，其余進行糖尿病足造模。造模后隨機分為模型對照組,玉米須提取液高、中、低劑量組，每組30只，空白對照組給予自然照明、自由進水食、基礎飼料飼養，其余組給予自然照明、自由進水食、高脂高糖飼料直至實驗結束。第12周開始，進行糖尿病足模型造模，造模前要對小鼠進行禁食12 h以上，但可自由飲水，用濃度為0.1 mmol/L的檸檬酸(pH 4.2)緩沖液溶解鏈脲佐菌素(STZ)，按照40 mg/(kg·d)的劑量給模型組小鼠進行腹腔注射，每日1次，連續5 d。測量小鼠6 h空腹血糖值，大于11.1 mmol/L顯示造模成功[8]。

2.3 給藥方式

空白對照組、模型對照組不給予玉米須提取液。按照400、200、100 mg/kg的標準將玉米須提取物分別配成濃度為20、10、5 g/L的玉米須提取液，按照0.2 mL/10 g給予高劑量組、中劑量組、低劑量組灌胃。持續給藥30 d，給藥第30天后1 h，禁食12 h以上，行小鼠尾采血進行指標檢驗[8]。

2.4 檢測指標

觀察小鼠用藥前后的血糖(FBG)、血清胰島素(FINS)、體質量變化水平，內皮功能血清血栓素B2(TXB2)、6-酮-前列腺素F-1α(6-K-PGF-1α)的指標含量變化。

2.5 數據處理

3 結果

3.1 玉米須提取液對小鼠FBG、FINS的影響

由表1可知，各模型組小鼠空腹血糖均值高于11.1 mmol/L說明造模成功，給藥前空白對照組與各造模組比較具有明顯差異(P<0.01)，給藥后玉米須提取液高、中、低劑量組與模型對照組相比較均具有降低FBG、提高FINS水平的作用(P<0.01)，且呈現給藥劑量依賴性，組間差異有統計學意義(P<0.05)，玉米須提取液高劑量組的降低FBG、提高FINS水平效果要明顯優于低劑量組。

表1 玉米須提取液對小鼠FBG、FINS的影響

3.2 玉米須提取液對小鼠體質量的影響

由表2可知，給藥前各組與空白對照組比較體質量無明顯差異(P>0.05)，說明各組數據具有可比性。給藥后，除空白對照組外，各組小鼠經治療后體質量均減少，差異有統計學意義(P<0.01)；與模型對照組相比，玉米須提取液高劑量組小鼠的體質量較重，差異有統計學意義(P<0.01)，玉米須提取液中、低劑量組差異有統計學意義(P<0.05)。

表2 玉米須提取液對小鼠體質量的影響

3.3 玉米須提取液對TXB2、6-K-PGF-1α因子的影響

由表3可知，給藥前各組TXB2、6-K-PGF-1α與空白對照組比較具有明顯差異(P<0.01)。給藥后高、中、低劑量組與模型對照組相比較均具有降低TXB2的作用(P<0.01)，且呈現治療劑量依賴性，高劑量組要明顯優于低劑量組降低TXB2的作用，組間有統計學意義(P<0.05)。給藥后高、中、低劑量組與模型對照組相比較均具有提升6-K-PGF-1α的作用(P<0.01)，且呈現治療劑量依賴性，高劑量組要明顯優于低劑量組提升6-K-PGF-1α的作用，組間差異有統計學意義(P<0.05)。

表3 玉米須提取液對TXB2、6-K-PGF-1α因子的影響

4 討論

糖尿病足是指因下肢血管管壁硬化，進而形成周圍血管閉塞，或皮膚微血管異常病變，或因細菌感染而導致的四肢末梢發涼、肢痛、破潰乃至壞疽病變，常因缺血、神經病變、感染3種因素互相發生作用[9]。糖尿病患者可因長期的慢性血糖異常升高而導致周圍血管及神經病變，并出現一系列并發癥，比如指(趾)端并發癥，由于周圍神經功能失調和微小血管功能障礙，患者可出現肢體潰瘍、足部感染、神經性關節炎的等諸多癥狀[10]。中醫理論認為糖尿病足核心病因是陽氣虛衰導致寒凝，氣不帥血，陽衰不溫煦，寒凝致血瘀不行，久則肢端壞死而成疽，屬中醫“痿痹”“脫疽”之范疇[11]。本病病機因消渴持久，氣陰兩傷，經脈閉阻，末肢端血運失暢，或伴有熱毒瘀滯、夾濕熱下注而成濕毒熱盛之型。

在正常的生理狀態下，TXB2主要功能是保持正常的血管緊張度、血流的通暢性[12]，6-K-PGF-1α主要功能是防止血管的痙攣、閉塞、血栓的形成，兩者處于一種相對動態平衡狀態[13]。TXB2由血栓素A2(簡稱TXA2)代謝生成、而6-K-PGF-1α由前列環素(簡稱PGI2)代謝而來，血小板和平滑肌細胞膜上的特異性受體與TXA2相結合，促血管攣縮和增強血小板聚集的特性得到強烈的發揮，在機體病理情況下可導致廣泛微小血栓形成[14]，而PGI2是由內皮細胞釋放的重要抑制血管攣縮物質，具有廣泛的擴血管、抑制血小板凝聚、穩定血管內膜細胞的作用[15]。

綜上所述，玉米須提取液可不同程度地降低FBG、TXB2以及提高FINS、6-K-PGF-1α水平，同時能夠改善糖尿病足小鼠的體質量狀態，改善小鼠的胰島素和血管內皮狀態，尤其是高劑量組的各項指標改善最為明顯。本研究結果提示，在糖尿病足的病理過程中，玉米須提取液可以改善體質量和胰島素的狀態、改善血管內皮的損傷狀態，有利于糖尿病足的康復。通過此項研究再一次證實了玉米須這種普通的藥物還有更多的藥用價值等待開發，以期通過不斷的研究能夠降低糖尿病足的治療成本，為臨床實際工作提供依據，造福更多的國民。