苦瓜醇提取物對四氧嘧啶模型小鼠降血糖作用的研究

謝志萍，楊秀靜

1.福建省級機關醫院藥劑科，福建福州 350001；2.福建省食品藥品質量檢驗研究院藥理毒理檢驗所，福建福州 350001

現代生活水平日益提高，生活方式豐富多彩，糖尿病發病率也日益漸增， 已經變成一種高發性常見的慢性病， 嚴重威脅和影響人們的身心健康和生活品質。隨著中醫藥的研究發展，普通食品和中草藥的功效成分提取物逐漸應用于臨床， 可使糖尿病模型動物胰島素分泌增加，同時增加葡萄糖攝取量，起到降血糖的功效作用[1]。苦瓜為葫蘆科苦瓜屬一年生草質藤本植物，性味苦寒，有清熱解毒、清火明目、利尿涼血等功效。苦瓜中含有肽類、生物堿類、皂苷類、多糖類等多種成分，皆具有降糖作用，它被稱為是治療糖尿病的天然藥物[2-3]。 苦瓜乙醇提取物含有較多的皂苷類成分，于2020 年6—12 月該文選取140 只小鼠研究苦瓜的乙醇提取物對糖尿病小鼠的降糖作用。 現報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物

清潔級昆明種雄性小鼠140 只 （南京君科生物工程有限公司），20~22 g 左右，所有小鼠于實驗前適應性飼養1 周。

1.2 受試物的制備

苦瓜Momordica charantia L.未成熟果實干燥品，購于某藥材市場。 將苦瓜干品用60%乙醇回流提取2次，合并濾液，濃縮，得苦瓜醇提取物，提取率約為6%。 臨用前用蒸餾水配制成相應濃度的受試物藥液。

1.3 儀器與試劑

ACCU-Chek Advantage 血糖儀 （德國羅氏診斷有限公司）、iMagic-V7 全自動生化儀 （深圳庫貝爾生物科技股份有限公司）、MK3 酶標儀（Labsystem，Helsink，Finland）、電子天平（天津市賽得利斯實驗分析儀器制造廠）、721-100 型可見光分光光度計（上海第三分析儀器廠）。 四氧嘧啶（Sigma 公司產品224-11-25），葡萄糖（上海化學試劑站分裝戶，批號：93-60-23）。

1.4 方法

1.4.1 正常小鼠降糖實驗 選取22~25 g 雄性小鼠20 只，禁食4 h 后測血糖水平，按血糖水平隨機分為兩組，即空白對照組和苦瓜醇提取物組，每組10 只。空白對照組給予蒸餾水，苦瓜醇提取物灌胃0.075 g/（kg·bw） 劑量的苦瓜醇提取物， 兩組灌胃體積均為10 mL/kg；連續30 d。 末次給藥后禁食4 h 測定小鼠空腹血糖[4]。

1.4.2 四氧嘧啶模型小鼠實驗 ①高血糖小鼠模型的制備。選取22~25 g 雄性小鼠120 只，禁食4 h，測空腹血糖，作為動物基礎血糖值。 隨后禁食24 h（自由飲水），注射四氧嘧啶[50 mg/（kg·bw）]造模（四氧嘧啶需現配現用），隔天注射1 次，注射4 次后，小鼠禁食4 h，測血糖，血糖值>11.0 mmol/L 為高血糖模型成功小鼠[5]。 該研究共120 只小鼠造模成功，成功率100%。

②對高血糖模型小鼠降糖影響實驗。 取高血糖模型小鼠40 只，禁食4 h 后按血糖水平隨機分為模型對照組、苦瓜醇提取物低、中、高[0.025 g/（kg·bw）、0.05 g/（kg·bw）、0.075 g/（kg·bw）]劑量組， 每組 10只。模型對照組給予蒸餾水，苦瓜劑量組給予不同濃度的苦瓜醇提取物，灌胃體積為10 mL/kg，連續30 d。于最后1 d 禁食4 h 后測空腹血糖值， 比較各組小鼠血糖值及血糖下降百分率。

③對高血糖模型小鼠糖耐量影響實驗[6]。取高血糖模型小鼠40 只， 禁食4 h 后按血糖水平隨機分為4 組， 即模型對照組、 苦瓜醇提取物低、 中、高[0.025 g/（kg·bw）、0.05 g/（kg·bw）、0.075 g/（kg·bw）]劑量組，每組10 只。 苦瓜劑量組給予不同濃度苦瓜醇提取物，模型對照組給予同體積蒸餾水，灌胃體積為10 mL/kg，連續30 d。 末次給藥后各組小鼠禁食4 h，測定給葡萄糖前（即 0 h）血糖值，15 min 后，各組經口灌胃給予葡萄糖2.0 g/（kg·bw），于給葡萄糖后各組0.5、2 h 時測定血糖值，觀察模型對照組與3個劑量給藥組給葡萄糖后各時間點（0、0.5、2 h）血糖值及血糖曲線下面積（AUC）的變化。

④對高血糖小鼠生化指標影響實驗。 取高血糖模型小鼠40 只，按禁食4 h 后血糖水平隨機分為4組，即模型對照組、苦瓜醇提取物低、中、高劑量組[0.025 g/（kg·bw）、0.05 g/（kg·bw）、0.075 g/（kg·bw）]，每組10 只。 不同劑量的苦瓜醇提取物連續灌胃4周，灌胃體積為10 mL/kg；末次給藥4 h 后，小鼠禁食不禁水，腹主動脈取血并取其肝臟和胰腺，測定小鼠血清胰島素、肝糖原、丙二醛（MDA）及超氧化物歧化酶（SOD）。

1.5 統計方法

采用SPSS 17.0 統計學軟件分析數據， 符合正態分布的計量資料用（）表示，組內比較采用配對t 檢驗或方差齊性檢驗；非正態分布或方差不齊的數據進行適當的變量轉換，待滿足正態方差齊后，用轉換的數據進行t 檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 苦瓜醇提取物對正常小鼠血糖的影響

實驗結束后，苦瓜醇提取物組小鼠體質量、空腹血糖值與空白對照組比較， 差異無統計學意義 （P＞0.05），判定該受試物對正常小鼠沒有影響。 見表1。

表1 苦瓜醇提取物對正常小鼠體質量和空腹血糖的影響比較（）

表1 苦瓜醇提取物對正常小鼠體質量和空腹血糖的影響比較（）

組別 體質量（g）實驗前 實驗后空腹血糖（mmol/L）實驗前 實驗后空白對照組（n=10）苦瓜醇提取物組（n=10）t 值P 值23.6±2.1 23.0±2.4 0.077 0.936 32.9±4.8 31.4±5.5 0.024 0.642 4.6±0.5 4.6±0.6 0.004 0.829 4.6±0.3 4.5±0.7 0.013 0.719

2.2 苦瓜醇提取物對高血糖小鼠血糖及生化指標的影響

2.2.1 苦瓜醇提取物對高血糖小鼠的降糖作用 實驗前各組小鼠血糖值對比， 差異無統計學意義 （P＞0.05）。 注射四氧嘧啶后，模型對照組空腹血糖明顯高于空白對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），說明四氧嘧啶小鼠模型成功。實驗結束后，苦瓜醇提取物中、高劑量組空腹血糖值明顯低于模型對照組，血糖下降率與模型對照組相比，差異有統計學意義（P＜0.05 或P＜0.01），說明苦瓜醇提取物能改善糖尿病小鼠的高血糖狀況。 見表2。

表2 苦瓜提取物對高血糖小鼠的降糖作用比較（）

表2 苦瓜提取物對高血糖小鼠的降糖作用比較（）

注：與模型對照組相比，*P＜0.05、#P＜0.01

組別模型對照組（n=10）低劑量組（n=10）中劑量組（n=10）高劑量組（n=10）劑量[g/（kg·bw）]空腹血糖值（mmol/L）實驗前 實驗后 下降率0.025 0.05 0.075 9.4±1.1 9.5±1.3 9.4±1.0 9.4±1.1 9.3±1.0 7.8±1.4（6.1±1.5）*（5.4±1.5）#1.07±9.6 17.9±18.2（35.1±13.8）*（42.6±12.1）#

2.2.2 苦瓜醇提取物對高血糖小鼠糖耐量的影響 給藥后，與模型對照組相比，中、高劑量組的血糖曲線下面積比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；低劑量組與模型對照組對比，差異無統計學意義（P＞0.05）。 說明一定劑量的苦瓜醇提取物能改善糖尿病小鼠的糖耐量。 見表 3。

表3 苦瓜提取物對高血糖小鼠糖耐量的影響比較（）

表3 苦瓜提取物對高血糖小鼠糖耐量的影響比較（）

注：與模型對照組相比，*P＜0.05

組別 劑量[g/（kg·bw）]血糖值（mmol/L）0 h 0.5 h 2 h血糖AUC（mm2）模型對照組（n=10）低劑量組（n=10）中劑量組（n=10）高劑量組（n=10）0.025 0.05 0.075 9.4±1.2 8.6±1.3 8.5±1.1 8.3±0.9 19.6±1.3 15.6±1.9 14.2±1.5 13.8±1.3 6.6±0.8 5.9±1.0 5.4±0.6 5.3±0.4 27.9±4.6 23.3±3.8（21.6±2.1）*（19.1±2.9）*

2.2.3 苦瓜醇提取物對高血糖小鼠生化指標的影響連續灌胃30 d 后，苦瓜醇提取物的高、中劑量組小鼠胰島素水平及肝糖原含量均明顯高于模型對照組，血清中MDA 含量均有所降低，差異有統計學意義（P＜0.05）。 3 個劑量組血清中 SOD 活性增加，中、高劑量組與模型對照組相比，差異有統計學意義（P＜0.05）。 說明苦瓜醇提取物可以影響糖尿病小鼠的糖代謝，并具有一定抗氧化能力。 見表4。

表4 苦瓜提取物對高血糖小鼠胰島素、肝糖原、MDA 及SOD 的影響比較（）

注：與模型對照組相比，*P＜0.05

組別 劑量[g/（kg·bw）]空腹胰島素（mU/mL）肝糖原含量（mg/g）MDA（μmol/g）模型對照組（n=10）低劑量組（n=10）中劑量組（n=10）高劑量組（n=10）0.025 0.050 0.075 10.24±1.73 10.54±0.56（13.98±1.57）*（15.17±1.13）*5.63±1.02 5.97±1.00（6.31±0.58）*（7.47±0.67）*10.26±3.41 12.77±3.20（10.73±2.64）*（10.52±2.21）*SOD（U/mg）105.29±33.41 105.52±40.17（108.89±32.22）*（109.91±28.72）*

3 討論

據世界衛生組織報告， 糖尿病已經成為世界上第三嚴重威脅人們健康的疾病。 在我國糖尿病患病率為12.8%，約有1.3 億糖尿病患者已引起社會的廣泛關注， 對糖尿病及治療防范藥物的研究則具有重要意義[7]。

目前，臨床多以西藥對糖尿病患者進行治療，但西藥治療容易損傷患者肝臟功能， 同時增強胰島素抵抗性，對病情的控制不易達到理想水平[8]。 鑒于中醫藥的眾多優勢， 這些矛盾有望通過我國中草藥化合物進行改善[9-10]。 研究發現，苦瓜具有多種降低血糖的化學成分，可以作為長期治療糖尿病的天然藥物，有效減少腸道攝取葡萄糖，增加肝臟中酶活性，使葡萄糖在肝臟中被快速處理，改善胰島素抵抗，從多方面降低血糖[11-12]。該實驗主要對苦瓜醇提取物的降糖作用進行研究，其中醇提取物皂苷類成分較多[13]，為后續研究開發提供參考。

目前多采用脲鏈佐菌素、 四氧嘧啶損傷制備糖尿病的動物模型。由于脲鏈佐菌素自身毒性較大，常導致動物存活率不高。 四氧嘧啶誘導糖尿病動物模型的機理是造成胰島素分泌的減少及胰島素缺失，和1 型糖尿病發病原因類似， 故該實驗采用四氧嘧啶動物模型[14]。 從實驗結果看出，苦瓜醇提物中、高劑量組可有效降低四氧嘧啶模型小鼠的高血糖，改善受損的糖耐量， 并能增加胰島素的分泌和肝糖原含量，改善糖代謝，起到降血糖的作用。

該實驗還對高血糖小鼠的MDA 和SOD 水平進行研究觀察， 這兩種物質與糖尿病并發癥的發生有關， 其在體內含量水平反映動物體內器官的脂質過氧化程度[15]。 實驗結果表明，中、高劑量組苦瓜醇提取物可以降低模型小鼠血清中MDA 含量， 增加SOD 的活性， 能明顯改善高血糖小鼠的脂質過氧化程度，預防糖尿病并發癥。

綜上所述， 一定劑量的苦瓜醇提取物能夠控制四氧嘧啶模型小鼠的血糖水平，改善糖代謝，改善脂質過氧化，具有一定的輔助降糖作用。