郭永梅 王芳 楊宇秀
2 型糖尿病是一種代謝功能障礙疾病,可導致患者體內碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝異常[1]。2型糖尿病以空腹和餐后高血糖為主要特征[2]。持續的高血糖會導致多種慢性并發癥,包括糖尿病腎病、糖尿病視網膜病變、糖尿病心血管病和糖尿病性肝病等[3~5]。目前,臨床上治療2 型糖尿病大多使用合成藥物,如二甲雙胍、阿卡波糖、羅格列酮等,但這些藥物存在著耐藥性和一些副作用,如低血糖、胃腸不適、變態反應等[6]。因此尋找高效、副作用少、耐藥性低的抗高血糖藥物是目前臨床的迫切需求。
葛根是傳統中草藥,主要化學成分包括葛根素、大豆苷元、大豆苷和染料木素等[7]。葛根及其成分具有降血糖、調節血脂、降血壓、抗炎等作用[8]。葛根煎劑可用于治療發熱、皮疹、麻疹、腹瀉、頭痛、胸痛、背痛、痢疾、偏癱中風等[9]。葛根治療糖尿病的歷史可以追溯到2 000 多年前;含有葛根的草藥配方對2 型糖尿病患者的血糖控制有一定的作用。當與降糖藥或胰島素聯用時,葛根配方可增強藥物的降糖和降脂作用。葛根生品和葛根配方可能通過激活多種機制發揮并增強機體抗糖尿病能力,如降低胰島素抵抗、增加胰島素分泌等[8]。中藥炮制是中藥制作的重要環節,對藥物的功效有重要影響。據記載,葛根有醋制、煨制等多種炮制方法[10]。研究表明,葛根經過不同方法的炮制后,其主要成分總黃酮和葛根素等會發生顯著變化;其中總黃酮含量依次為醋制品>炒制品>米湯煨制品>生品[11];葛根素含量依次為醋制品>米湯煨制品>生品[12],而這些成分的改變必將影響葛根的藥效。目前對葛根炮制品的降血糖效果的報道較少。本研究探究了葛根不同炮制品對高血糖的調節作用,為今后臨床治療2型糖尿病提供有效的藥物治療方法。
1.1 材料葛根藥材購自江西省樟樹市,經鑒定為豆科植物野葛的干燥根。四氧嘧啶購自北京索萊寶科技有限公司。實驗小鼠為C57 小鼠,購自斯萊克實驗動物有限公司(湖南),飼養中給予充足的水與鼠糧,且環境溫度維持在22℃~25℃,濕度維持在40%~60%,12h 明暗交換。在實驗前先對小鼠進行適應性喂養1 周。
1.2 方法
1.2.1 葛根的不同炮制品制法
1.2.1.1 葛根米湯煨制品 將150g 大米加水至淹沒過大米2cm,置于壓力鍋中,煮10min 后,靜置放涼,過濾出米湯備用。取葛根藥材500g 放入米湯中浸潤。再將剩余米湯和已經浸潤好的葛根藥材放入電炒鍋中,用適宜溫度拌抄至米湯吸干,待葛根變硬,顏色加深至黃褐色后取出,放涼。
1.2.1.2 葛根醋制品 量取米醋150g,倒入已放有500g 葛根藥材的帶蓋容器中,將葛根藥材拌勻后悶潤。待葛根將米醋吸干后,將其放入電炒鍋,用適宜溫度拌炒。待葛根變硬,顏色加深至褐色時,取出,放涼。
1.2.1.3 葛根炒制品 將葛根藥材500g 放入電炒鍋中,用適宜溫度拌炒至黃色,略帶焦斑,取出,放涼。
1.2.2 葛根炮制品提取液 分別取上述葛根炮制品和葛根生品500g,分別加入10 倍量純化水,煎煮2次,每次2h,合并提取液并濃縮至500mL。
1.2.3 高血糖小鼠模型建立 選8~12 周雄鼠(體重18~25g)禁食12h 后,測定其體重和空腹血糖值;選擇血糖和體重正常的小鼠禁食24h 后,腹腔注射四氧嘧啶溶液(180mg/kg),然后正常飼養7d,再禁食12h,檢測其空腹血糖值。若血糖值大于11mmol/L,則高血糖小鼠模型建立成功。
1.2.4 動物分組與給藥 89 只正常小鼠在高血糖造模后,61 只造模成功,選擇其中54 只高血糖模型小鼠及54 只正常小鼠,稱重后,各隨機平均分為6 組,每組9 只。分別為:空白對照組(生理鹽水,200mL/kg 灌胃,1 次/d)、陽性對照組(二甲雙胍200mg/kg,1 次/d)、米湯煨制品組(葛根米湯煨制品提取液200mL/kg,1 次/d)、醋制品組(葛根醋制品提取液200mL/kg,1 次/d)、炒制品組(葛根炒制品提取液200mL/kg,1 次/d)及葛根生品組(葛根生品提取液200mL/kg,1 次/d)。各組小鼠分別給予相應的藥物后,測定高血糖小鼠和正常小鼠的空腹血糖,再進行葡萄糖耐量試驗。
1.2.5 血糖測定 各組小鼠分別在灌胃當天和第14天禁食不禁水12h 后,通過剪尾的方式取血,再用血糖分析儀檢測其空腹血糖值。
1.2.6 葡萄糖耐量試驗 高血糖小鼠按上述給藥完成后,以6g/kg 規格灌胃葡萄糖水溶液,在0min、30min 和120min 分別測定血糖值,計算血糖曲線下面積(AUC)。
2.1 葛根不同炮制品對正常小鼠血糖的影響在給予葛根不同炮制品后,正常小鼠各組體重與空白對照組體重增加量差異無統計學意義(P>0.05),見表1。正常小鼠各組在分別給予生理鹽水、二甲雙胍、葛根米湯煨制品、葛根醋制品、葛根炒制品和葛根生品14d 后,空腹血糖在各組間差異無統計學意義(P>0.05),見表2。
表1 各組正常小鼠給藥前后體重比較(±s,g)

表1 各組正常小鼠給藥前后體重比較(±s,g)
表2 葛根炮制品對各組正常小鼠空腹血糖的影響(±s,mmol/L)

表2 葛根炮制品對各組正常小鼠空腹血糖的影響(±s,mmol/L)
2.2 葛根不同炮制品對高血糖小鼠空腹血糖的影響高血糖模型小鼠分別給予相應藥物14d 后,各組小鼠體重增量與空白對照組比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表3。給藥后陽性對照組、米湯煨制品組、醋制品組、炒制品組和生品組小鼠的空腹血糖值較給藥前顯著降低,差異有統計學意義(P<0.05);且醋制品組和炒制品組的空腹血糖降低值顯著高于生品組(P<0.05)。見表4。
表3 各組高血糖小鼠給藥前后體重比較(±s,g)

表3 各組高血糖小鼠給藥前后體重比較(±s,g)
表4 葛根炮制品對各組高血糖小鼠空腹血糖的影響(±s,mmol/L)

表4 葛根炮制品對各組高血糖小鼠空腹血糖的影響(±s,mmol/L)
注:與空白對照組相比,aP<0.05、bP<0.0001;與生品組相比,cP<0.05、dP<0.01、eP<0.001、fP<0.0001
2.3 葛根不同炮制品對高血糖小鼠葡萄糖耐量的影響葛根不同炮制品組及生品組小鼠的空腹血糖AUC 顯著低于空白對照組(P<0.05),且葛根醋制品組血糖AUC 顯著低于生品組(P<0.05)。見表5。
表5 葛根炮制品對各組高血糖小鼠葡萄糖耐量的影響(±s,mmol/L)

表5 葛根炮制品對各組高血糖小鼠葡萄糖耐量的影響(±s,mmol/L)
注:與空白對照組相比,aP<0.05、bP<0.001、cP<0.0001;與生品組相比,dP<0.01、eP<0.0001
中醫藥在我國醫療體系中具有重要作用。雖然在我國中醫藥擁有悠久的歷史,但中醫藥項目的研發仍處于相對落后階段。中藥是中醫治療的關鍵媒介,中藥炮制直接關系中藥的治療效果。研究表明中藥炮制不僅可以降低毒性,同時可提高藥效[13]。本研究我們探究了葛根不同炮制品降血糖效果,以期為中醫藥治療疾病開辟一條新途徑。
葛根是治療糖尿病和高脂血癥最常見的中藥材之一。本實驗結果發現葛根對高血糖小鼠有明顯的降血糖作用;且葛根醋制品和葛根炒制品的降血糖效果有顯著提高。中藥經炒、酒、米湯、醋或水浸等炮制后,其理化性質會產生不同程度的變化,如:有的成分被溶解出來、有的成分被分解或轉化成新的成分、有的成分其浸出量有所增減[14]。一般來說,炒制可使藥物的有效成分更容易溶出,醋制或其他輔料炮制后可改變或加強藥性[15]。研究表明,葛根經醋炮制后,其葛根素成分含量提高[16],這可能是其增加降血糖作用的原因之一。此外,也有報道稱葛根米湯煨制品和炒制品可增進葛根有效成分的溶出[17],這些有效成分的增加可能促進其降血糖作用。目前仍不清楚葛根中哪一類或幾類成分是其降血糖作用的關鍵?;蛟S在葛根炮制后根據其成分改變差異可得出其降血糖的最關鍵因素。葛根也是一種食品,安全無毒,若其降血糖作用得到很好的應用,將對人類治療糖尿病提供很大幫助。
目前對于葛根降血糖的機制報道較多。葛根主要是通過調節胰島素分泌和敏感性、葡萄糖代謝以及脂肪酸和膽固醇的合成和分解來維持代謝穩態。其還調控糖尿病和高脂血癥并發癥和危險因素的介導蛋白的表達,以緩解病情進展,改善預后。研究進一步發現葛根抗糖尿病、降血脂的主要活性成分是大豆黃酮、葛根素等異黃酮,以及β-谷甾醇[18]。葛根素是葛根中含量最多的次生代謝產物,是葛根中特有的異黃酮。葛根素具有舒張血管、保護心臟、抗氧化、抗炎等多種藥理作用,并能減弱胰島素抵抗,已被廣泛用于治療心腦血管疾病、糖尿病及糖尿病并發癥[17]。β-谷甾醇是葛根的另一種關鍵活性成分。體內研究表明,在高脂飲食和鏈脲霉素誘導的糖尿病大鼠中,服用β-谷甾醇可顯著提高胰島素、血紅蛋白、過氧化物酶體增殖物激活受體c(PPAR-c)和葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)蛋白水平,緩解胰島素抵抗,降低血漿葡萄糖水平[19]。
目前,對于葛根的使用情況還有待進一步研究。本研究可為葛根在降血糖的應用方面提供參考。