金晓明 ,魏 云 ,杨世平
(1.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208;2.湖南医药工业研究所,湖南 长沙 410014)
桑皮素对II型糖尿病模型鼠降血糖作用的研究
金晓明1,魏 云2,杨世平2
(1.湖南中医药大学,湖南 长沙 410208;2.湖南医药工业研究所,湖南 长沙 410014)
目的 探讨桑皮素对II型糖尿病模型鼠血糖、胰岛素、糖化血红蛋白和糖耐量的影响。方法 根据中药新药研究指南(降糖药)药效学实验要求,选择正常小鼠(KM小鼠),自发性糖尿病小鼠(NOD小鼠)及链脲霉素加高热饲料导致的II型糖尿病大鼠,灌胃给予不同剂量的桑皮素,研究其对血糖、胰岛素、糖化血红蛋白的影响。结果(1)桑皮素50.0、25.0、12.5 mg/kg连续灌胃给药14 d后,对正常小鼠血糖无明显影响,差异无统计学意义(P>0.05);对NOD小鼠血糖有明显的降低作用,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)桑皮素30.0、15.0、7.5 mg/kg连续灌胃给药14 d,对链脲霉素加高热饲料导致的II型糖尿病大鼠有明显作用,改善糖尿病动物的糖耐量,差异有统计学意义(P<0.05);15.0、30 mg/kg组动物血糖浓度、胰岛素和糖化血红蛋白均降低,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 桑皮素对II型糖尿病模型大鼠血糖有明显的降低作用。
桑皮素;II型糖尿病;大鼠;血糖;胰岛素;糖化血红蛋白
桑皮素由桑科植物(Morus alba L.)白桑的根皮提取、精制而成。具有清热润肺、滋阴补虚、生津止渴的功效,主治阴虚肺热II型糖尿病。本实验旨在对桑皮素主要药效学进行研究,探讨其对II型糖尿病模型鼠血糖的影响。现将实验方法及结果报道如下。
1.1.1 动物 按照新药研究指导原则选用正常小鼠(KM),自发性糖尿病小鼠(NOD)和化学试剂损伤的模型大鼠作降血糖试验。故选用下列鼠作实验研究。KM小鼠:由鲁抗医药集团动物中心提供,合格证号:鲁动质字200008001;Wistar大鼠:山东大学动物中心提供,合格证号:鲁动质字20001003。NOD小鼠,雌性,7月龄,北京大学医学部实验动物科学部提供,许可证编号:SCXK(京)2002-0001。实验动物环境设施合格证号:鲁动环字200001012号。
1.1.2 药物及试剂 桑皮素,由湖南普生制药有限公司提供,纯度85%,批号:20000912;拜唐苹(50 mg/片×15×2), 由拜耳医药保健有限公司生产,生产批号:102241;格列齐特片(80 mg/片×60),山东省医药工业研究所制药厂生产,批号:000204;血糖试剂盒:中生北控生物科技股份有限公司生产,生产批号:240181;氯化钠注射液(500 mL×0.9%),济南三九益民制药有限责任公司生产,生产批号:2002021007;链脲霉素(streptoxicin),Sigma 公司生产,日本制药株式会社分装,纯度99.8%;所用药物均用氯化钠注射液配成所需浓度。
1.1.3 仪器 离心沉淀机,LXJ-Ⅱ型,上海第二分析仪器厂生产;lab-star全自动生化分析仪,南京桃源医疗器械开发公司生产。
1.1.4 基础饲料 由山东大学实验动物中心提供,高热量饲料由基础鼠料加蔗糖、炼猪油和鸡蛋充分混匀后,用搅肉机成形、烤熟后用。
1.2.1 动物分组 对KM小鼠、NOD小鼠和Wistar大鼠分别分组如下:(1)KM小鼠 选取体质量19~22 g的健康KM小鼠60只,雌雄各半,按体质量随机分成6组,正常组、格列齐特组(80 mg/kg)、拜唐苹组(25 mg/kg)、桑皮素 50.0、25.0、12.5 mg/kg(下简称高、中、低剂量组),每组10只。格列齐特组动物在测血糖前2 d开始给药,1次/d,共3次。其他组分别灌胃给予氯化纳(N.S)、拜唐苹和桑皮素连续给药14 d。各组动物给药容积均为0.2 mL/10 g。末次药后1 h由小鼠眼球取血,测空腹血糖值。(2)NOD小鼠 取NOD雌性小鼠50只,按体质量随机分为5组,每组10只,分别为正常组、桑皮素高、中、低剂量组及拜唐苹组。分别灌胃给予N.S,拜唐苹25 mg/kg,桑皮素50.0、25.0、12.5 mg/kg,给药容积为 0.2 mL/10 g,连续给药14 d后由眼球取血,测小鼠给药前后空腹血糖值。(3)Wistar大鼠。取健康Wistar大鼠60只,雌雄各半,体质量250~300 g,取10只作为正常组,给予基础饲料;其余50只造模。
1.2.2 模型制备及给药方法[1-4]将造模用的Wistar大鼠禁食12 h(不禁水),腹腔内注射链脲霉素30 mg/kg(0.1 mol/L柠檬酸pH 4.2配制成1%溶液,注射时冰浴),连续3 d,末次注射14 d后将大鼠禁食12 h(不禁水),剪尾采血测定血糖,取血糖值高于11.1 mmol/L的大鼠50只,饲以高热量饲料。8周后造模动物剪尾取血,按血糖值平均分为以下5组:模型对照组,桑皮素高、中、低剂量组及拜唐苹组,每组10只。分组后,全部给予正常饲料并给药,连续4周。给予链脲霉素和高热量饲料后,可见糖尿病造模组动物毛色枯槁,无光泽,动物自发活动减少,大便稀,有多饮、多尿、多食的症状。模型动物血糖、胰岛素和糖化血红蛋白均显著增高,与正常组比较均有差异,表明低剂量链脲霉素注射后给予高热量饲料引起高血糖和高胰岛素血症,形成了II型糖尿病模型。
正常组与模型组灌胃给予N.S,桑皮素高、中、低剂量分别灌胃给予30.0、15.0、7.5 mg/kg,拜唐苹组剂量为15.0 mg/kg,各组给药容量均为10 mL/kg,每日1次按60 kg成人体表面积换算,每日1次。末次药前大鼠眼眶静脉窦采血测空腹血糖(0 h),各组动物再分别给药,1 h后灌胃给予淀粉溶液(4 g/kg),眼眶采血测定给淀粉后0.5、1、2 h的血糖值,血糖含量用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法测定。糖耐量试验结束第2天继续给药,第3天乙醚麻醉大鼠,腹主动脉取血测定空腹血糖、血清胰岛素及糖化血红蛋白。
利用SPSS 11.50统计软件进行统计,所有计量资料以“”表示,单因素方差分析,组间进行两两比较。
桑皮素高、中、低剂量组连续灌胃给药14 d后,小鼠血糖稍有降低,但与正常组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。阳性对照药拜唐苹对正常小鼠血糖也无明显影响。格列齐特80.0 mg/kg给药后,血糖下降,与正常组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结果见表1。
造模后,各组动物血糖明显升高,各时间点与正常组比较均有显著性差异。桑皮素给药4周后,对大鼠血糖有明显的降低作用,0 h与模型组比较,15.0、30.0 mg/kg组差异有统计学意义,7.5 mg/kg组有显著性差异;给予淀粉后,桑皮素组动物血糖明显低于模型组动物,7.5 mg/kg组给药后0.5、2 h与正常组比较差异有统计学意义,7.5 mg/kg组给药后1 h和15.0、30.0 mg/kg组药后0.5~2 h血糖值与正常组比,可明显改善糖尿病动物的糖耐量,差异有统计学意义(P<0.05)。阳性对照药拜唐苹药后也有明显的降血糖作用,各时间点血糖值均明显降低,与模型组比较差异有统计学意义。结果见表2。
表1 桑皮素对KM小鼠血糖的影响 (,mmol/L)
表1 桑皮素对KM小鼠血糖的影响 (,mmol/L)
注:与正常组比较*P<0.01。
组 别正常组高剂量组中剂量组低剂量组拜唐苹格列齐特n 10 10 10 10 10 10剂量(mg/kg)—50.0 25.0 12.5 25.0 80.0空腹血糖值6.48±1.02 6.14±0.73 6.56±0.98 6.59±0.73 6.42±0.84 4.73±0.72*
给予桑皮素前,桑皮素各剂量组血糖值和模型组比较差异无统计学意义。连续给药4周后,桑皮素各剂量组血糖浓度明显降低,15.0、30.0 mg/kg组与模型组比较差异有统计学意义,7.5 mg/kg组与正常组比较差异有统计学意义。但拜唐苹给药后有降低血糖浓度的作用,与正常组和模型组比较均差异有统计学意义。
桑皮素给药后对高胰岛素血症有抑制作用,30.0 mg/kg组与模型组比较差异有统计学意义。桑皮素对糖化血红蛋白的升高也有明显的拮抗作用,15.0、30.0 mg/kg组与模型组比较有显著性差异,差异有统计学意义(P<0.05)。但拜唐苹给药有一定的降低胰岛素水平的趋势,但与正常组比较差异无统计学意义,对糖化血红蛋白的升高有明显的抑制作用,与正常组比较有极显著性差异。结果见表3。
桑皮素连续灌胃给药14 d后,对NOD小鼠血糖有明显的降低作用,25.0、50.0 mg/kg组与正常组比较差异有统计学意义,12.5 mg/kg组与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05)。拜唐苹与正常组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
桑皮素连续灌胃给药14 d,对NOD小鼠的低胰岛素状态有一定的改善作用,25.0、50.0 mg/kg组胰岛素水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05)。阳性对照药拜唐苹也可升高动物的胰岛素水平,与正常组比较有显著性差异。结果见表4。
表2 桑皮素对II型糖尿病大鼠糖耐量的影响 ()
表2 桑皮素对II型糖尿病大鼠糖耐量的影响 ()
注:与正常组比较△P<0.05,△△P<0.01;与模型组比较*P<0.05,**P<0.01。
血糖值(mmol/L)组 别正常组模型组高剂量组中剂量组低剂量组拜唐苹n 剂量(mg/kg)10 9 10 10 9 10— —30.0 15.0 7.5 15.0 0 h 6.84±0.34 18.71±3.61△△10.68±1.96**△△11.88±1.99**△△15.143±2.43*△△12.09±2.71**△△0.5 h 10.28±1.12 29.78±2.21△△15.09±3.57**△△17.82±3.42**△△26.29±2.94*△△16.82±2.94**△△1 h 8.43±1.46 29.50±1.55△△14.44±3.77**△△15.91±3.19**△△24.30±3.81**△△15.60±2.70**△△2 h 7.08±0.29 26.20±1.77△v 13.23±2.81**△△15.12±2.70**△△21.98±4.40*△14.48±2.15**△△
表3 桑皮素对II型糖尿病大鼠血糖、胰岛素及糖化血红蛋白的影响 ()
表3 桑皮素对II型糖尿病大鼠血糖、胰岛素及糖化血红蛋白的影响 ()
注:与正常组比较△P<0.01;与模型组比较*P<0.05,**P<0.01。
血糖值(mmol/L)组 别正常组模型组高剂量组中剂量组低剂量组拜唐苹n 剂量(mg/kg)10 9 10 10 9 10— —30.0 15.0 7.5 15.0药前值6.26±0.84 16.84±4.41△16.51±3.92△16.47±3.44△16.83±4.74△16.35±5.84△药后值6.30±1.10 19.32±4.04△10.58±2.36**△12.03±1.98**△15.42±2.30*△12.26±2.75**△胰岛素(mμ/L)26.81±13.43 74.43±13.13△59.04±15.71*△66.44±10.88△72.24±9.59△62.53±16.25△糖化血红蛋白(%)3.12±0.91 8.44±0.53△6.55±0.53**△6.46±0.45**△7.90±0.45△6.48±0.71**△
表4 桑皮素对NOD小鼠血糖和胰岛素的影响 ()
表4 桑皮素对NOD小鼠血糖和胰岛素的影响 ()
注:与正常组比较*P<0.05,**P<0.01。
组 别正常组高剂量组中剂量组低剂量组拜唐苹0891 0 n91剂量(mg/kg)—50.0 25.0 12.5 25.0空腹血糖值(mmol/L)18.88±4.65 11.46±3.04**11.43±2.75**14.11±3.59*13.47±3.24**胰岛素(mμ/L)4.48±2.13 9.14±3.09**10.04±3.21**5.54±2.94 6.39±1.85*
本试验观察了桑皮素对KM小鼠血糖、NOD小鼠血糖和胰岛素以及II型糖尿病模型大鼠糖耐量、血糖、胰岛素和糖化血红蛋白的影响。试验结果表明:(1)桑皮素各剂量组连续灌胃给药14 d,对KM小鼠血糖无明显影响;(2)桑皮素各剂量组连续灌胃给药14 d,对链脲霉素加高热饲料导致的II型糖尿病大鼠有明显的治疗作用,15.0、30 mg/kg组动物血糖浓度、胰岛素和糖化血红蛋白均降低,与模型组比有显著性或极显著性差异。同时,桑皮素各剂量组可明显改善糖尿病动物的糖耐量;(3)桑皮素连续灌胃给药14 d,对NOD小鼠血糖有明显的降低作用,同时可显著升高动物胰岛素水平。
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(本文编辑 彭芝配)
Experimental study of mulberrin on blood glucose of Type II diabetes model rats
JIN Xiao-ming,WEI Yun,YANG Shi-ping
(1.Hunan University of traditional Chinese medicine, Hunan Changsha 410007;2.Pharmaceutical Industry Research Institute in Hunan, Changsha 410014)
Objective The experiment had investigated the results by using mulberrin on blood glucose,insulin,glycated hemoglobin, glucose tolerance of Type II diabetes model rats.Method According to Chinese herbal medicine research guide (oral) pharmacodynamics experiment demands, choose the normal mice (KM mice), spontaneous diabetic mice (NOD mice)and chain fosomycin heightening urea to heat feed type II diabetes rats,fill the stomach give differentdoses ofmulberry element, research on the blood glucose, insulin, glycated hemoglobin influence.Results 1.The concentration of blood glucose of regular lab rats has no visibly changed(P>0.05)after using mulberrin of 50.0, 25.0, 12.5 mg/kg by oral administration for 14 days.By contrast, the blood glucose were obviously lower and rates of Insulin were obviously higher(P<0.05) in NOD rats.2.The concentration of blood glucose of has reduced obviously after using mulberrin of 30.0, 15.0, 7.5 mg/kg).Compare with the regular group, the rates of Insulin and Glycosylated Hemoglobin were obviously lower(P<0.05)after using mulberrin of 30,15 mg/kg by oral administration for 14 days.Conclusion Mulberrin has significantly reduced role on blood sugar of type II diabetes model of rats.
mulberrin; Type II diabetes;hamster; blood glucose; insulin; Glycated hemoglobin
金晓明(1961-),男,浙江东阳人,工学硕士,讲师,主要研究方向:实验动物学。
R285.5
A
10.3969/j.issn.1674-070X.2011.05.008.026.03
2011-03-01
湖南省科技厅科研条件创新项目[0C2513]。