黄芪联合胰岛素疗法对糖尿病大鼠体内氧化应激的影响

李 阳 孙中华 奚树刚 高 影 (吉林大学第一医院内分泌科，吉林 长春 130021)

2004年美国糖尿病(DM)协会年会提出了DM及其慢性并发症的共同发病机制，即高糖损伤的共同基础-氧化应激〔1〕。DM状态下，一些病理因素通过促进机体内活性氧簇(ROS)生成，使机体抗氧化物如超氧化物歧化酶(SOD)活性降低，组织中氧自由基及氧化产物如丙二醛(MDA)含量升高，引起组织损伤，进一步加重DM及其慢性并发症的发生、发展。单纯胰岛素治疗，并不能根本解决DM的氧化应激状态。黄芪作为一种抗氧化剂，在临床治疗DM中已有应用。本实验通过黄芪联合胰岛素治疗DM大鼠，观察其对大鼠血糖、体重以及氧化应激的影响，为黄芪联合胰岛素疗法治疗DM提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料及主要仪器 健康成年 Wistar雄性大鼠，6周龄，体重(200±10)g，购于北京华阜康生物科技有限公司。链脲酶菌素(STZ)。黄芪注射液(黑龙江珍宝岛制药公司)，购于吉大三院。鱼精蛋白锌胰岛素购于江苏万邦生化医药股份有限公司(批号:国药准字H10890001)，置于冰箱中4℃保存。大鼠实验过程均在吉林大学卫生监测中心实验室内进行。大鼠SOD、MDA试剂盒购南京建成生物公司。血糖仪(FreeStyle)由美国雅培生物科技有限公司提供。

1.2 动物模型制作与分组 健康成年Wistar雌性大鼠30只，适应性喂养7 d后，禁食12 h称重。STZ溶液现用现配，给药剂量为60 mg/kg，溶剂为0.1 mol/L，pH=4.5枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液。再选取10只大鼠给予等剂量的枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液腹腔注射，随机取5只作为对照组。2 d后尾静脉采血测血糖值，血糖≥16.7 mmol/L作为大鼠建模成功的标准。血糖值＜16.7 mmol/L的大鼠隔日二次造模，STZ给药剂量为40 mg/kg。连续 1、3、5 d 测大鼠血糖，血糖值均 ≥16.7 mmol/L，大鼠造模成功。造模成功的大鼠随机分为模型组、黄芪组、胰岛素组和黄芪+胰岛素组，每组5只。

1.3 给药方法 造模成功后，黄芪组、黄芪+胰岛素组给予黄芪注射液5 ml/kg(相当于原材料10 g/kg)灌胃，每日1次，模型组及胰岛素组给予等量的生理盐水灌胃。胰岛素组及黄芪+胰岛素组初始给予2 U胰岛素，大腿外侧皮下注射，每3 d测一次血糖，根据血糖情况调整胰岛素剂量，将血糖值控制在4～8 mmol/L之间。

1.4 标本采集及血体重、血糖、MDA、SOD测定 给药8 w后，称重、尾静脉采血测血糖，10%水合氯醛麻醉后腹主动脉取血，常温静置30 min，3 000 r/min，10 min分离血清，置于 －80℃冰箱中保存待用。体重每3 d测一次，血糖每3 d应用自动血糖仪测定一次，测定尾静脉采血的第二滴血。MDA含量测定采用TBARS法，SOD活性测定采用DTNB法。

2 结果

2.1 实验8 w后各组大鼠SOD及MDA水平 DM模型组及其治疗组SOD活性明显低于正常对照组，MDA水平明显高于正常对照组(P＜0.05);黄芪治疗组、胰岛素治疗组和黄芪+胰岛素治疗组SOD活性明显高于DM模型组，MDA水平明显低于DM模型组(P＜0.05)，黄芪治疗组和胰岛素治疗组SOD活性明显低于黄芪+胰岛素治疗组，MDA水平明显低于黄芪+胰岛素治疗组(P＜0.05)。见表1。

2.2 实验8 w后各组大鼠血糖水平 DM模型组和黄芪治疗组血糖水平明显高于正常对照组(P＜0.05)，黄芪治疗组、胰岛素治疗组和黄芪+胰岛素治疗组血糖水平明显低于DM模型组(P＜0.05)，黄芪治疗组和胰岛素治疗组血糖水平明显高于黄芪+胰岛素治疗组(P＜0.05)。见表2。

2.3 实验8 w后各组大鼠体重变化情况 DM模型组及其治疗组体重明显低于正常对照组(P＜0.05)，黄芪治疗组、胰岛素治疗组和黄芪+胰岛素治疗组体重明显高于DM模型组(P＜0.05)，黄芪治疗组和胰岛素治疗组体重明显低于黄芪+胰岛素治疗组(P＜0.05)。见表2。

表1 各组大鼠血清SOD活性和MDA含量比较(±s，n=5)

表1 各组大鼠血清SOD活性和MDA含量比较(±s，n=5)

与正常对照组比较:1)P＜0.05;与DM模型组比较:2)P＜0.05;与黄芪组和胰岛素组比较:3)P＜0.05，下表同

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表2 各组大鼠血糖水平和体重比较(±s，n=5)

表2 各组大鼠血糖水平和体重比较(±s，n=5)

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3 讨论

世界范围内的糖尿病患病率预计将从2000年的2.8%(约1.7亿患者)增加到2030年的4.4%(约3.6亿患者)〔2〕。中国流行病学调查显示，中国20岁以上人群中，总体DM患病率达9.7%〔3〕。目前DM的发病机制尚未完全阐明，但现有研究已表明，氧化应激是导致胰岛β细胞葡萄糖毒性发生发展中的一个十分重要的机制〔4，5〕。目前已有大量关于黄芪治疗DM及其慢性并发症的研究，均表明黄芪对DM病情有所改善〔6，7〕。与本实验中黄芪组治疗结果一致。然而其治疗效果并不十分理想。

氧化应激是指机体内ROS和活性氮簇(RNS)产生过多，超出机体对其的清除能力，氧化系统和抗氧化系统失衡，导致组织细胞损伤。DM时一些病理因素导致自由基产生增加，过多的自由基消耗了内源性抗氧化剂如SOD等，机体抗氧化能力下降，导致氧化与抗氧化这一动态平衡被破坏，发生脂质过氧化反应，组织细胞结构和功能受损，并同时形成MDA。MDA是脂质过氧化的终产物，可间接反映机体内氧化应激的程度。SOD是一种糖蛋白，属于内源性抗氧化防御系统，是抗氧化的主要指标之一，可清除氧自由基及其分解产物，SOD活力的高低间接反映了机体内自由基的产生及其对组织细胞的损伤情况，亦反映了机体对氧自由基的清除能力。大量研究发现，DM时，机体存在明显氧化应激，抗氧化酶活性下降和ROS增加与其发病及并发症发生有着密切关系〔8〕。亦有研究表明，高血糖状态是引起DM发病及其并发症的主要原因。高血糖状态可在体内产生大量自由基，并使体内自由基防御机制受损，两者共同导致氧化应激加重〔9〕。本实验结果显示，DM大鼠体内MDA水平显著增高，SOD活性显著下降，提示大鼠体内脂质过氧化显著增强，与文献〔10〕报道一致。因此，对DM患者应进行抗氧化治疗。

黄芪注射液是传统中药黄芪提取物的灭菌水溶液，目前观点认为，黄芪具有抗脂质过氧化的作用〔11〕，可以与体内SOD结合，提高其活性。体外实验显示黄芪3种提取成分有良好的清除氧自由基的作用〔12〕。本实验表明黄芪及胰岛素均可一定程度上降低机体氧化应激水平。提示胰岛素联合黄芪治疗组在治疗DM、改善高糖及机体氧化应激状态的效果方面，均优于单纯应用胰岛素或黄芪组，具有重要的临床意义。

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6 李存亮.黄芪治疗糖尿病作用机制和临床应用研究进展〔J〕.中国现代药物应用，2011;5(24):124-6.

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9 Baynes JW.Role of oxidative stress in development of complication in diabetes〔J〕.Diabetes，1991;11(40):405-9.

10 李晓林，李晓梅，陆艳娟，等.成年糖尿病大鼠重要器官组织SOD、MDA含量变化〔J〕.中国老年学杂志，2005;25(4):412-3.

11 莫湛宇，梁 东，司徒玉，等.黄芪对肾病综合征患者氧化应激影响的研究〔J〕.中国中西医结合肾病杂志，2004;5(4):209-11.

12 汪德清，沈文梅，田亚平，等.黄芪的三种提取成分对氧自由基作用的影响〔J〕.中国药理学通报，1994;10(2):129-32.