明日叶查尔酮对2型糖尿病大鼠血清ET-1和VE-ca影响

张照杰,王先红,钟进义

(青岛大学医学院营养研究所,山东青岛 266021)

明日叶查尔酮对2型糖尿病大鼠血清ET-1和VE-ca影响

张照杰,王先红,钟进义

(青岛大学医学院营养研究所,山东青岛 266021)

目的研究明日叶查尔酮(AC)对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞损伤的保护作用。方法将用高脂饲料喂养加链脲佐菌素腹腔注射诱发的2型糖尿病动物模型,随机分为糖尿病对照组和高、中、低剂量AC组,每组10只。糖尿病对照组喂饲高脂饲料并经口灌胃蒸馏水,高、中、低剂量AC组分别经口灌胃30、10和5 mg/kg AC,正常对照组给予普通饲料,连续4周后测定各组血清内皮素-1、钙黏蛋白、丙二醛、空腹血糖和血清胰岛素等水平的变化。结果与糖尿病对照组比较,高剂量AC组内皮素-1和钙黏蛋白的含量降低,空腹血糖和血清胰岛素水平降低,差异均有显著性(F＝4.58～48.29,q＝3.45～14.94,P＜0.05)。结论AC可降低2型糖尿病大鼠血清内皮素-1和钙黏蛋白的水平,对血管内皮细胞的损伤有保护作用。

明日叶查尔酮;2型糖尿病;内皮缩血管肽类;桥粒钙黏蛋白质类

明日叶是一种原产于日本八丈诸岛野生芹科植物[1],明日叶查尔酮(AC)是明日叶的主要功效成分,具有提高机体免疫力、延缓衰老等多种功效,在抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等方面具有良好作用[2]。研究证明,AC具有胰岛素样抗糖尿病活性[3],诱导葡萄糖转运体移位,起到降血糖的作用[4]。但是目前尚未见有AC对2型糖尿病病人血管内皮细胞影响的研究报道。本实验通过给予2型糖尿病大鼠不同剂量AC的方法,观察AC对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞损伤的保护作用。

1 材料与方法

1.1 材料

清洁级雄性Wistar大鼠50只,体质量160～180 g,由山东鲁抗医药实验中心提供。

1.2 实验样品

AC由本实验室制备,经紫外线分光光度法测定其纯度＞90%。查尔酮标准品购于美国SIGMA公司。

1.3 仪器与试剂

TDL-5离心机购于上海安亭科学仪器厂;电子天平为山海天平仪器厂产品;Rosys Anthos 2010型双波长酶标仪为深圳雷杜生命科学股份有限公司产品;内皮素(ET)放射免疫分析试剂盒、碘[125I]胰岛素放射免疫分析试剂盒购于北京北方生物技术研究所;大鼠血管内皮钙黏蛋白(VE-ca)和丙二醛(MDA)试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.4 实验方法

1.4.1 模型制备 用高脂饲料(由北京华阜康生物科技股份有限公司提供)喂养并腹腔注射小剂量链脲佐菌素的方法制备2型糖尿病大鼠模型。自给予高脂饲料喂养的第2周起腹腔注射剂量为15 mg/ kg体质量的链脲佐菌素,每周1次,连用3周,以空腹血糖高于16.7 mmol/L者视为造模成功。正常对照组给予普通饲料喂养并腹腔注射等量的柠檬酸钠缓冲液。

1.4.2 动物分组及处理 将诱发的2型糖尿病动物模型随机分成4组,每组10只。糖尿病对照组喂饲高脂饲料并经口灌胃蒸馏水,高、中、低剂量AC组喂饲高脂饲料并分别经口灌胃给予30、10、5 mg/ kg的AC,正常对照组(10只)给予普通饲料并经口灌胃相同剂量的蒸馏水,连用4周。在末次灌胃后禁食12 h,称体质量,尾尖采血测定空腹血糖。全部动物按5 m L/kg经腹腔注射70 g/L的水合氯醛麻醉后,打开腹腔,腹主动脉取血,分离血清备检。

1.5 检测指标

ET-1采用免疫放射分析法检测[5]。VE-ca采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测,按照试剂盒说明书进行操作。血糖采用葡萄糖氧化酶法测定。血清胰岛素采用放射免疫法测定。MDA采用硫代巴比妥酸比色法测定。

1.6 统计分析

采用SPSS 17.0统计软件对计量资料进行单因素方差分析[6],两两比较采用q检验。

2 结 果

糖尿病对照组ET-1、VE-ca、MDA、血糖、胰岛素含量高于正常对照组,差异均有显著意义(F＝4.58～48.29,q＝4.36～14.94,P＜0.05)。高剂量AC组的ET-1、VE-ca、MDA、血糖、胰岛素含量均低于糖尿病对照组、低剂量AC组、中剂量AC组,差异均有显著性(q＝3.02～12.11,P＜0.05);而与正常对照组比较差异无显著性(P＞0.05)。结果见表1。

表1 各组血清各指标检测结果比较(n＝10,±s)

与正常对照组比较,F＝4.58～48.29,∗q＝3.45～14.94,P＜0.05;与高剂量AC组比较,＃q＝3.02～12.11,P＜0.05。

_____分__组_______ET-1(ρ/ng·L－1)___VE-ca(z/U·L－1)__MDA(c/μmol·L－1)血糖(c/mmol·L－1)胰岛素(z/k U·L－1)正常对照组11.18±2.29 4.45±1.50 8.94±0.43 4.59±1.63 25.70±2.33糖尿病对照组 21.97±4.32∗＃6.36±0.80∗＃12.00±1.32∗＃17.30±3.57∗＃38.28±4.97∗＃低剂量AC组 21.16±3.90∗＃6.17±0.98∗＃11.86±1.10∗＃17.05±3.20∗＃37.85±5.02∗＃中剂量AC组 19.58±3.87∗＃5.98±0.84∗＃11.23±1.27∗＃13.91±3.15∗＃37.04±5.44∗＃__高剂量AC组_______14.09±3.33__________4.71±1.25_________________________________________________________________________ __9.96±0.65 7.00±2.55 29.50±5.31

3 讨 论

血管病变是2型糖尿病的主要并发症,血管内皮损伤是导致糖尿病血管病变机制之一[7]。血管内皮细胞具有高度的代谢和分泌活性,能感知炎性信号和分泌活性物质。受损后的血管内皮细胞可发生功能障碍,导致分泌功能失调和分泌的多种活性物质之间失衡。内皮细胞功能障碍与心脑血管疾病,特别是动脉粥样硬化的形成密切相关[8]。国内外很多研究结果表明,2型糖尿病病人存在血管内皮功能障碍[9],高浓度葡萄糖可诱导血管内皮细胞功能的异常[10]。

AC属黄酮类化合物,其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮。研究证明,AC具有抗糖尿病、降血糖的作用[4]。本研究结果显示,糖尿病对照组的空腹血糖和胰岛素水平均显著高于正常对照组,表明成功诱发了2型糖尿病大鼠模型。高剂量AC组的空腹血糖和胰岛素均低于糖尿病对照组,提示AC能降低2型糖尿病大鼠的血糖和胰岛素水平,改善其胰岛素抵抗状况。

ET-1是血管内皮细胞分泌的具有强大缩血管和促进细胞分裂的肽类物质,可以增加血管通透性,促进血管平滑肌细胞增殖和迁移。在正常情况下, ET-1和一氧化氮这对拮抗因子保持细胞的舒缩平衡。当血管内皮细胞受到损伤,这种平衡就会被打破。糖尿病病人血清ET-1水平可明显升高。本研究结果显示,糖尿病对照组大鼠血清ET-1水平高于正常对照组,提示其血管内皮细胞受到损伤。高剂量AC组血清ET-1水平低于糖尿病对照组,表明AC对大鼠血管内皮细胞的损伤具有保护作用。

VE-ca能保持细胞的完整性和极性。国外研究显示,VE-ca水平是反映血管内皮细胞损害的有效指标。王占华等[11]研究显示,晚期糖基化终产物可引起VE-ca分布和形态改变。本研究结果显示,糖尿病对照组血清VE-ca浓度明显高于正常对照组,而高剂量AC组则低于糖尿病对照组,说明2型糖尿病大鼠血管内皮已受到损害,AC对2型糖尿病大鼠血管内皮的损伤具有保护作用。

本实验结果亦显示,糖尿病对照组MDA水平较正常对照组升高,而高剂量AC组则较糖尿病对照组降低,提示AC对抑制糖尿病大鼠脂质过氧化有一定作用,这也可能是AC对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞损伤具有一定保护作用的机制所在。

[1]韩曙,张云选,张宏,等.珍惜蔬菜——明日叶[J].长江蔬菜, 2002,2:11-11.

[2]张彦文.查尔酮类化合物的药理作用和构效关系[J].国外医学:药学分册,1996,23(4):218-223.

[3]ENOKI T,OHNOQI H,NAGAMINE K,et al.Antidiabetic activities of chalcones isolated from a Japanese Herb,Angelica keiskei[J].J Agric Food Chem,2007,55(15):6013-6017.

[4]KAWABATA K,SAWADA K,IKEDA K,et al.Prenylated chalcone 4-hydroxyderricin and xanthoangelol stimulate glucose uptake in skeletal muscle cell by inducing GLUT4 translocation[J].Mol Nutr Food Res,2011,55(3):467-475.

[5]杜艳芝,闫晓梅,胡维诚,等.清热解毒液对高脂血症大鼠内皮素影响的研究[J].中国病理生理杂志,1999,15(12):134-137.

[6]周晓彬,张健.医学统计软件系统PPMS 1.5的应用举例[J].齐鲁医学杂志,2011,26(6):502-505.

[7]STHEHOUWER C D A,LAMBERT J,DONKER A T M,et al.Endothelial dysfunction and pathogenesis of diabetic patients[J].Cardiovasc Res,1997,34(1):55-68.

[8]BONETTI P O,LERMAN L O,LERMAN A.Endothelial dysfunction:a marker of atherosclerosis risk[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2003,23(2):168-175.

[9]向光大,戴晓婧,王平.早期2型糖尿病病人内皮依赖性血管舒张功能改变的研究[J].临床内科杂志,2004,21(4):264-265.

[10]KAWANO H.Hyperglycemia rapidly suppresses flow-mediated endothelium-dependent vasodilation of brachial artery[J].Am Coll Cardiol,1999,34:146-154.

[11]王占华,郭晓华,刘湘兰,等.晚期糖基化终产物诱导内皮细胞黏附连接改变及其机制[J].中国动脉硬化杂志,2008,16(7): 505-509.

(本文编辑 厉建强)

THE EFFECT OF CHALCONES EXTRACTED FROM ANGELICA KEISKEI ON SERUM ET-1 AND VE-ca IN RATS WITH TYPE 2 DIABETES

ZHANG Zhaojie,WANG Xianhong,ZHONG Jinyi (Institute of Nutrition,Qingdao University Medical College,Qingdao 266021,China)

ObjectiveTo study the protection of ashitaba chalcone(AC)on vascular endothelial cell injury in rats with type 2 diabetes mellitus(T2DM).MethodsThe rat models of T2DM-created by high-fat feeding plus intraperitoneal streptozotocin-were randomized to four groups as:control,high-dose-,middle-dose-and low-dose-AC,with 10 rats in each group.The rats in diabetic-control group were fed with high-fat diet and intragastric administration of distilled water,those in high-dose-,middledose-,and high-dose-AC groups were respectively offered AC of 30,10 and 5 mg/kg,intragastrically,and fed with common diet for four weeks.Serum endothelin-1(ET-1),VE-ca,fasting serum glucose and serum insulin were then measured.ResultsCompared with the control,the levels of blood glucose,serum insulin,serum ET-1 and VE-ca in rats of high-dose-AC group decreased(F＝4.58－48.29,q＝3.45－14.94,P＜0.05).ConclusionAC may reduce the levels of serum ET-1 and VE-ca and protect the endothelial cells of rats with type 2 diabetes.

ashitaba chalcone;type 2 diabetes mellitus;endothelins;desmosomal cadherins

R587.2

A

1008-0341(2013)04-0337-03

10.11712/qlyx201304018

2013-01-23;

2013-03-19

山东省卫生厅青年基金资助项目(2009QNW001)

张照杰(1985-),男,硕士研究生。

钟进义(1951-),男,教授,博士生导师。