常 柏,李巧芬,李春深,李云平
(1.天津医科大学代谢病医院,天津 300070;2.天津中医药大学,天津 300193;3.天津中医药大学第一附属医院,天津 300193)
抵挡汤对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗影响的实验研究*
常 柏1,李巧芬2,李春深2,李云平3
(1.天津医科大学代谢病医院,天津 300070;2.天津中医药大学,天津 300193;3.天津中医药大学第一附属医院,天津 300193)
摘要:[目的]探讨抵挡汤对糖尿病大鼠大血管病变的作用及其机制。[方法]将自发2型糖尿病大鼠模型随机分为模型组、抵挡汤组、罗格列酮组,同系非糖尿病大鼠为空白对照组。抵挡汤组与罗格列酮组大鼠分别给以抵挡汤与罗格列酮灌胃,模型组与空白组均以等量蒸馏水灌胃。实验周期为12周,对大鼠进行葡萄糖曲线下面积,血脂、胰岛素抵抗指数、高胰岛素正糖钳夹实验与骨骼肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活性定量检测。[结果]与模型组比较,抵挡汤组和罗格列酮组胰岛素抵抗指数不同程度下调(P<0.05)。与模型组比较,罗格列酮组甘油三酯及游离脂肪酸下调,抵挡汤组游离脂肪酸较模型组下调(P<0.05)。与模型组比较,罗格列酮组AMPK酶活性上升(P<0.05)。[结论]抵挡汤对糖尿病大鼠的血糖、血脂无明显影响,但可明显影响胰岛素抵抗指数与正糖钳夹实验葡萄糖输注率,提示其对胰岛素抵抗有较好的干预作用。
关键词:抵挡汤;胰岛素抵抗;糖尿病;胰岛素敏感指数
目前,以2型糖尿病为主体的糖尿病发病率急剧攀升,中国1976年糖尿病发病率为1.0%,1996年约为3.2%,而新近研究进一步表明,中国20岁以上的人群中总体糖尿病患病率为9.7%,由此推算出全国糖尿病总患病人数约9 200万[1],成为全球糖尿病患者增长最快的国家之一,糖尿病及其并发症的防治刻不容缓。抵挡汤源自中医传统经典著作《伤寒杂病论》,由大黄、桃仁、水蛭、虻虫组成,以活血通络逐瘀见长,前期部分临床及基础研究显示,抵挡汤对糖尿病血管并发症有较好的干预作用[2-3]。为进一步观察抵挡汤对糖尿病大鼠作用及其机制,笔者开展了如下研究。
1.1 实验动物 研究引进日本德岛研究所自发2型糖尿病大鼠模型OLETF以及同系非糖尿病对照LETO为实验对象。所有实验动物均为雄性,其中OLETF大鼠30只,LETO大鼠10只,引进时为4周龄,再经海关检疫监管4周后进入SPF级动物房饲养,实验大鼠给以标准饲料,每日12 h光照循环,自由进水。
1.2 动物分组及给药 实验大鼠定期进行口服葡萄糖耐量实验(OGTT)[4-5]。至30周时,采用随机数字表法将成模大鼠随机分为模型组、抵挡汤组、罗格列酮组,LETO为空白对照组。抵挡汤药物组成为桃仁10 g,水蛭10 g,虻虫10 g,大黄6 g,生药购于天津中医药大学第一附属医院,水煎浓缩,每日3.2g/kg灌胃。罗格列酮组以罗格列酮蒸馏水稀释,给药剂量为每日3 mg/kg。模型组与空白组每日均以等量蒸馏水灌胃,实验周期为12周。
1.3 生化指标与检测
1.3.1 OGTT 大鼠每4周定期行OGTT,并以之为基础计算糖耐量实验葡萄糖曲线下面积(AUC)[5]。
1.3.2 血脂检测 灌胃结束后,大鼠隔夜禁食12 h,次晨取血,甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL)及游离脂肪酸(FFA)。
1.3.3 胰岛素抵抗指数(ISI)计算 ISI用稳态模式评估法公式计算。
1.3.4 高胰岛素—正糖钳夹实验 实验隔夜禁食不禁水12 h,戊巴比妥钠麻醉,行颈部动静脉插管,先后静脉输注短效胰岛素及20%葡萄糖,调整葡萄糖输注速度(即葡萄糖输注率,GIR),使血糖恢复到基础值±0.5 mmol/L的范围内,达到稳定状态,将钳夹处于稳态的3个GIR值求平均值。
1.3.5 骨骼肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活性检测 实验结束后,解剖动物,取出实验动物新鲜腓肠肌组织,分别依次加入GENMED清理液、GENMED裂解液、GENMED缓冲液、GENMED酶促液及GENMED阴性液处理,以分光光度仪检测,并依照公式计算骨骼肌AMPK活性定量指数。
1.4 统计方法 采用SPSS 18.0统计软件进行分析,所有计量资料以均数±标准差(x±s)表示,正态分布计量资料的组间比较采用单因素方差分析,偏态分布资料的组间比较采用秩和检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 OGTT中的AUC检测结果比较 模型组较LETO对照组在治疗前后的口服葡萄糖耐量曲线下面积明显上升(P<0.05)。随着实验周期延长,模型组AUC持续上升,罗格列酮组AUC下降,抵挡汤组与模型组无统计学差异。见表1。
表1 OGTT各时点AUC变化(x±s)Tab.1 Changes of OGTT AUC at each time point(x±s)
2.2 各组血脂检测结果比较 模型组的血清TG水平较空白组显著增高,CHOL、FFA水平明显增高。罗格列酮组TG及FFA较模型组下调,抵挡汤组FFA较模型组下调,见表2。
表2 各组血脂情况比较(x±s)Tab.2 Comparison of blood fat in each group(x±s)mmol/L
2.3 ISI的检测结果比较 模型组ISI较空白组显著上升,两治疗组不同程度下调,与模型组比较差异具有统计学意义,见表3。
2.4 高胰岛素—正糖钳夹实验结果比较 模型组OLETF大鼠高胰岛素—正糖钳夹稳态GIR与正常LETO对照组比较显著下调(P<0.05),抵挡汤组、罗格列酮组GIR较模型组均不同程度下调,见表4。
表3 各组ISI比较(x±s)Tab.3 Comparison of insulin resistance index in each group(x±s)
表4 各组高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验结果(x±s)Tab.4 Results of hyperinsulin-euglycemic clamp test in each group(x±s)
2.5 骨骼肌AMPK活性比较 与LETO大鼠相比较,模型组AMPK酶活性显著降低,罗格列酮较模型组上升,抵挡汤组虽较模型组升高,但无明显统计学意义,见表5。
表5 各组大鼠骨骼肌AMPK活性比较(x±s)Tab.5 Comparison of AMPK activity in the skeletal muscle of the rats in each group(x±s)
胰岛素抵抗(IR)是指机体脂肪、骨骼肌和肝脏等靶器官对正常浓度的胰岛素产敏感性下降的现象,目前认为IR是2型糖尿病重要致病机制[6],并作为是2型糖尿病、肥胖症、高血压等系列疾病的共同致病机制有关,而受到相关研究领域的高度重视[7]。Matthews最早提出以稳态模型法来测定IR,并于1998年进一步改进为HOMA2,成为较好的IR评价手段[8]。正常血糖高胰岛素钳夹技术简称正糖钳技术,尽管该技术方法复杂,代价昂贵,但仍具有其他检测方法无法比拟的优势,是国际公认的检测胰岛素敏感性的“金指标”[9]。本研究以2型糖尿病模型动物OLETF为模型,以稳态模型法以及正糖钳夹技术进行研究,结果显示抵挡汤对糖尿病大鼠的血糖、血脂无明显影响,但可明显影响ISI与正糖钳夹实验GIR,显示对IR有较好的干预作用,这是否与其潜在的对AMPK干预作用有关尚待进一步深入研究。
抵挡汤为医圣张仲景的经方,由桃仁、水蛭、虻虫、大黄组成,具有活血通络、逐瘀攻下功效,近年来被广泛以用于内科杂病及疑难疾病的治疗[10]。前期研究显示,抵挡汤对实验性糖尿病模型大鼠的核转录因子-κB(NF-κB),一般认为,激活的NF-κB从胞浆转位到胞核,可增加肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、抵抗素等表达,从而增加胰岛素抵抗,同时促使血管斑块形成[11-12]。抵挡汤对NF-κB的干预作用可能是其干预胰岛素抵抗及改善糖尿病大血管并发症的关键因素,然而,中药虽然有改善IR的作用,但是其降糖作用却不甚明显,其可能的机制尚待进一步探讨。同时,方中的一些主要药物如大黄等改善IR的研究方兴未艾[13],这些都为今后的研究提供了有益的思路。
参考文献:
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(本文编辑:马 英,高 杉)
中图分类号:R587.1
文献标识码:A
文章编号:1672-1519(2014)02-0091-03
收稿日期:(2012-10-13)
*基金项目:国家自然科学基金资助项目(81273914)。
作者简介:常 柏(1972-),男,博士,副主任医师,长期从事中西医结合治疗糖尿病的基础与临床研究。
Effect of Didang decoction on insulin resistance in rats with type 2 diabetic
CHANG Bai1,LI Qiao-fen2,LI Chun-shen2,LI Yun-ping2
(1.Metabolic Disease Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China;2.Tianjin University of TCM,Tianjin 300193,China;3.The First Affilated Hospital of Tianjin University of TCM,Tianjin 300193,China)
Abstract:[Objective]To investigate the effect and its mechanism of Didang decoction on vascular lesions in diabetic rats.[Methods]
Rats with type 2 diabetic were randomly divided into model group,Didang decoction group,rosiglitazone group,and LETO control group. The rats in Didang decoction group and the rosiglitazone group were treated orally with Didang decoction and rosiglitazone respectively, and the rats in model group and blank group with equal amount of distilled water.The experimental period was 12 weeks.The area under the curve of glucose,lipids,insulin resistance index,hyperinsulinemic euglycemic clamp test of skeletal muscle and the activity of AMPK quantitative detection of all the rats were detected.[Results]Compared with the model group,the insulin resistance index of the rats in Didang decoction group and rosiglitazone group was reduced(P<0.05).Compared with the model group,the triglyceride and free fatty acid ofthe ratswere reducedinrosiglitazone group,andthe free fattyacidsofthe ratswere loweredinDidangdecoctiongroup(P<0.05).Compared with the model group,the AMPK activity of rats was increased in rosiglitazone group(P<0.05).[Conclusion]The Didang decoction has no effect on the blood glucose and blood lipid of rate with diabetic disease,but can significantly alter the insulin resistance index and euglycemic clamp glucose infusion rate and has effect on the insulin resistance of rats with type 2 diabetic.
Key words:Didang decoction;insulin resistance;diabetes mellitus;insulin sensitivity index