基于胰腺胰岛素及其受体变化探讨黄芪葛根配伍调节糖尿病大鼠血糖的交互作用*

郝明芬，范 颖△，李 新，李艳敏，刘 烨，刘 丽

(1．辽宁中医药大学方剂学科，沈阳 110847;2．辽宁中医药大学省部共建中医脏象理论及应用教育部重点实验室，沈阳 110847;3．辽宁中医药大学数学教研室，沈阳 110847)

基于胰腺胰岛素及其受体变化探讨黄芪葛根配伍调节糖尿病大鼠血糖的交互作用*

郝明芬1，2，范 颖1，2△，李 新3，李艳敏1，2，刘 烨1，2，刘 丽1，2

(1．辽宁中医药大学方剂学科，沈阳 110847;2．辽宁中医药大学省部共建中医脏象理论及应用教育部重点实验室，沈阳 110847;3．辽宁中医药大学数学教研室，沈阳 110847)

目的:探讨黄芪与葛根配伍对糖尿病大鼠糖代谢的影响及其交互作用。方法:66只SD雄性大鼠按随机血糖分为正常组、模型组、中药对照组、黄芪组、葛根组、黄芪葛根汤组，采用STZ腹腔注射诱导糖尿病大鼠模型检测血糖水平及胰腺组织胰岛素(insulin，INS)、胰岛素受体(insulin receptor，InsR)、葡萄糖转运体4(glucose transporter 4，GLUT4)浓度。结果:模型组大鼠血糖升高，胰腺组织INS、InsR、GULT4浓度显著下降;黄芪与葛根均具有降糖之效，但未呈现交互作用;黄芪可提高胰腺INS、InsR、GULT4浓度，葛根仅提高胰腺GULT4浓度且二者无交互作用。结论:黄芪与葛根配伍降血糖未呈现协同增效作用，推测可能与其各自通过不同环节改善胰腺INS、InsR、GULT4水平有关。

黄芪葛根配伍;糖尿病模型;胰岛素;胰岛素受体;葡萄糖转运体4;交互作用

葛根、黄芪是我国古今医者治疗消渴(糖尿病)的常用中药。《神农本草经》中指出葛根“主消渴”，《日华子本草》指出黄芪治“消渴”，其后《证治汇补》载录黄芪、葛根按2∶1比例组成黄芪葛根汤。现代研究表明，黄芪、葛根及黄芪葛根汤均具有降低糖尿病血糖、改善胰岛素抵抗等作用。［1-5］218本文旨在探讨黄芪与葛根配伍对糖尿病大鼠胰腺组织胰岛素(insulin，INS)、胰岛素受体(insulin receptor，InsR)、葡萄糖转运体4(glucose transporter 4，GLUT4)的影响及其交互作用，初步阐释方药之间的关系，为临床用药提供实验依据。

1 材料

1.1 动物

66只SPF级SD雄性大鼠，体质量(240±20)g，购于辽宁长生生物技术有限公司(合格证编号SCXK2010-0001)。大鼠给予普通饲料(辽宁长生生物技术有限公司提供)，饲养于辽宁中医药大学动物实验室。

1.2 药物

蒙古黄芪 Astragalus membranaceus(Fisch．) Bge．var．mongholicus(Bge．)Hsiao的干燥根，产地内蒙;野葛Pueraria lobata(Willd．)Ohwi的干燥根，产地广西，一次性购于辽宁贵今生物医药有限公司，由辽宁中医药大学鉴定教研室李峰教授鉴定为正品。金芪降糖片(0.42 g/片，天津中新药业集团股份有限公司隆顺榕制药厂(国药准字Z10920027，生产批号1112724)为本实验的阳性对照药，链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ，Sigma公司，批号04M1357)为本实验的造模药。

1.3 试剂

血糖试纸(稳豪型，强生(中国)医疗器材有限公司提供，批号 3293141);水合氯醛 (批号T20080926)购自国药集团化学试剂有限公司;氯化钠注射液(0.9%)购自吉林科伦康乃尔制药有限公司;胰岛素、胰岛素受体、葡萄糖转运体4酶联免疫检测试剂盒(AMEKO公司提供，批号201211)。

1.4 主要仪器

Lifescan血糖检测仪(强生(中国)医疗器材有限公司)，550型微孔酶标仪(美国Blo-Rad公司)，BL610型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)，TDL-5-4型离心机(上海安亭科学仪器厂)，WS2-261-79型电热恒温水浴箱(北京长安科学仪器厂)，DY89-2型电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司)，TBA-40FR型生化分析仪(东芝医疗系统(中国)有限公司)。

2 方法

2.1 中药制备

中药饮片黄芪、葛根、黄芪葛根汤(将黄芪、葛根按2∶1配比)均浸泡40 min，分别加10、8、6倍水量煎煮3次，时间2.5 h、2.0 h、1.5 h，合并煎液浓缩至含生药量黄芪0.27 g/mL、葛根0.135 g/mL，黄芪葛根汤0.405 g/mL，放冰箱4℃保存备用。

2.2 模型建立

按46 mg/kg体质量剂量给SD大鼠一次性腹腔注射2%的STZ溶液(以0.1 mol/L，pH 4.2的柠檬酸钠缓冲液配制)，造模第7天尾静脉取血测定随机血糖。血糖≥16.8 mmol/L确定模型成功，统计处理时剔除未成模样本。

2.3 分组处理

以血糖作为分层因素，采用分层随机法将66只大鼠分为正常组、模型组、中药对照组(金芪降糖片)、黄芪组、葛根组、黄芪葛根汤组各11只。造模前各组间血糖水平比较差异无统计学意义。除正常组外，其他各组均以造模处理，造模后观测30 d。

2.4 给药剂量

造模同日给药，按成人日服黄芪生药量30 g、葛根15 g、黄芪葛根汤45 g(成人按70 kg体质量)计算，根据体表面积换算大鼠的等效剂量为成人的6.3倍。正常组、模型组给予等量蒸馏水10 mL/kg，中药对照组、黄芪组、葛根组、黄芪葛根汤组分别按1.47、2.7、1.35、4.05 g/kg·d体质量剂量灌胃，各组连续灌胃30 d。

2.5 标本制备

于造模第30天以10%水合氯醛溶液4 mL/kg腹腔注射麻醉动物，摘取胰腺组织进行相关指标检测。胰腺组织处理:称取0.1 g的胰腺组织并剪碎，加9倍量0.9%氯化钠溶液，制成10%的组织匀浆液，3000 r/min离心20 min留取上清液，于－80℃保存、备检。

2.6 指标检测

检测血糖(强生血糖仪检测)和胰腺组织INS、InsR、GLUT4(ELISA法检测)。

2.7 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计分析，数据以均数±标准差(±s)表示，药物组间比较采用单因素方差分析加两两比较(LSD法)，2种药物间的交互效应采用析因设计方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 对糖尿病大鼠血糖的影响

表1显示，造模前各组大鼠血糖水平比较差异无统计学意义(P＞0.05);造模第30天与正常组比较，模型组大鼠血糖显著升高(P＜0.05);黄芪、葛根均有降糖作用，葛根的作用效果较佳，二药交互作用无统计学意义。

表1 对糖尿病大鼠血糖的影响(±s，mmol/L)

表1 对糖尿病大鼠血糖的影响(±s，mmol/L)

注:与正常组比较:*P＜0.05;与模型组比较:▲P＜0.05;与中药对照组比较:◆P＜0.05

组别 鼠数 剂量(g/kg) 造模前血糖 治疗30 d 血糖正 常 组11 —8.81±1.17 6.14±0.60 模 型 组 11 — 8.35±1.08 28.38±2.46*中 药 对 照 组 11 1.47 8.40±1.13 26.49±4.29 黄 芪 组 11 2.7 8.46±1.01 21.84±4.63▲葛 根 组 11 1.35 8.28±1.16 16.97±7.04▲◆黄 芪葛根汤组 11 4.05 8.57±1.05 16.16±4.25▲◆黄芪×葛根(P)11 0.058

3.2 对糖尿病大鼠胰腺组织INS、InsR、GLUT4浓度的影响

表2表示，与正常组比较，模型组大鼠胰腺组织INS、InsR、GLUT4浓度均明显降低(P＜0.05)。黄芪对INS、InsR浓度有提升作用，葛根的作用不明显，两药交互作用均无统计学意义;黄芪、葛根对GLUT4浓度均有提升作用，二药作用效果无明显不同，两药交互作用不明显。

4 讨论

胰腺的胰岛细胞分泌INS与靶细胞表面的InsR特异性结合，发挥其调节血糖、蛋白质、脂肪等三大营养物质代谢的生理功能［6-7］。GLUT4介导的葡萄糖转运是机体糖代谢的关键限速步骤，INS与InsR结合后，通过磷酸化PI3K/Akt，引起GLUT4由细胞内向质膜转位，介导外周组织对葡萄糖的摄取和利用［8-9］。因此，胰腺功能受损、INS分泌不足及InsR蛋白表达减少或GLUT4基因表达减少与糖尿病的发生密切相关［10-11］。STZ诱导实验动物糖尿病的主要机制，是造成胰岛细胞损伤、引起INS分泌不足和InsR数目减少而使血糖持续升高的原因［12-13］。

表2 对糖尿病大鼠胰腺INS、InsR、GLUT4的影响(±s)

表2 对糖尿病大鼠胰腺INS、InsR、GLUT4的影响(±s)

注:与正常组比较:*P＜0.05;与模型组比较:▲P＜0.05;与中药对照组比较:◆P＜0.05

组别 鼠数 剂量(g/kg) INS(mU/L) InsR(ng/mL) GLUT4(ng/mL)正常组 11 —7.25±0.280 12.83±1.990 8.04±0.660模型组 11 — 4.84±0.130*10.69±1.670*6.27±0.580*中 药 对 照 组 11 1.47 4.90±0.110 10.78±1.710 6.35±0.590黄芪组 11 2.7 6.92±0.170▲◆12.55±2.040▲◆7.31±0.690▲◆葛根组 11 1.35 4.96±0.820 11.09±1.760 6.95±1.180▲◆黄 芪 葛 根 汤 组 11 4.05 7.08±0.120▲◆12.52±2.020▲◆7.26±0.690▲◆黄芪 ×葛根(P)11 0.641 0.710 0.146

本实验研究结果显示，黄芪、葛根均具有降糖作用，与文献报道一致［1-4］，但二药效应强度不同，且两者配伍并未表现出协同增效作用。结果还显示，黄芪对胰腺INS、InsR有提高作用，葛根作用不明显;二药均可提高胰腺GLUT4浓度，但配伍后对上述指标均未呈现交互作用。由此推测，黄芪、葛根配伍降低糖尿病大鼠血糖的作用，可能与其促进胰腺胰岛素分泌、增加胰岛素受体数目、提高胰腺GLUT4浓度有关。同时亦提示，方药效应之间存在离合，方剂整体与部分药物之间并非都是整体大于部分之和，也存在整体等于部分或小于部分之和。有关黄芪与葛根配伍如何协同调节糖代谢的作用靶点与环节，亟待今后进一步深入研究。

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Exploration of the Interaction of Compatibility of Radix Astragali and Radix Puerariae Based on the Change INS and InsR in Pancreas of Diabetic Rats

HAO Ming-fen1，2，FAN Ying1，2△，LI Xin3，LI Yan-min1，2，LIU Ye1，2，LIU Li1，2
(1．Prescription Disciplines，Liaoning University of Traditional Chinese Medicine(TCM)，Shenyang 110847，China; 2．Key Laboratory of Ministry of TCM Theory and Applications of Ministry of Education，Liaoning University of TCM，Shenyang 110847，China;3．Department of Mathematics，Liaoning University of TCM，Shenyang 110847，China)

Objective:This study was designed to investigate the effect and interaction of compatibility of Radix Astragali and Radix Puerariae on glucose metabolism in diabetic rats．Methods:According to glucose，66 male SD rats were randomly divided into normal group，model group，positive control group，Radix Astragali group，Radix Puerariae group and Huangqi Gegen decoction group．Diabetes rats were induced by STZ(peritoneal injection)．The blood glucose levels was detected with a glucose meter．ELISA assay of insulin(INS)，insulin receptor(InsR)and glucose transporter 4(GLUT4) in pancreas were administrated．The effect of each drug and their interaction were analyzed with ANOVA and factorial design analysis of variance．Results:The blood glucose of diabetic rats ascended，and INS，InsR，GLUT4 in pancreas descended significantly;Radix Astragali and Radix Puerariae had the effect of decreasing glucose，but could not interact; Radix Astragali could increase pancreatic INS，InsR，GULT4 concentration．Radix Puerariae only increased GULT4 concentration，and there was no interaction between them．Conclusion:The effect of compatibility of Radix Astragali and Radix Puerariae on decreasing glucose did not show the synergistic，it may be related to their respective effects on improving INS，InsR，GLUT4 through different links．

Compatibility of Radix Astragali and Radix Puerariae;Diabetes Mellitus;INS;InsR;GLUT4;Interaction

R285.5

B

1006-3250(2015)10-1245-03

2015-02-16

国家自然科学基金资助项目(81273653)

郝明芬(1989-)，女，山东潍坊人，在读硕士，从事中药复方配伍规律及其效应机制研究。

范 颖(1962-)，女，教授，博士研究生导师，从事方剂配伍规律研究，Tel:024-31207104，E-mail:lnzyfy@ 126．com。