金情政,李 钦,赵 吟(.浙江衢化医院,浙江衢州 34004;.浙江省医学科学院药物研究所,浙江杭州 3003)
・论著・
瓜蒌子油对糖尿病小鼠降血糖作用的研究
金情政1,李 钦2,赵 吟2(1.浙江衢化医院,浙江衢州 324004;2.浙江省医学科学院药物研究所,浙江杭州 310013)
目的研究瓜蒌子油对糖尿病小鼠模型的降血糖作用及其可能的作用机制。方法ICR小鼠尾静脉注射四氧嘧啶(100 mg/kg)造成糖尿病模型,给予不同剂量的瓜蒌子油灌胃,另设正常对照组、模型对照组和阳性药对照组,连续给药4周,每周监测小鼠体重及血糖,末次给药18 h后,摘眼球采血,分离血清,用化学比色法测血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)含量,用放射免疫法测血清胰岛素含量;另采用四氧嘧啶糖尿病小鼠对瓜蒌子油进行单次给药的糖耐量测定。结果给予瓜蒌子油不同剂量(5、10、20 m l/kg)的各组小鼠体重增长略有加快,并使血糖值呈剂量依赖性下降,能显著升高模型小鼠的血清胰岛素含量,降低血清TC、TG、NO和NOS含量;从糖耐量试验看,瓜蒌子油不同剂量组小鼠喂以淀粉后各时段血糖值呈剂量依赖性降低。结论 瓜蒌子油具有降血糖以及改善糖耐量的作用,其降血糖的作用可能与升高血清胰岛素含量、降低血清的NO和NOS水平有关。
瓜蒌子油;降血糖;四氧嘧啶;糖耐量
瓜蒌子为葫芦科植物栝楼(Trichosanthes kirilow ii Maxim)或双边栝楼(Trichosanthes rosthornii Harms)的干燥成熟种子。其性寒,味甘,含有皂苷、栝楼酸、草酸钙、树胶、树脂及色素等成分,其中栝楼酸为不饱和脂肪酸,具有润肺、化痰、滑肠的功效[1]。现代研究表明瓜蒌子中含有油脂、甾醇、三萜及其苷,脂肪含量为26%,其中不饱和脂肪酸占66.5%,以栝楼酸(trichosanic acid,C18 H32 O2)为主。浙江省的栝楼资源十分丰富,民间(湖州、嘉兴一带)有将瓜蒌子炒熟或生食治疗糖尿病的习惯。本实验采用四氧嘧啶糖尿病小鼠模型对瓜蒌子油的降血糖作用及其可能的作用机制进行了初步研究,现将结果报道如下。
1.1 动物 ICR小鼠,雌性,体重(22±2)g,由浙江省实验动物中心提供,合格证:SCXK(浙)2004-0001号,饲养于浙江省医学科学院动物房(清洁级),温度18~24℃,相对湿度60%~80%。全价颗粒饲料由浙江省实验动物中心提供。
1.2 试药 瓜蒌子油:棕褐色液体,自制,冷藏保存;制备方法:瓜蒌子药材购于浙江省长兴县,于当地将瓜蒌子粉碎后土法压榨取油,出油率约20%。盐酸二甲双胍片(河南兴源制药有限公司,批号:20120918)。四氧嘧啶(Sigma公司,批号:045K2623)。血糖GLU测定试剂盒(宁波慈城生化试剂公司)。TG测试盒、TCH测试盒、考马斯亮蓝试剂盒、NO及NOS试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.3 仪器 BA-815型半自动生化分析仪(上海三科仪器有限公司);低速台式离心机(TL80-1型,江苏天立医疗器械有限公司);紫外可见分光光度计(UV2450型,日本岛津公司)。
1.4 方法
1.4.1 瓜蒌子油对小鼠体重、血糖的影响[2,3]雌性ICR小鼠70只,随机留取10只作为正常对照,其余尾静脉注射四氧嘧啶(100 mg/kg),7 d后剪尾采血,按试剂盒方法测定空腹血糖值。筛选血糖含量>15 mmol/L小鼠50只(另有小鼠死亡3只,血糖不合格7只),再按血糖值搭配分组,每组10只。分别给予瓜蒌子油5、10、20 m l/kg灌胃,设为低、中、高剂量组,给药体积均为20 m l/kg,中、低剂量组用食用色拉油稀释,正常对照及模型对照组给予等体积食用色拉油;阳性药对照组(盐酸二甲双胍片研细,用蒸馏水超声溶解后灌胃给药,125 mg/kg)给予等体积食用色拉油。每天给药1次,连续4周,每周测体重、血糖1次。
1.4.2 瓜蒌子油对小鼠生化指标的影响[4]给药4周,于末次给药18 h后摘除小鼠眼球取血,离心分离血清,测定血清总胆固醇(TC)、三酰甘油
(TG)、一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)含量。用放射免疫法测定血清胰岛素。严格按照试剂盒说明书进行操作。
1.4.3 瓜蒌子油对小鼠糖耐量的影响[2]雌性ICR小鼠,尾静脉注射四氧嘧啶(100 mg/kg),常规饲养2周后剪尾采血,测定空腹血糖,小鼠筛选方法及分组同“1.4.1”项。给予瓜蒌子油30 m in后,给予10%淀粉溶液20 m l/kg灌胃,给淀粉后0.5、1、2、3 h剪尾采血测定血糖,计算各组小鼠的血糖-时间曲线下面积。
2.1 瓜蒌子油对小鼠体重、血糖的影响 从表1结果可见,四氧嘧啶静脉注射造模后小鼠体重增长缓慢,瓜蒌子油中、高剂量组小鼠给药4周的体重增长高于模型对照组(P<0.05),盐酸二甲双胍片组给药2周、4周的体重增长高于模型对照组(P<0.05)。从表2结果可见,模型组小鼠各周次血糖值均高于正常对照组(P<0.05),瓜蒌子油给药后小鼠各周次血糖值均低于模型对照组,其中,中、高剂量组给药后各周次血糖值与模型对照组比较均有显著差异(P<0.05),盐酸二甲双胍片组给药后各周次血糖值与模型对照组比较均有显著差异(P<0.05)。表明瓜蒌子油对四氧嘧啶致糖尿病模型小鼠具有降血糖作用,并可以促进该模型小鼠的体重恢复。
表1 瓜蒌子油对小鼠体重的影响(±s,n=10)
表1 瓜蒌子油对小鼠体重的影响(±s,n=10)
*P<0.05,与模型对照组比较
组别剂量(m l/kg)体重(m/g)给药前给药1周给药2周给药4周正常对照组0 30.5±2.4 31.8±2.5 32.3±3.1 33.0±3.5模型对照组0 25.4±2.7 25.0±2.9 26.1±3.2 27.0±3.0盐酸二甲双胍片组125 mg/kg 25.3±2.4 26.8±2.5 29.0±2.5*31.2±2.6*低剂量组5.0 25.3±3.1 26.1±2.9 26.6±2.7 28.1±3.1中剂量组10.0 25.7±2.1 26.5±2.3 27.1±2.6 30.2±2.7*高剂量组20.0 25.5±2.6 26.3±2.8 27.3±2.5 30.5±2.8*
2.2 瓜蒌子油对小鼠血清胰岛素、TC、TG、NO及NOS含量的影响[5,6]从表3结果可见,与正常对照组比较,模型组小鼠血清胰岛素、TC、TG、NO及NOS含量均有显著差异(P<0.05);与模型对照组比较,瓜蒌子油中、高剂量组和盐酸二甲双胍片组小鼠血清胰岛素含量均显著提高(P<0.05),而血清TC、TG、NO和NOS含量均显著降低(P<0.05)。
2.3 瓜蒌子油对小鼠糖耐量的影响 从表4结果可见,不同剂量瓜蒌子油使糖尿病模型小鼠口服淀粉后各时段的血糖值均有不同程度的降低,其中,中、高剂量组给淀粉后0.5~1 h时段血糖值与模型对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05),提示瓜蒌子油对糖尿病小鼠糖耐量有一定的改善作用。
表2 瓜蒌子油对小鼠血糖的影响(±s,n=10)
表2 瓜蒌子油对小鼠血糖的影响(±s,n=10)
*P<0.05,与正常对照组比较;#P<0.05,与模型对照组比较
组别剂量(m l/kg)血糖值(cB/mmol・L-1)给药前给药1周给药2周给药4周正常对照组0 5.8±0.5 6.3±0.9 5.9±0.7 6.1±0.6模型对照组0 24.3±3.8*26.9±4.2*25.2±4.6*27.3±5.1*盐酸二甲双胍片组125 mg/kg 24.3±3.3#21.6±3.1#19.9±4.5#19.8±4.1#低剂量组5.0 24.5±4.0 23.7±4.9 23.8±4.5 24.9±3.8中剂量组10.0 24.4±3.1 23.1±5.2#21.4±4.3#22.0±4.0#高剂量组20.0 24.5±4.1 21.8±3.4#20.6±3.8#21.9±4.4#
表3 瓜蒌子油对小鼠生化指标的影响(±s,n=10)
表3 瓜蒌子油对小鼠生化指标的影响(±s,n=10)
*P<0.05,与正常对照组比较;#P<0.05,与模型对照组比较
组别剂量(m l/kg)胰岛素(zB/U・m l-1)TC(cB/mmol・L-1)TG(cB/mmol・L-1)NO(cB/μmol・L-1)NOS(cB/μmol・L-1)正常对照组0 24.08±3.51 3.13±0.39 0.59±0.13 4.15±1.68 18.12±2.68模型对照组0 19.30±2.83*7.91±0.42*2.75±0.23*9.13±3.12*23.05±3.85*盐酸二甲双胍片组125 mg/kg 22.73±3.03#3.62±0.25#1.29±0.15#5.56±1.88#20.19±3.55#低剂量组5.0 20.01±2.36 6.17±0.49 2.01±0.16 8.22±3.80 22.11±2.55中剂量组10.0 21.44±3.12#4.15±0.42#1.54±0.22#6.32±2.24#19.56±1.89#高剂量组20.0 22.58±2.12#3.89±0.34#1.36±0.15#5.89±1.93#19.33±2.13#
表4 瓜蒌子油对小鼠糖耐量的影响(±s,n=10)
表4 瓜蒌子油对小鼠糖耐量的影响(±s,n=10)
*P<0.05,与模型对照组比较
组别剂量(m l/kg)初始血糖(cB/mmol・L-1)给淀粉后血糖(cB/mmol・L-1)0.5 h 1.0 h 2 h 3 h曲线下面积(cB/mmol・L-1)模型对照组0 22.8±3.9 42.5±5.4 44.1±5.8 38.3±5.0 35.6±4.9 93.9±11.2低剂量组5.0 22.4±5.3 40.3±5.8 42.7±4.9 37.2±5.6 35.5±5.0 91.1±10.0中剂量组10.0 23.0±3.5 35.9±4.7*38.5±5.3*36.4±5.7 33.6±4.1 87.4±9.3高剂量组20.0 22.5±4.1 31.5±5.3*36.8±6.4*34.2±4.6 32.9±3.7 86.1±5.8
目前,从天然药物中发现的降糖成分有黄酮类、生物碱、多糖、皂苷、萜类和不饱和脂肪酸等[7-9]。瓜蒌子油中不饱和脂肪酸占总脂肪含量的93.3%~94.98%,含量最高的3种脂肪酸分别是:油酸(15.76%~25.46%)、栝楼酸(33.09%~39.15%)和亚油酸(33.77%~38.66%)[10]。其中,不饱和脂肪酸如海狗油ω-3多不饱和脂肪酸,能有效改善因高三酰甘油血症引起的胰岛素抵抗综合征,提高机体对胰岛素的敏感性[11]。有临床试验表明,糖尿病患者服用月见草油乳后空腹血糖显著下降,总有效率可达77.76%[12]。因此,不饱和脂肪酸类成分可能是一类值得开发的重要的降血糖天然活性成分。
本实验结果也显示,中、高剂量瓜蒌子油能明显降低糖尿病模型小鼠血糖及血清TC、TG、NO和NOS含量,明显提高小鼠血清胰岛素水平,并改善小鼠的糖耐量。由于瓜蒌子油是以栝楼酸为主的不饱和脂肪酸,因此推测其为起降血糖作用的主要成分。
有证据表明,糖尿病及其并发症对机体造成的损害中NO起了重要作用[13]。在病理状态下,炎症刺激激活诱生型NOS表达和促进NO持续大量释放,由此途径产生的NO往往表现有细胞毒作用,四氧嘧啶产生的自由基直接损伤胰腺,破坏胰岛β细胞,使体内胰岛素水平降低,血糖升高。本实验显示,四氧嘧啶致糖尿病小鼠血清的NO及NOS含量均显著高于正常对照组(P<0.05),提示四氧嘧啶损伤胰岛β细胞的途径可能与生成过量的NO、NOS有关。瓜蒌子油(特别是高、中剂量组)给药4周后,小鼠的胰岛素水平显著提高,血清TC、TG、NO及NOS含量显著降低,提示瓜蒌子油对糖尿病小鼠有一定的保护作用,作用机制可能与其促进胰岛素的释放及降低血清NO和NOS含量有关。有关瓜蒌子油的降血糖作用研究国内外迄今少有报道。本实验结果可为瓜蒌子这一传统中药的二次开发和临床新用提供实验依据。
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Decreasing effect of semen Trichosanthis oil on blood glucose on diabeticm ice
JIN Qingzheng1,LIQin2,ZHAO Yin2(1.ZheJiang Quhua Hospital,Quzhou 324004,China;2.Institute of Metaria Medica,Zhejiang Academy of Medical Sciences,Hangzhou 310013,China)
ObjectiveTo study the hypoglycem ic activity of semen Trichosanthis oil(STO)and themechanism on diabeticmice.Methods The alloxan-induced diabeticmicewere divided into different groups and given different dose of STO by gavage for 4 weeks,the changes of body weight and fasting blood glucose were investigated every week.Blood serum was drawn to determ ine TC,TG,NO,NOSand insulin.In addition,the effectof STO on glucose tolerancewere also investigated in alloxan-induced diabeticmice.ResultsSTO can dose dependently reduce the levels of blood glucose and increase the body weightwhen itwas administrated orally at 5,10,20m l・kg-1,can increase insulin and lower TC,TG,NO,NOS in blood serum,and also can improve glucose tolerance in alloxan-induced diabeticm ice.ConclusionSTOmay potentiate the hypoglycem ic effect,and can improve glucose tolerance.The hypoglycem ic activity of STO may be related w ith increasing insulin and decreasing NO and NOS in blood serum.
semen Trichosanthis oil;hypoglycemic effect;alloxan;glucose tolerance
R285;Q946
A
1006-0111(2015)04-0324-04
10.3969/j.issn.1006-0111.2015.04.009
2014-09-14
2015-03-26[本文编辑]李睿旻
金情政,本科,主管中药师.研究方向:中药药理学评价及临床药学.Tel:(0570)3615363;E-mail:jinqingzheng111@126.com
赵 吟,硕士研究生.研究方向:新药临床前药理学评价及中药注射剂不良反应机制研究.Tel:(0571)88076765