白花丹参水提物对糖尿病大鼠心肌组织氧化应激的影响*

李广红 郭征东 李菁 唐先格 黄东辉

(泰山医学院附属医院内分泌科，山东泰安271000)

白花丹参水提物对糖尿病大鼠心肌组织氧化应激的影响*

李广红 郭征东 李菁 唐先格 黄东辉

(泰山医学院附属医院内分泌科，山东泰安271000)

目的观察白花丹参水提物对实验性糖尿病大鼠心肌组织氧化应激的影响，明确其治疗作用。方法以高糖高脂饮食喂养的58只雄性Wistar大鼠尾静脉注射链脲佐菌素(35 mg/kg)建立糖尿病(DM)模型，随机分为空白组、模型组、西药组、中药大、小剂量组，于给药第12周后测FPG、MDA、SOD、GHS－PX、NO等指标，进行统计分析。结果与模型组相比，中药组、西药组对糖尿病模型大鼠血糖有显著的控制作用，FPG、MDA、NO明显降低，GHS－PX、SOD明显升高，优于模型组(P＜0.01);中药治疗组随剂量的增加，效果显著增加，而以中药大剂量组效果最好，明显优于其他各组(P＜0.01)。结论白花丹参水提物对糖尿病大鼠心肌组织的氧化应激有显著的改善作用。

糖尿病心肌病变;白花丹参;氧化应激

糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)指的是由糖尿病导致的心肌原发性代谢障碍性改变和微血管病变所引起的心脏病，是一种独立的心肌疾病，其发病不依赖于冠心病、高血压及其他已知心脏病［1］。该并发症危害性巨大，已经成为糖尿病患者的主要死亡原因，据统计其死亡率是非糖尿病心血管病患者的2－3倍［2］，已经证实，氧化应激是糖尿病慢性并发症包括糖尿病心肌病变发生发展中的关键因素［3］。因此如何改善氧化应激是防治糖尿病心肌病变一个重要课题。泰山白花丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge F alba C.Y.Wu)是丹参的变种，为山东特有珍稀濒危药用植物，主产于泰山，该中药材已经广泛用于防治冠心病、脑血管病和外周血管的多种病变，具有较好的降糖、调脂、改善血流变的作用。本实验旨在研究该药对糖尿病大鼠心肌组织氧化应激的改善作用并探讨其药用价值，为其临床应用提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 实验动物

实验动物选取健康雄性Wistar大鼠70只(山东鲁抗公司实验动物中心提供，质量合格证号20141012号)，体重200～220 g。适应性喂养7 d后，禁食12 h，自由饮水，随机选出12只作为空白对照组，标准饲料饲养。余58只制作糖尿病模型。

1.2 实验试剂与仪器

白花丹参(产自莱芜苗山白花丹参种植基地)。白花丹参水溶性提取物制备:称取白花丹参根适量，切片后加蒸馏水浸泡2 h，然后加热煮沸。开始用强火，沸腾后改用文火，保持微沸30 min，搅拌、趁热过滤。药渣再加蒸馏水同法煮沸后30 min，滤过。合并滤液，经旋转蒸发仪浓缩，最后用蒸馏水稀释至所需浓度灌封，4℃保存备用。链脲佐菌素(streptozocin，STZ)，购自北京博爱科贸有限公司;0.1 mol/L枸橼酸缓冲液，pH4.5。吡格列酮购自成都宇洋高科技发展有限责任公司。

1.3 实验方法

1.3.1 模型的复制与分组58只造模组大鼠高脂饲料(高脂饲料配方:2.5%胆固醇，10%猪油，20%蔗糖，胆酸盐1%，常规饲料66.5%)。喂养1个月后，用0.1 mol/L(pH4.5)的枸橼酸钠缓冲液新鲜配成10 g/L的STZ溶液，按照35 mg/kg一次性经尾静脉注射STZ，注药后72 h尾尖取血，测血糖，将血糖≥16.7 mmol/L者确定为糖尿病模型［4］，除去死亡和不成功模型，共成功51只，选取48只随机再分为4组:模型组，白花丹参小剂量组(15 g/kg· d)，白花丹参大剂量组(30 g/kg·d)，对照组(吡格列酮10 mg/kg·d)。模型组予以等量的生理盐水灌胃;空白对照组标准饲料饲养的同时，予以等量的生理盐水灌胃。

1.3.2 观察方法与指标于实验的第12周末，末次给药后，动物均禁食12 h，大鼠称重后断尾采血测定FPG。然后处死各组大鼠，断头取血、取心脏，部分心肌制成10%组织匀浆。采用黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)，硫代巴比妥酸法(TBA)测定丙二醛(MDA)含量，硝酸还原酶法测定一氧化氮(NO)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GHSPX)。剂盒向南京建成生物有限公司购买，操作步骤严格按照说明书进行。取心肌组织行HE染色，显微镜下观察心肌组织病理变化。

1.4 统计学处理

采用美国SPSS17.0软件进行数据分析。计量资料以¯x±s表示，两组间比较用t检验，三组比较用方差分析，多个样本均数之间的两两比较用q检验，各指标间的相关分析用Pearson相关分析法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况观察

实验期间，正常对照组大鼠体质量增加明显，精神状态佳，反应灵敏，活动自如，毛色光泽，全部存活。模型组大鼠均出现多饮、多食、多尿及消瘦等代谢紊乱的症状，体毛减少、凌乱，活动减少，部分出现颈部、生殖器、尾部、皮肤感染等合并症，各治疗组大鼠的整体状况均有改善，程度较模型对照组轻。

2.2 白花丹参对糖尿病大鼠血糖和MDA、SOD、GHS－PX、NO的影响

第12周末，模型组大鼠FPG水平明显增高，正常组则各指标正常，两组对比(P＜0.01)，说明造模成功。而西药治疗组、中药小剂量组、大剂量组大鼠各指标均较模型组FPG水平减低(P＜0.01)，而西药组降糖效果最好。模型组大鼠MDA、NO水平明显增高，SOD、GHS－PX水平明显降低，正常组则各指标正常，两组对比(P＜0.01)，说明造模后大鼠心肌组织存在明显的氧化应激反应。西药治疗组、中药小剂量组和大剂量组大鼠各指标均较模型组MDA、NO水平减低，SOD、GHS－PX水平升高(P＜0.01)。说明无论中药、西药均有明显的抗氧化应激作用。与西药治疗组相比，中药小剂量组各指标与西药治疗组无明显差异(P＞0.05);中药大剂量MDA、NO低于西药治疗组及中药小剂量组，SOD、GHS－PX高于西药治疗组及中药小剂量组，且有明显差异(P＜0.01)。(见表1)

表1 各组大鼠FPG、MDA、SOD、GHS－PX、NO水平比较

2.3 各组心肌组织病理学变化

对照组心肌结构清晰，纤维排列整齐，肌纤维无断裂，心肌细胞未见明显病理改变(图1－1)。模型组心肌细胞肥大，胞质着色深浅不均，局部呈不规则颗粒状，细胞核浓缩、深染，呈不规则状;心肌细胞间成纤维细胞及胶原纤维增生，心肌细胞排列紊乱，间隙增宽，存在不同程度的细胞坏死及炎细胞浸润(图1－2);与模型组比较，中药小剂量组(图1－3)和吡格列酮组(图1－4)区分不大，心肌细胞排列相对整齐，局部可见心肌纤维互相融合，可见嗜酸性变的心肌纤维呈多灶性分布，间隙略增宽;大剂量组则细胞排列整齐，间隙略增宽，偶可见细胞坏死及很少量炎细胞浸润(图1－5)。

3 讨论

糖尿病以高血糖为主要特征，长期高糖环境下，葡萄糖自身氧化增加，蛋白质糖化作用增强，产生大量氧自由基。在糖尿病发生时机体的抗氧化防御系统功能下降，无法及时清除大量自由基。从而在高糖和高脂作用下，自由基的产生和清除失去平衡，氧化应激反应增强，活性氧(reactive oxygen species，ROS)大量生成［5］。该物质具有高度氧化性，能够与周围物质迅速发生反应，因其活性高，半衰期短暂，直接检测非常困难，而测定其产物，如与DNA、蛋白质和脂类反应后的产物丙二醛等，可间接反映映机体内氧化应激水平。一氧化氮(NO)是一种广泛认知的内皮源性舒张因子，同时作为一种自由基，在产生水平、部位、速度不同时，对细胞具有损伤与保护的双重作用。一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)有三种亚型:内皮型、诱导型和神经元型，在病理情况下，以iNOS为主，可快速产生的大量NO，此时作为一种自由基，对细胞有损害作用，抑制线粒体的电子传递，并且可与超氧阴离子形成更具毒性的过氧亚硝酸等产物，诱发脂质过氧化，造成细胞结构功能的损害，甚至凋亡。抗氧化酶类熟知的包括谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶等，它们均可以阻止新的自由基生成或清除已经生成的自由基。SOD能清除氧自由基保护细胞免受损伤，有较强的康氧化作用，是机体的氧化与抗氧化的平衡关键因素，GSH－PX能够促进H2O2代谢，可以起到保护细胞膜结构和功能完整的作用，能直接清除ROS反应生成的毒性过氧化物和醛类。

白花丹参具有丹参的药理作用。其丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹酚酸以及微量元素的含量比普通丹参高。药理学研究表明［6］，丹参的有效成分主要为脂溶性的菲醌类衍生物和水溶性的酚酸类成分。丹参的水溶性成分具有很强的抗脂质过氧化和自由基清除作用［7］。实验表明白花丹参水提物10、20、40 g/ kg·d，可以不同程度的提高血液内T－AOC、SOD的活性，提示白花丹参水提物能增强内源性抗氧化酶的活力;能使血液内MDA及ROS不同程度下降，提示白花丹参水提物能显著清除活性氧和抑制脂质过氧化［8］，。可见白花丹参制剂有显著抗氧化应激作用，其机制可能是通过提高内源性抗氧化酶的活性，清除自由基或抑制脂质过氧化反应。

本实验经12周灌胃给药后，各中药组大鼠血糖均较模型组减低(P＜0.01)，提示白花丹参水提物能在一定程度上控制糖尿病大鼠血糖。在大鼠心肌组织的氧化应激方面，模型组大鼠GSH－PX、SOD均显著降低，MDA、NO显著升高(P＜0.01)，提示造模后大鼠存在明显的氧化应激损害，而各治疗组经过12周治疗后，GSH－PX、SOD均显著升高，MDA、NO显著降低(P＜0.01)，且中药组随着剂量的增加疗效显著增加，大剂量组效果最好，明显优于其他各组(P＜0.01)，提示白花丹参水提物不仅能降低DM大鼠的血糖，也能有效的改善大鼠心肌组织的氧化应激，从而在预防、治疗糖尿病心肌病变方面有明确疗效。

综上所述，白花丹参在防治糖尿病方面有很好的应用价值，可在药物开发方面进一步推广使用。参考文献:

［1］中华医学会糖尿病学分会.中国糖尿病防治指南［M］.北京:北京大学医学出社，2004:52.

［2］Jeong JO，Kim MO，Kim H，et al.Dual angiogenic and neurotrophic effects of bone marrow－derived endothelial progenitor cells on diabetic neuropathy［J］.Circulation，2009，119(5):699－708.

［3］Brownlee M.The pathobiology of diabetic complications:a unifying mechanism［J］.Diabetes，2005，54(6):1615－1625.

［4］郭啸华，刘志红，李恒，等.高糖高脂饮食诱导的2型糖尿病大鼠模型及其肾病特点［J］.中国糖尿病杂志，2002，10(5):290－294.

［5］Ryu S，Ornoy A，Samuni A，et al.Oxidative stress in cohen diabetic rat model by high－sucrose，low copper diet:inducing pancreatic damage and diabetes［J］.Metabolism，2008，57(9):1253－1261.

［6］李文喆，王勇.丹参药用成分研究进展［J］.人民军医，2008，51(3):180.

［7］Ren D C，Du G H，Zhang JT.Inhibitory effct of salvianolic acids on endothelial cells damage induced by hydrogen peroxide［J］.中国药理学与毒理学杂志，2003，17(5):333－337.

［8］张斌，张和平，夏作理.白花丹参对氧化应激小鼠抗氧化系统的影响［J］.中成药，2007，29(6):882－883.

Effects of Salvia miltiorrhiza water extract on oxidative stress of myocardial tissue in diabetes mellitus rats

LI Guang－hong GUO zheng－dong LI Jing TANG xian－ge HUANG Dong－hui
(Dept.of Endocrinology，the Affiliated Hospital of Taian Medical College，Taian 271000，China)

Objective:To observe the effect of the Salvia miltiorrhiza water extract on oxidative stress of myocardial tissue in experimental diabetes mellitus rats and make sure its therapeutic effect.Method:By feeding high－glucose－highfat diet of 58 male Wistar rat and tail vein injection of streptozotocin(35 mg/kg)to establish diabetes mellitus(DM) model.All of model rats were randomly divided into blank group，model group，western medicine group，Chinese medicine group(high and low dose group)，After the treatment for 12 weeks，the marker of oxidative stress such as NO、GHS－PX、MDA、SOD and FPG were tested of each group.Results:Compared with the model group，the treatment effect of diabetes mellitus rats in both traditional Chinese medicine group and Western medicine group are significantly，FPG、NO、SOD、GHS－PX、SOD were better than in the model group(P＜0.01).For Chinese medicine group，with the increase of dose，the effect increased significantly，and the effect of large dose of Chinese medicine group make the best effect，is better than other treatment groups(P＜0.01).Conclusion:Salvia miltiorrhiza water－extract has significant protective effect on diabetes mellitus rats，it can allivate oxidative stress of mycardial tissue in diabetes mellitus rats.

diabetic cardiomyopathy;Salvia miltiorrhiza water extract;oxidative stress

R587.1

A

1004-7115(2015)08-0848-04

10.3969/j.issn.1004-7115.2015.8.003

2015－6－15)

山东省高等学校科技计划项目(2012—2013年度)编号(J12LL03);山东省中医药科技发展计划项目(2011—2012年度)编号(2011－226)。

李广红(1983—)，女，山东泰安人，住院医师，硕士，主要从事临床内分泌科工作。

黄东辉。E－mail:ahuang1115@126.com。