茴香对糖尿病大鼠糖代谢和胰腺组织抗氧化作用的影响▲

韦嘉敏 冯 霞 黄春佳 韦家河 李舒婷 韩光顺 农生斌 黄丽娟

(1 右江民族医学院临床医学院，百色市 533000，E-mail：suki11.15@qq.com；2 右江民族医学院药学院，百色市 533000；3 右江民族医学院生理教研室，百色市 533000)

论著·基础研究

茴香对糖尿病大鼠糖代谢和胰腺组织抗氧化作用的影响▲

韦嘉敏1冯 霞2黄春佳1韦家河1李舒婷1韩光顺1农生斌1黄丽娟3

(1 右江民族医学院临床医学院，百色市 533000，E-mail：suki11.15@qq.com；2 右江民族医学院药学院，百色市 533000；3 右江民族医学院生理教研室，百色市 533000)

目的 探讨茴香提取液对糖尿病大鼠糖代谢及其对胰腺组织抗氧化作用的影响。方法 将40只Wistar雄性大鼠分为正常对照组8只和造模组32只，采用链脲佐菌素将造模组大鼠成功诱导建立糖尿病模型后，随机分为模型组、茴香高剂量组(3.0 g/kg)、茴香低剂量组(1.5 g/kg)和二甲双胍组(0.15 g/kg)各8只。模型组、正常对照组给予蒸馏水灌胃，其他各组给予相应药物灌胃，共30d。造模前及给药后30 d测量各组大鼠体质量；造模成功后，于给药前及给药后30 d测定各组大鼠空腹血糖值(FBG)，给药后30 d测定血清糖化血清蛋白(GSP)，取胰腺组织测定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)的含量。结果 造模前，各组大鼠体质量比较，差异无统计学意义(P>0.05)，给药后30 d模型组、二甲双胍组、茴香低剂量组及高剂量组大鼠体的体质量均低于正常对照组(P<0.01)。给药前，各组FBG均高于正常对照组(P<0.05)。给药后30 d，其余各组大鼠的FBG、GSP水平均高于正常对照组(P<0.05)，二甲双胍组、茴香低剂量及高剂量组的FBG、GSP水平均低于模型组(P<0.05)，而茴香低剂量及高剂量组的GSP及FBG水平与二甲双胍组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。给药后30 d，与模型组比较，茴香低剂量组和高剂量组SOD活性提高，MDA含量降低(P<0.05)，仅茴香高剂量组的GSH提高(P<0.05)。结论 茴香提取液明显改善糖代谢效应，提高胰腺组织的抗氧化作用。

糖尿病；茴香；空腹葡萄糖；糖化血清蛋白；胰腺；超氧化物歧化酶；丙二醛；谷胱甘肽；大鼠

糖尿病是一组以血浆葡萄糖水平升高为特征的代谢性疾病群，机体氧化应激引起胰岛B细胞损伤导致血糖升高是其主要的病理基础[1]，而血糖升高导致体内产生过多的自由基又进一步加重胰岛B细胞的破坏，形成恶性循环。近年来我国糖尿病发病率呈逐年增长的趋势，寻找治疗糖尿病的方法和药物成为医学界的重大课题。茴香是伞科形植物，性温，味甘辛，具有健胃祛风、清热化痰、散寒止痛等功效[2]。有研究表明，茴香具有抑菌、调节胃肠机能作用、利胆作用、保肝、利尿、抗突变、抗癌作用等[3]，具有较大的药用价值，而关于茴香降糖及抗氧化作用的研究较少。本实验采用链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型，研究茴香干预对糖尿病大鼠的糖代谢和胰腺组织抗氧化水平影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 无特定病原体级Wistar雄性大鼠40只(右江民族医学院实验动物中心提供，动物生产许可证号：SCXK桂2012-0003)，体重(200±20)g，9周龄，饲养环境温度22℃～24℃，湿度40%～70%。

1.2 主要仪器 罗康全TM活力型血糖检测仪和罗康全活力型血糖测试纸(均购自德国罗氏诊断有限公司，试纸批号23472033)，722型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)。

1.3 药品与试剂 茴香(广西百色市市售)，为生长在地上的茎和叶；二甲双胍片(北京四环制药有限公司生产，批号201404118)；链脲佐菌素(美国Sigma公司，进口分装)；糖化血清蛋白(glycosylated serum protein，GSP)、谷胱甘肽(glutathione-sulfhydryl，GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和丙二醛(malondialdehyde，MDA)检测试剂盒均购于南京建成生物工程研究所(批号分别为20150709、20150707、20150708、20150708)。

1.4 茴香提取液的制备[4]将晒干的茴香茎叶粉碎，按茴香 ∶水=4 ∶1浸泡40 min，分多次盛于1 000 ml的烧杯中。每次药料厚度≤1 cm，加盖微波处理，每次30 s，用玻璃杯搅拌后再次微波，共5次，总时间为2.5 min。微波处理后用10倍水分2次浸提，每次30 min，合并2次滤液，过滤浓缩至含生药1.0 g/ml，用时分别稀释为0.6 g/ml、0.3 g/ml。

1.5 糖尿病模型的建立与实验分组 实验前适应性饲养大鼠7 d，造模前12 h禁食不禁水，尾尖采血测定空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)，将血糖正常的大鼠按分层随机法分为正常对照组8只和造模组32只。造模组单次腹腔注射60 mg/kg链脲佐菌素，正常对照组单次腹腔注射等体积柠檬酸缓冲液。注射链脲佐菌素48 h后测FBG，以血糖值≥11.1 mmol/L判断为建模成功[5-6]。将造模成功的32只大鼠按分层随机法分为模型组、茴香高剂量组、茴香低剂量组、二甲双胍组，每组各8只。各组造模前FBG：正常组(5.47±0.87)mmol/L，模型组(5.80±0.80)mmol/L，二甲双胍组(5.65±0.99)mmol/L，茴香低剂量组(5.65±0.86)mmol/L，茴香高剂量组(5.75±0.75)mmol/L，各组比较差异无统计学意义(F=0.212，P=0.930)，具有可比性。二甲双胍组、茴香低剂组和茴香高剂组分别给予二甲双胍0.15 g/kg、茴香提取液1.5 g/kg和3.0 g/kg灌胃，模型组和正常对照组给予等体积的蒸馏水灌胃，均为1次/d，共30 d。

1.6 指标检测 (1)于造模前及给药后30 d测量各组大鼠的体质量。(2)造模成功后，于给药前及给药后30 d检测各组大鼠的FBG。FBG测定采用尾尖取血，用血糖检测仪测定，检测前均禁食不禁水12 h。(3)给药后30 d用20%乌拉坦腹腔注射麻醉，行腹主动脉采血，收集血液标本2 ml，用超速冷冻离心机以2 500 r/min离心10 min，分离血清，用果糖胺法测定GSP，按照试剂盒步骤进行操作。取胰腺，按胰腺组织 ∶冰冻生理盐水=1 ∶9制成10%组织匀浆，取上清液，用羟胺法测定SOD，用硫代巴比妥酸法测定MDA，用二硫代二硝基苯甲酸法测定GSH，均按照试剂盒步骤进行操作。

1.7 统计学分析 采用SPSS 19.0软件进行统计分析，计量资料以(x±s)表示，组间比较采用单因素方差分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 给药后各组大鼠的一般情况 正常对照组大鼠毛发浓密、有光泽，反应灵敏，行动自如，无多饮、多食、多尿。模型组大鼠毛发日渐稀疏、暗淡，反应迟钝，行动迟缓，且有多饮、多食、多尿、体重减轻等表现，而茴香高剂量组和茴香低剂量组给药一定时间后，以上症状得到一定程度地改善。

2.2 各组大鼠体质量的变化 造模前，各组大鼠体质量比较，差异无统计学意义(P>0.05)。造模成功后的大鼠体重先出现明显的降低，后逐渐回升，而正常对照组体重稳步上升，其中给药后30 d模型组、二甲双胍组、茴香低剂量组及高剂量组大鼠体的体质量均低于正常对照组(P<0.01)，茴香高剂量组大鼠的体质量高于模型组(P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠体质量比较(x±s，g)

注：与正常组比较，*P<0.01；与模型组比较，△P<0.05。

2.3 各组大鼠血GSP及FBG水平比较 给药前，各组FBG均高于正常对照组(P<0.05)。给药后30d，其余各组大鼠的FBG、GSP水平均高于正常对照组(P<0.05)，二甲双胍组、茴香低剂量及高剂量组的FBG、GSP水平均低于模型组(P<0.05)，而茴香低剂量及高剂量组的GSP及FBG水平与二甲双胍组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 各组大鼠血FBG水平比较(x±s，mmol/L)

注：与正常组比较*P<0.05；与模型组比较△P<0.05。

2.4 各组大鼠胰腺组织SOD、MDA、GSH的变化 给药后30 d，与正常组比较，模型组SOD活性、GSH含量下降，MDA含量提高(P<0.05)，二甲双胍组SOD活性显著降低(P<0.05)；与模型组比较，茴香低剂量组和高剂量组SOD活性提高，MDA含量降低(P<0.05)，茴香高剂量组的GSH也提高(P<0.05)。茴香低剂量及高剂量组的SOD活性及MDA、GSH含量与二甲双胍组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 给药后30 d各组大鼠 胰腺组织SOD、MDA、GSH水平比较(x±s)

注：与正常组比较*P<0.05；与模型组△P<0.05。

3 讨 论

正常情况下胰岛B细胞分泌胰岛素，促进组织细胞利用葡萄糖或将葡萄糖转化为糖原储存起来，使血糖维持在一个相对平衡的水平。当胰岛素分泌不足或组织细胞对胰岛素敏感性降低，导致组织细胞利用、储存葡萄糖发生障碍，引起糖尿病发生，甚至会出现手脚麻木、视物模糊、糖尿病肾病等一系列并发症，严重危害人类的生命。

本研究通过采用链脲佐菌素诱导胰岛B细胞凋亡，致使胰岛素分泌相对或绝对不足，引起糖尿病发生[7-8]。实验结果显示，模型组大鼠造模成功后给药前、给药后30 d的FBG及给药后30 d GSP都明显高于正常对照组(P<0.05)，且给药后30 d体重明显低于正常对照组(P<0.05)，并出现多饮、多食、多尿，毛发稀疏无光泽，行动迟缓，反应迟钝等症状，提示造模成功且模型稳定。经过茴香治疗后，大鼠多饮、多尿、体重减轻等症状得到一定的改善，GSP和FBG均显著低于模型组(P<0.05)，说明茴香能有效控制糖尿病大鼠糖代谢效应，并有效改善糖尿病的一般临床症状；给药后30 d，茴香低剂量及高剂量组的GSP及FBG水平与二甲双胍组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，提示茴香降糖效果与二甲双胍组相当。本课题组在前期研究中发现，茴香能通过增强胰岛素靶细胞对胰岛素的敏感性减轻胰岛素抵抗，促进组织细胞对糖的利用[4]，从而降低血糖。

研究表明，糖尿病的发生发展与氧化应激密切相关[9-10]。在正常情况下，细胞生成自由基可被机体抗氧化系统清除，氧化-抗氧化防御系统维持动态平衡。胰腺组织细胞产生过多活性氧自由基损伤B细胞，进而使B细胞脂质过氧化，生物膜流动性下降，影响细胞的生物功能导致胰岛素分泌不足[11]；氧化应激还降低外周组织细胞对胰岛素的敏感性，导致胰岛素抵抗的发生。活性氧自由基为第二信使，激活多种对氧化还原敏感的信号途径，诱导胰岛素受体磷酸化，从而引起胰岛素利用信号受阻[12]。Brownlee[13]提出糖尿病统一机制学说，认为当细胞处于高糖环境中产生大量自由基并超过机体抗氧化系统对自由基的清除能力时，不能被清除的自由基滞留在机体内会激活信号转导级联途径，导致细胞内的核酸、蛋白质、膜脂质的损伤[14]，影响细胞正常的生理功能。MDA是自由基攻击细胞的产物之一，能反映细胞脂质过氧化的程度。SOD和GSH为活性自由基清除剂和细胞抗氧化剂，是抗氧化能力的指标。实验结果显示，与模型组比较，茴香低剂量组、茴香高剂量组均提高SOD活性，降低MDA含量(P<0.05)，且茴香高剂量组GSH含量明显提高(P<0.05)，提示茴香能减轻胰腺组织脂质过氧化反应，增强清除自由基的能力，提高抗氧化水平。

总之，茴香具有降低血糖、改善糖尿病大鼠多饮、多食、多尿，体重减轻等症状，同时提高胰腺组织SOD活性和GSH含量，降低MDA的作用，提示茴香的降糖作用可能与提高胰腺组织的抗氧化能力有关。

[1] 马学毅,杨明功,邓大同,等.现代糖尿病诊断治疗学[M].北京:人民军医出版社,2007:24.

[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:化学工业出版社,2009:44-45.

[3] 王 明,苗明三,苗艳艳.小茴香的化学、药理及临床应用[J].中医学报,2015,30(6):856-858.

[4] 王彩冰,黄彦峰,黄丽娟,等.茴香提取液对地塞米松诱导大鼠胰岛素抵抗的影响[J].世界华人消化杂志,2012,20(3):224-228.

[5] 徐叔云,卞如濂,陈 修,等.药理实验方法学[M].第3版.北京:人民卫生出版社,2002:1 516-1 520.

[6] 王洪敏,钟志勇,吴庆洲,等.大鼠糖尿病模型早期病理观察指标的筛选[J].广东药学院学报,2011,27(1):86-90.

[7] 张 琪,刘亚千,陈 华.链脲佐菌素诱导的高血糖对大鼠肾、肝及眼睛的影响[J].南方医科大学学报,2014,34(8):1 098-1 103.

[8] Bailes BK.Diabetes mellitus and its chronic complications[J].Aorn J,2002,76(2):266-276.

[9] 朱孝娟,宋柏捷,杨艳辉.白藜芦醇对2型糖尿病大鼠血糖及抗氧化酶活力的影响[J].中国糖尿病杂志,2013,21(10):947-949.

[10]Rains JL,Jain SK.Oxidative stress,insulin signaling,and diabetes[J].Free Radic Biol Med,2011,50(5):567-575.

[11]王月芬,邢 燕,叶山东.不同剂量吡格列酮对STZ糖尿病大鼠体内氧化应激的影响[J].中国糖尿病杂志,2012,20(6):466-468.

[12]林 洁.降糖三黄片对糖尿病大鼠胰腺抗氧化作用研究[D].广州:广州中医药大学,2011.

[13]Brownlee M.Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications[J].Nature,2001,414(6 865):813-820.

[14]Elmarakby AA,Sullivan JC.Relationship between oxidative stress and inflammatory cytokines in diabetic nephropathy[J].Cardiovasc Ther,2012,30(1):49-59.

Effect of foeniculum vulgare on glucose metabolism and anti-oxidation of pancreatic tissue in rats with diabetes

WEIJia-min1,FENGXia2,HUANGChun-jia1,WEIJia-he1,LIShu-ting1,HANGuang-shun1,NONGSheng-bin1,HUANGLi-juan3

(1SchoolofClinicalMedicine,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China;2SchoolofPharmacy,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China;3DepartmentofPhysiology,YoujiangMedicalCollegeforNationalities,Baise533000,China)

Objective To explore the effects of foeniculum vulgare(F.vulgare) on glucose metabolism and anti-oxidation of pancreatic tissue in rats with diabetes.Methods Forty Wistar male rats were divided into normal control group(n=8) and modeling group(n=32).The rats in the modeling group were induced and established successfully as diabetic models by streptozotocin,then were randomly divided into model group,high-dose F.vulgare(3.0 g/kg) group,low-dose F.vulgare(1.5 g/kg) group and metformin group(0.15 g/kg),with 8 rats in each group.Intragastric administration of distilled water was performed in the model group and normal control group,intragastric administration of corresponding drugs were performed in the remaining groups for 30 days.Before modeling and after 30 days of administration,the weight of rats was measured in each group.After successful modeling,fasting blood glucose(FBG) was detected before administration and after 30 days of administration,serum glycosylated serum protein(GSP) was detected after 30 days of administration,and pancreatic tissue specimens were collected to determine the activity of superoxide dismutase(SOD),the contents of malondialdehyde(MDA) and glutathione(GSH) after 30 days of administration in each group.Results Before modeling,there was no statistical difference in the weight of rats among all groups(P>0.05).After 30 days of administration,the weights of rats in the model group,metformin group,low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group were lower than that in the normal control group(P<0.05).Before administration,the FBG level in the other groups were lower than that in the normal control group(P<0.05).After 30 days of administration,the FBG level and GSP content in the other groups were higher than those in the normal control group(P<0.05),and the FBG level and GSP content in the metformin group,low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group were lower than those in the model group(P<0.05),but there were no statistical differences in FBG level or GSP content between the low-dose F.vulgare group(or high-dose F.vulgare group) and metformin group(P>0.05).Compared to the model group,the SOD activity increased and MDA content decreased in the low-dose F.vulgare group and high-dose F.vulgare group(P<0.05),and GSH level also increased in the high-dose F.vulgare group after 30 days of administration(P<0.05).Conclusion F.vulgare can significantly improve the effect of glucose metabolism and promote anti-oxidation of pancreatic tissue.

Diabetes,Foeniculum vulgare,Fasting blood glucose,Glycosylated serum protein,Pancreas,Superoxide dismutase,Malondialdehyde,Glutathione,Rat

广西壮族自治区教育厅科研项目(桂教科研〔2014〕8号YB2014300)

韦嘉敏(1993～)，女，在读本科生，研究方向：中草药药理基础研究。

黄丽娟(1967～)，女，本科，讲师，研究方向：中草药药效学研究，E-mail：huanglj36@163.com。

R 285.5

A

0253-4304(2016)10-1346-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.10.03

2016-04-24

2016-07-11)