水芹提取物对2型糖尿病小鼠成模的干预

陈晓靓 - 郭晓青 - 吴娜怡郁 -- 代甜甜 -

(贵阳护理职业学院，贵州 贵阳 550081)

水芹属伞科多年生宿根草本水生植物，具有清热解毒、清肝利胆[1-2]等功效，在提高免疫功能、抗心律失常[3-4]等方面也有一定的功效。目前已有水芹降血糖方面的报道[5]，但水芹对2型糖尿病小鼠成模的干预作用尚未见报到。本研究用高糖高脂喂养联合链脲佐菌素(STZ)诱导建立2型糖尿病小鼠，考察水芹提取物对2型糖尿病小鼠成模的影响，旨在研究水芹对2型糖尿病的干预作用，降低糖尿病的发病率，以期为黔产水芹在抗糖尿作用方面的研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

野生水芹：采自贵州省贵阳周边，将样品用去离子水清洗干净，沥干表面水分，置恒温干燥箱中60 ℃干燥至恒重，粉碎后过15 μm的筛，密封保存待用；

昆明小鼠：生产许可证为SCXK(黔)2014-0001，动物质量合格证为小鼠0201403，贵州医科大学实验动物中心；

普通饲料：许可证号为SCXK(川)2015-01，四川省医学科学院，四川省人民医院实验动物研究所；

自制高糖高脂饲料：60%普通饲料、10%白糖、10%猪油、10%蛋黄粉、10%黄豆面；

链脲佐菌素：纯度>98%，美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

制冷水恒温振荡器：SHA-2型，金坛市医疗仪器厂；

冷冻干燥机：DYYB-12型，上海德洋意邦仪器有限公司；

高速粉碎机：ZH-500型，中南制药机械厂；

超纯水机：YC-ROI-20Z型，四川怡创科技有效公司；

血糖仪：AW06477503A型，强生医疗器材有限公司；

电子天平：SL502N型，上海民桥精密科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 水芹灌胃液的制备 按照参考文献[6]和[7]的方法，收集水芹水提取粉和醇提粉各3 g。用1%吐温80的生理盐水溶解上述不同溶剂提取水芹粉，配制成800 mg/kg水芹灌胃液。

1.3.2 动物分组与饲养方法 将120只体质量35 g左右雄性小鼠适应性饲养1周，期间抽查血糖是否正常。1周后进行随机分组，分为6组：A组和B组为普通饲料喂养组，C组和D组为高糖高脂饲料喂养组，E组为高糖高脂饲料和水芹水提物灌胃组，F组为高糖高脂饲料和水芹醇提物灌胃组。E组和F组分别给予800 mg/kg水芹灌胃液对小鼠进行灌胃，灌胃体积控制在6 mL，连续灌胃4 d后停止1 d再继续灌胃，同时将不同的水芹提取粉配制成浓度为0.012 3 g/mL的溶液，加到小鼠日常饮用水中，从而增大水芹提取物浓度对小鼠成模的干扰。其他组灌胃液用1%吐温80的生理盐水代替，灌胃方式相同。期间小鼠自由进食、饮水，且每日更换饮用水，添加足量饲料。

1.3.3 建立STZ诱导的2型糖尿病小鼠模型 按上述饲养方法喂养5周后，B、D、E、F 4组按75 mg/kg STZ(用0.1 mol/L、pH 4.0的枸橼酸钠缓冲溶液配制1% STZ)的小剂量[8]对小鼠进行腹腔一次性注射，A组和C组按照相同剂量和注射方式注射0.1 mol/L、pH 4.0的枸橼酸钠缓冲溶液。注射完毕后，继续按照原饲料喂养，并适时观察状态，记录小鼠体质量(BW)，同时进行尾静脉取血测定小鼠空腹血糖值(Fasting Blood-Glucose，FBG)，连续测定5周。3周后小鼠空腹血糖值≥11.1 mmol/L并出现多食、多饮、多尿症状的小鼠为2型糖尿病小鼠模型[9-12]。

1.3.4 检测指标

(1) 高糖高脂饲料对小鼠血脂四项指标的影响：按照1.3.2 喂养方法喂养5周后，随机从各组取10只小鼠，后腿切断股动脉取血，检测血脂四项(甘油三酯TG、胆固醇CHOL、高密度脂蛋白胆固醇HDL-CH、低密度脂蛋白胆固醇LDL-CH)。考察高糖高脂饲料对小鼠血脂四项的影响。

(2) 水芹提取物对2型糖尿病小鼠成模的干预作用：严格按照1.3.2灌胃剂量对E组和F组小鼠进行灌胃，按1.3.3建模，D组为对照，适时观察小鼠状态，测定小鼠空腹血糖值和体质量，确定死亡率及成模率，考察水芹提取物对2型糖尿病小鼠成模的干预作用。

2 结果与分析

2.1 一般情况观察

小鼠注射STZ前(造模前)，各组小鼠生长良好(高糖高脂饲料喂养组体质量增长较快)，活动正常，被毛紧披有光泽，健康有力，垫料干燥。造模 3周后，B组小鼠体质量和精神状态基本无变化，而D组小鼠出现脱水状态，较瘦，皮毛无光泽，饮食量、饮水量和尿量明显增多，具有典型的“三多一少”症状。E组和F组小鼠较D组体质量下降较慢，精神状态较好，但均无小鼠死亡。

2.2 喂养方式对小鼠不同指标的影响

表1为不同喂养方式小鼠监测指标的数据。由表1可知，适应性喂养1周后，各组小鼠体质量相当。按照各组喂养要求和灌胃标准对小鼠连续喂养5周后，A组和B组的平均体质量每周增加2 g，血糖值基本稳定，而高糖高脂饲料喂养的C～F组平均体重增加较快，达到每周增加3 g左右，血糖值稍高。其中高糖高脂饲料喂养的C组和D组血脂四项指标较其他组明显升高，空腹血糖值也有所增大，而E组和F组同样是高糖高脂饲料喂养，但给予水芹灌胃液灌胃结合水芹水喂养后，小鼠血脂四项指标明显下降，与正常组小鼠相近。因此，高糖高脂饲料喂养小鼠较普通饲料喂养更容易肥胖，更容易出现胰岛素敏感性下降，从而模拟了肥胖2型糖尿病患者发病初期的胰岛素抵抗状态。同时，通过水芹灌胃后小鼠血脂四项指标明显降低，表明水芹具有较好的降低血糖血脂的作用，可有效促进胰岛素的分泌，提高机体胰岛素水平[13]。

2.3 注射STZ后对普通饲料B组和高糖高脂饲料D组小鼠血糖浓度的影响

分别给B组和D组小鼠一次性腹腔注射75 mg/kg STZ后，在1，2，3，4，5周内监测小鼠空腹血糖值，见表2。普通饲料喂养的B组空腹血糖值没有明显升高，3周后空腹血糖控制在6.48～6.62 mmol/L，血糖稳定，饮食正常，毛色光滑。小剂量一次性注射STZ 普通饲料喂养的 B组并未成模。高糖高脂饲料喂养的D组注射1周后，小鼠血糖值开始增高，到第3周后空腹血糖均≥26.84 mmol/L，且表现出多饮、多尿等症状，表明高糖高脂结合一次性小剂量注射STZ后D组

表1 喂养方式对小鼠各指标浓度的影响†

† 试验前指适应性喂养1周后；造模前指按照各组喂养要求喂养5周后；血脂四项为造模前数据。

表2 B组和D组注射STZ后血糖浓度的影响

成为2型糖尿病小鼠模型。采用高糖高脂饲料联合小剂量STZ选择性破坏胰岛功能后，小鼠的血糖逐渐升高，提示小鼠胰岛受到高脂诱导的胰岛素抵抗和化学物质STZ的双重打击以后，胰岛功能受到损伤，但单纯高糖高脂饮食并不能直接诱发高血糖和糖尿病[14-16]，只有联合小剂量STZ才更容易诱发小鼠形成2型糖尿病。所以高糖高脂联合STZ诱导的小鼠较普通饲料喂养的小鼠更容易形成2型糖尿病。2型糖尿病小鼠模型建立，最好检测高糖高脂对小鼠胰岛素的影响，但正常小鼠胰岛素生化检测较困难。同时小鼠血量较少，取血困难，只能采用切断后腿股动脉取血。基于上述原因，需要进行生化检测的动物试验，建议选用大鼠进行建模。

2.4 注射STZ后水芹提取物对小鼠成模的干预作用

以D组为对照组，考察水芹水提物E组和水芹醇提物F组对2型糖尿病小鼠成模的干预作用(见表3)。D组、E组和F组按1.3.3方法建立模型。D组小鼠3周后稳定成模，血糖值在26.84～28.14 mmol/L，成模率为80%，死亡率为0%。E组和F组进行水芹提取物灌胃，2组小鼠体质量下降趋势平缓，成模率均低于D组，水芹水提物成模率为40%，水芹醇提物成模率为60%，死亡率均为0%，且水芹水提物喂养小鼠血糖值为19.17～18.25 mmol/L，水芹醇提物血糖值为20.56～19.45 mmol/L，2组血糖值均低于D组。第5周后，从第一只小鼠死亡到小鼠全部自然死亡，E组和F组死亡时间都比D组推迟1周。说明水芹提取物可能存在某类成分或代谢产物，在改善胰岛素方面有一定的疗效，对2型糖尿病小鼠成模具有一定的干预作用，同时对小鼠体质改变起到积极作用，但其改善胰岛素抵抗的机制仍需进一步探讨。

表3注射STZ后对小鼠空腹血糖(FBG)浓度

的影响(第5周)

Table 3 Effect of injection of STZ on fasting plasma glucose (FBG) concentration in mice (fire weeks)

组别BW/g空腹血糖/(mmol·L-1)死亡率/%成模率/%D29．39±1．0526．85±0．59080E45．27±1．0418．25±1．05040F43．35±1．6319．45±1．06060

3 结论

采用高糖高脂饲料喂养联合一次性小剂量注射STZ建立2型糖尿病小鼠模型，水芹水提物和醇提物对2型糖尿成模具有一定的干扰作用，降低成模成功率；水芹提取物对小鼠体质改善也起到积极作用，小鼠体质量下降缓慢，死亡时间推迟。说明水芹在抗糖尿方面是有一定作用的。但水芹对成模的干扰作用尚不清楚，需进一步深入研究。

[1] 陈晓靓, 孙国兵, 郭晓青. 药食兼用植物水芹的研究现状[J]. 安徽农业科学, 2015, 45(36): 225-227.

[2] 孙国兵, 谷超, 陈晓靓, 等. 黔产野生水芹总黄酮提取工艺优化及含量测定[J]. 中成药, 2017, 39(2): 431-435.

[3] 朴日龙, 张红英. 水芹正丁醇提取物抗凝血和抗血栓形成作用的研究[J]. 食品科学, 2010, 31(7): 280-283.

[4] LEE C H, PARK J H, CHO J H, et al. Effect ofOenanthejavanicaextract on antioxidant enzyme in the rat liver[J]. Chinese Medical Journal, 2015, 128(12): 1 649-1 654.

[5] 黄正明, 杨新波, 曹文斌, 等. 中药水芹的现代研究与应用[J]. 解放军药学学报, 2001, 17(5): 266-269.

[6] 郭晓青, 韦隆华, 代甜甜, 等. 水芹化学成分检测及降血糖作用[J]. 食品与机械, 2017, 32(1): 153-257.

[7] 陆雅丽, 王明力, 闫岩. 微波辅助提取薏苡仁油的工艺优化[J]. 食品与机械, 2014, 30(3): 198-200.

[8] 秦崇涛, 林志杰, 陈松平, 等. 建立小鼠2型糖尿病模型时链脲佐菌素剂量的研究[J]. 北方药学, 2014, 11(4): 84-85.

[9] 赵宝胜, 董淑云, 霍海如, 等. 2型糖尿病动物模型的研究进展[J]. 中国实验方剂学杂志, 2005, 11(5): 62-66.

[10] 张芳林, 李果, 刘优萍, 等. 2型糖尿病大鼠模型的建立及其糖代谢特征分析[J]. 中国实验动物学报, 2002, 10(1): 16.

[11] 张文, 陈建伟, 李祥, 等. 猴头菌粉提取物对2型糖尿病小鼠降血糖作用研究[J]. 中国实验方剂学杂志, 2012, 18(7): 176-180.

[12] 张伟云, 洪珠凤, 陈全成, 等. 油茶醇提取物对2型糖尿病小鼠血糖的作用[J]. 海峡药学, 2017, 29(1): 21-24.

[13] 周迎生, 高妍, 李斌, 等. 高脂喂养联合链脲佐菌素注射的糖尿病大鼠模型分析[J]. 中国实验动物学报, 2005, 13(3): 154-158.

[14] 唐静, 曾雅莉, 何婷. 何首乌提取物对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的影响[J]. 实用药物与临床, 2016, 19(11): 1 336-1 339.

[15] 王世伟, 徐宁. 玉竹多糖对糖尿病大鼠降糖作用及机制研究[J]. 辽宁中医杂志, 2017, 44(8): 1 739-1 741.

[16] 陈俊, 李兴, 朱丽英. 何首乌对链脲佐菌素糖尿病降血糖作用积极机制探讨[J]. 中国临床药理学杂志, 2015, 31(1): 52-55.