王 琳 孟庆岩 曹秀莲 甄亚钦 刘 姣(唐山 064100)
河北省玉田县中医院
方药研究
痛麻杞宁口服液对实验性糖尿病小鼠的降糖作用研究*
王 琳 孟庆岩 曹秀莲 甄亚钦 刘 姣△(唐山 064100)
河北省玉田县中医院
目的:研究痛麻杞宁口服液对实验性糖尿病小鼠的影响。方法:通过腹腔注射四氧嘧啶复制小鼠糖尿病模型。选取血糖为10~25 mmol/L的小鼠随机分为5组,分别为模型组、阳性药组、痛麻杞宁口服液高剂量组、中剂量组和低剂量组,每组10只,另设空白组10只,连续给药(水)6周。给药期间每周测体质量1次。实验结束时,以代谢笼记录小鼠的进食量及饮水量,检测小鼠的空腹血糖值、糖耐量、糖化血红蛋白(HbA1c)及空腹血清胰岛素(FINS)水平。结果:结果显示,给药各组小鼠精神状态明显优于模型组。从第4周开始,高剂量组小鼠体质量明显高于模型组(P<0.05或P<0.01);从第5周开始,中剂量组小鼠体质量明显高于模型组(P<0.05)。高剂量组小鼠的饮食量、饮水量、空腹血糖值、糖耐量及HbA1c值明显低于模型组(P<0.05或P<0.01),FINS水平明显高于模型组(P<0.05)。结论:痛麻杞宁口服液有较好的降血糖作用,并能改善糖耐量,其作用与改善胰岛功能,促进胰岛素的释放有关。
痛麻杞宁口服液;糖尿病;消渴;痹症;降血糖;益气养阴化瘀;四氧嘧啶;二甲双胍
痛麻杞宁口服液为河北省玉田县中医院院内制剂,是在传统经方黄芪桂枝五物汤基础上,结合现代研究成果和临床经验研制而成,由黄芪、熟地黄、丹参、当归、桃仁、红花、赤芍、鸡血藤、牛膝、白芍、苍术、黄柏、桂枝、枸杞子、桑寄生等组成,具有益气养阴、化瘀止痛功效。[1]该药临床主要用于糖尿病周围神经病变的治疗,疗效显著,但作用机制不明。本研究采用四氧嘧啶复制实验性糖尿病小鼠模型,以痛麻杞宁口服液进行干预,探究该药的降血糖作用。
1.1 材料与仪器 KM小鼠,清洁级,雄性,体质量18~22 g,由河北省实验动物中心提供,实验动物使用许可证 SYXK(冀)2016-0047,动物合格证号1704035。四氧嘧啶,购自美国Sigma公司;阳性药盐酸二甲双胍片,0.25 g/片,江苏方强制药有限公司,生产批号20160116;痛麻杞宁口服液,10 mL/支,河北省玉田县中医院;强生稳豪血糖试纸,强生医疗器械有限公司;糖化血红蛋白(HbAlc)试剂盒,购自南京建成生物工程研究所;胰岛素放射免疫分析药盒,北京北方生物技术研究所。强生稳豪血糖仪,强生医疗器械有限公司。
1.2 方法
1.2.1 模型的制备:取KM小鼠50只,禁食24 h后,腹腔注射四氧嘧啶250 mg/kg体质量。第5 d小鼠禁食4 h后,尾部取血,检测血糖,选取空腹血糖值为10~25 mmol/L的小鼠用于实验。
1.2.2 分组与处理: 取KM小鼠10只,作为正常空白对照组。将造模成功的小鼠50只按血糖随机分为5组,分别为模型对照组、痛麻杞宁口服液高剂量组(20 mL原液/kg体质量)、中剂量组(10 mL原液/kg体质量)、低剂量组(5 mL原液/kg体质量)及阳性药二甲双胍组(200 mg/kg体质量),每组10只。灌胃给药(或蒸馏水),连续6周。实验过程中,各组小鼠每周测体质量1次,同时观察小鼠的精神状态和大小便情况。实验结束时,以代谢笼记录小鼠的进食量及饮水量。
1.2.3 葡萄糖耐量实验(GTT):末次给药后,各组小鼠禁食12 h,灌胃葡萄糖2 g/kg体质量,尾部取血,用血糖仪测定0、0.5、2 h的血糖值,并按下式计算血糖-时间曲线下面积(AUC),AUC(mmol·h/L)=血糖曲线下面积=1/2×(0 h血糖值+ 0.5 h血糖值)×0.5+1/2×(2 h血糖值+ 0.5 h血糖值)×1.5=0.25×(0 h血糖值+4×0.5 h血糖值+3×2 h血糖值)。
1.2.4 测定糖化血红蛋白(HbA1c)及空腹血清胰岛素(FINS)水平: 末次给药后,各组小鼠禁食12 h,摘眼球取血,取部分全血以分光光度法测定HbA1c水平,结果以HbA1c与血红蛋白(Hb)的百分比表示;剩余血液离心分离血清以放免法测定空腹FINS水平。
2.1 对小鼠一般情况的影响 实验过程中可见,空白组小鼠精神状态良好,个体较大,皮毛整洁,垫料干燥;模型组小鼠精神萎靡,个体瘦小,皮毛湿污,皮肤如有伤口不易愈合,垫料湿,有烂苹果味,需经常更换;各给药组小鼠,虽情况不佳,但好于模型组小鼠,可见精神状态良好,较为活泼。
2.2 对小鼠体质量的影响 实验初始,各组小鼠体质量差异无显著性(P>0.05)。实验过程中,可见空白组小鼠体质量持续增长。而糖尿病模型小鼠体质量则无明显变化,甚至个别小鼠出现体质量降低;从第3周开始,模型组小鼠的体质量显著低于空白组(P<0.01)。各给药组小鼠体质量则出现缓慢增长,从第4周开始,高剂量组小鼠体质量明显高于模型组(P<0.05或P<0.01);从第5周开始,中剂量组小鼠体质量明显高于模型组(P<0.05)。详见表1。
组别第1周第2周第3周第4周第5周第6周空白组21.47±3.0125.56±2.6831.51±3.72**36.48±3.96**41.18±4.06**42.54±4.82**模型组20.89±2.9725.02±3.8224.84±5.1625.04±5.9726.25±5.5826.86±5.95阳性组21.95±2.3725.08±3.4126.46±5.6228.29±6.5529.28±6.9728.89±6.86高剂量组20.93±3.8724.93±2.9827.65±4.9431.47±7.07*33.64±6.51*35.27±6.02**中剂量组22.03±3.7125.01±3.5427.31±5.9229.16±6.0431.22±7.57*33.54±7.31*低剂量组21.67±2.9824.88±3.1825.28±5.8727.63±7.0128.12±7.7829.09±7.92
注:与模型组相比,*P<0.05,**P<0.01
2.3 对小鼠24 h进食量、饮水量的影响 糖尿病模型小鼠的进食量及饮水量显著高于空白组(P<0.01),体现了糖尿病多饮、多食的特点,表明模型复制成功。与模型组相比,阳性组及痛麻杞宁口服液高剂量组小鼠进食量明显减少(P<0.05),中剂量组及低剂量组小鼠24 h进食量也出现减少,但较模型组差异无显著性(P>0.05);阳性组及痛麻杞宁口服液高剂量组小鼠饮水量显著减少(P<0.01),中剂量组小鼠饮水量也明显减少(P<0.05),低剂量组小鼠饮水量与模型组相比虽差异无显著性(P>0.05),但也出现降低趋势。详见表2。
组别n进食量(g)饮水量(mL)空白组107.42±3.21**7.23±4.08**模型组1013.21±4.1225.50±4.96阳性组109.38±3.97*18.00±5.77**高剂量组108.32±4.62*16.63±5.31**中剂量组1011.24±4.2719.57±4.78*低剂量组1011.94±5.0122.71±5.04
注:与模型组相比,*P<0.05, **P<0.01
2.4 对小鼠空腹血糖及糖耐量的影响 实验初始时,模型组及各给药组小鼠空腹血糖值无明显差异(P>0.05),均较空白组小鼠血糖显著升高(P<0.01),说明造模成功。末次给药后,与模型组相比,阳性组小鼠空腹血糖显著降低(P<0.01),痛麻杞宁口服液高剂量组小鼠空腹血糖也明显降低(P<0.05),中剂量及低剂量组小鼠空腹血糖值较模型组虽差异无显著性(P>0.05),但均出现了不同程度的降低。模型组小鼠的糖耐量显著高于空白组(P<0.05)。与模型组相比,阳性组小鼠糖耐量显著降低(P<0.01),痛麻杞宁口服液高剂量组小鼠糖耐量明显降低(P<0.05),中剂量及低剂量组小鼠糖耐量也出现降低,但差异无显著性(P>0.05)。详见表3。
组别n初始血糖 (mmol/L) 末次空腹血糖(mmol/L)糖耐量空白组104.27±0.59**4.48±0.72**10.68±1.32**模型组1018.25±5.1923.20±7.8551.90±14.03阳性组1017.99±6.1411.56±7.49**22.30±7.48**高剂量组1018.14±6.2216.61±5.97*39.25±12.98*中剂量组1019.03±5.9117.68±6.3144.86±14.21低剂量组1018.86±4.3619.22±6.9547.33±17.56
注:与模型组相比,*P<0.05 ,**P<0.01
2.5 对小鼠血浆HbA1c及FINS水平影响 与空白组相比,糖尿病模型小鼠HbA1c水平显著提高(P<0.01),FINS水平显著降低(P<0.01),说明造模成功。与模型组相比,阳性组及痛麻杞宁口服液高剂量组小鼠HbA1c水平降低(P<0.05),FINS水平升高(P<0.05);中剂量组及低剂量组小鼠HbA1c及FINS水平与模型组相比差异无显著性(P>0.05)。详见表4。
组别nHbA1c(%) FINS(mU/L)空白组104.37±1.98**37.24±9.34**模型组109.73±3.4321.68±9.47阳性组106.02±2.97*33.27±13.72*高剂量组106.95±2.15*31.82.±11.15*中剂量组108.05±3.3228.43±10.35低剂量组108.84±4.2124.26±7.74
注:与模型组相比,*P<0.05 **P<0.01
糖尿病是以高血糖为主要特征的全身代谢紊乱性疾病。患者如不能及时、有效的控制血糖,就会在神经系统、心脑血管系统、肾脏、眼部等发生多种并发症。[2]其中,糖尿病周围神经病变(DPN)是糖尿病患者最常见的并发症之一,其发病机理至今尚未完全阐明,一般认为本病的发生与长期高血糖引起血管和神经受损,尤其微血管病变与神经病变密切相关。[3]治疗以控制血糖为主,兼以改善微循环及营养神经。DPN属于中医“血痹”“痹症”“痿证”等范畴。中医认为,其发病主要是由于气阴两虚,燥热内结,病久入络,致瘀血阻络,使血脉瘀滞,影响气血运行,气化不利所致。[4]中药治疗多以益气养阴治本,在此基础上配合清热燥湿、活血通络等法,标本兼治,临床疗效良好。
痛麻杞宁口服液方中黄芪益气固表为君药;丹参、桃仁、红花、赤芍入血分,活血化瘀,通络止痛,散瘀消癥;当归补血,以助药力;佐以熟地黄滋阴养血,鸡血藤活血通经、舒筋活络,牛膝、苍术、黄柏清热燥湿,桂枝、白芍温中散寒,枸杞子、桑寄生强筋骨、益肝肾。诸药相伍益气养阴而不滋腻,化瘀止痛,标本兼治。临床研究证实,本药治疗DPN疗效显著,能辅助降低血糖,显著改善患者感觉异常,感觉缺失、疼痛等症状。本药虽临床使用有效,但其作用机理不明。现代药理学研究显示,方中黄芪、丹参、桃仁、红花、熟地黄、当归、枸杞子等多味中药均有降血糖作用。[5]为探究痛麻杞宁口服液治疗DPN的作用机理,观察其对血糖的影响,本研究复制四氧嘧啶糖尿病小鼠模型,进行了相关实验研究。
目前,在对糖尿病的诊断中,空腹血糖和餐后2 h血糖可在一定程度上作为评价病情的指标,但其易受糖代谢的影响,因而不能完全反映血糖控制的效果。[2]而糖耐量和糖化血红蛋白值则能够更为全面、准确的为糖尿病提供诊提供断依据。糖耐量是指人体对血糖的耐受力。HbAlc是比血糖更为稳定的糖尿病检测指标,因为其生成后难以分解,不易受到短暂血糖波动的影响,因而不受取血时间、饮食情况、胰岛素分泌等因素的干扰。所测得的HbAlc,虽不能反映短期内血糖的波动情况,但却能够用于评价最近8~12周血糖的控制情况,因此临床将其作为检测和监测糖尿病的金标准。[2,5]
四氧嘧啶是胰岛β细胞毒剂,通过产生超氧自由基破坏β细胞,β细胞合成前胰岛素减少,最终导致胰岛素分泌减少,产生高血糖。[5]研究表明,四氧嘧啶糖尿病小鼠模型的制备受饲养情况、给药剂量、给药次数、动物体质量、性别、个体差异等多种因素的影响,实验因素的改变,有可能造成实验动物的死亡率、转阴率升高,模型成果率降低,严重影响实验结果。[5]因此,本项目组前期对造模方法进行了探索。根据预实验的结果,选择腹腔注射四氧嘧啶250 mg/kg体质量,空腹血糖值在10~25 mmol/L的个体。由于空腹血糖值低于10 mmol/L时,胰岛β细胞损伤轻微,易于转阴;如果空腹血糖值高于25 mmol/L 则容易引起胰腺和肝功能的严重损伤,致使模型小鼠出现糖、蛋白质和脂肪代谢紊乱,引起死亡,故而空腹血糖值选择在10~25 mmol/L。此法所复制的糖尿病小鼠模型结果可靠,造模5 d后,可见小鼠空腹血糖值较空白组显著提高;实验过程中,造模小鼠出现精神萎靡不振,体质量减轻,24 h进食量、饮水量较空白组显著增加,垫料较湿,并具有烂苹果味,且无转阴,说明造模成功。经药物治疗6周后,可见各给药组小鼠状态优于模型组小鼠,高剂量、中剂量痛麻杞宁口服液组小鼠的体质量明显增加,24 h进食量、饮水量降低,空腹血糖值、糖耐量及血浆HbAlc水平明显降低,空腹FINS水平明显升高。实验结果表明,痛麻杞宁口服液有较好的降血糖作用,并能改善糖耐量,起作用与改善胰岛功能,促进胰岛素的释放有关。
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R285.5
A
1007-5615(2017)06-0036-04
* 河北省科技计划资助项目:No.162777194
△ 河北中医学院 河北省中药配方颗粒工程技术研究中心(石家庄050200)
刘姣,女,河北中医学院中药药理教研室。
(2017-10-09 收稿)