复方中药组分抗胰岛素抵抗糖尿病大鼠糖的过氧化作用

杨鑫 刘明辉 马越娇 冯瑶 谢剑 张何 宋光熠 刘文艳

[摘要]目的 证实复方中药组分防治糖尿病的有效性并探讨其作用机制。方法 选取30只SPF级SD大鼠作为研究对象，应用腹腔注射地塞米松溶液制作胰岛素抵抗大鼠糖尿病模型，分为模型对照组、中药组分大剂量防治组、中药组分小剂量防治组，每组10只。另取雌雄各5只大鼠作为空白对照组。中药防治各组大鼠每天分别灌胃不同浓度的复方中药组分；模型对照组每天以同样体积的标准生理盐水灌胃。空白对照组每天以生理盐水进行腹腔注射，连续注射1周后每天应用生理盐水进行灌胃。比较4组大鼠连续给药6周后的空腹血糖，连续给药8周后血浆、肾和胰腺组织的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）指标。结果 大剂量防治组的空腹血糖低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.01），血浆、肾和胰腺组织的SOD、CAT值均高于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.001、P<0.05），血浆、肾和胰腺组织的MDA值均低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.01、P<0.05）；小劑量防治组的空腹血糖与模型对照组比较，差异无统计学意义（P>0.05），血浆、肾和胰腺组织的SOD值、血浆CAT值均高于模型对照组，差异均有统计学意义（P<0.001、P<0.05），血浆、肾和胰腺组织的MDA值均低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.01、P<0.05）。结论 复方中药组分对胰岛素抵抗糖尿病的糖过氧化具有抵抗作用，该作用与其防治糖尿病及其并发症密切相关。

[关键词]复方中药组分；胰岛素抵抗；糖尿病并发症；抗过氧化

[中图分类号] R332 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2018）11（c）-0033-04

[Abstract] Objective To confirm the effectiveness of compound Chinese medicine components preventing and treating diabetes and explore its action mechanism. Methods All of 30 SD rats of SPF grade were selected as the research objects. The diabetic model of insulin resistance rats was established by intraperitoneal injection of Dexamethasone solution. The rats were divided into the model control group， large dose prevention and treatment group of Chinese medicine components， and low dose prevention and treatment group of Chinese medicine components， and there were 10 rats in each group. 5 male and 5 female rats were taken as the blank control group. The rats in each group of Chinese medicine prevention and treatment were administrated with different concentrations of compound Chinese medicine every day， the rats in the model control group were given the same volume of standard normal saline daily by injecting into the stomach. The blank control group was injected intraperitoneally with normal saline every day for one week， after 1 weeks of continuous injection， the normal saline was injected into the stomach every day. The fasting blood glucose were compared after 6 weeks of continuous administration， super oxide dismutase （SOD）， catalase （CAT）， malondialdehyde （MDA） in plasma， kidney and pancreas tissue were compared after 8 weeks of continuous administration among the four groups. Results The fasting blood glucose of the large dose prevention and treatment group was lower than that of the model control group， and the difference was statistically significant （P<0.01）. The SOD and CAT values of plasma， kidney and pancreas tissue were higher than those of the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.001， P<0.05）. The MDA values of plasma， kidney and pancreas tissue were lower than those of the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.01， P<0.05）. There was no significant difference in fasting blood glucose between the low dose prevention and treatment group and the model control group （P>0.05）， SOD and CAT in plasma， kidney and pancreas tissue were higher than those in the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.001， P<0.05）， and MDA contents in plasma， kidney and pancreas tissue were lower than those in the model control group， and the differences were statistically significant （P<0.01， P<0.05）. Conclusion Compound Chinese herbal medicines can resist glucose peroxidation in insulin resistant diabetes mellitus， which is closely related to the prevention and treatment of diabetes mellitus and its complications.

[Key words] Compound Chinese medicine components； Insulin resistance； Diabetes complications； Anti-peroxidation

糖尿病是以血糖升高为主要特征的代谢性疾病，糖尿病患者胰岛素抵抗十分常见，患者的胰岛β细胞需要分泌高于正常人几倍至几十倍的胰岛素才能维持正常的血糖水平，长此以往就形成高胰岛素血症，最终导致血糖升高，胰岛素抵抗与高血糖互为因果又互相促进[1-3]，长期的高血糖状态又可降低机体的抗氧化防御，引发脂质过氧化的状态加剧，造成脂质过氧化反应的终产物丙二醛（MDA）增多，最终对全身组织器官造成损害，导致其功能障碍，甚至衰竭，严重者可出现如酮症酸中毒和非酮症性高渗性高血糖昏迷等水、電解质紊乱以及酸碱平衡失调等急性并发症。目前大量实验研究及临床研究证实中药及其有效组分通过改善过氧化状态而对糖尿病起到了较好的防治作用，其对2型糖尿病的治疗作用备受重视[4]，本项研究旨在证实复方中药组分防治糖尿病及其并发症的有效性，同时探讨其改善糖尿病过氧化状态的作用机制。

1 材料与方法

1.1实验动物、试剂与仪器

无特定病原体级（SPF）SD种系8周龄大鼠，体重190～210 g，购于辽宁省长生生物技术有限公司[实验动物许可证号：SCXK（辽）2010-0010，辽宁省科学技术厅签发]，实验前适应性饲养1周，喂食繁育鼠全价固体颗粒饲料（由辽宁省长生生物技术有限公司提供）。地塞米松磷酸钠注射液（H410203272010241）购自郑州羚锐制药股份有限公司。复方中药组分包括的黄芪、麦冬、三七皂苷等中药组分由北京普惠天悦生物技术有限公司提供。MDA、超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等检测试剂盒购于南京建成生物工程研究所。318C酶标仪（上海三科仪器有限公司）。SPECORD plus200分光光度计（德国耶拿分析仪器股份公司）。

1.2方法[5]

应用生理盐水配制浓度为0.2 mg/ml的地塞米松溶液备用，每2天1次，以1 mg/kg体重的标准对大鼠进行腹腔注射复制胰岛素抵抗大鼠糖尿病模型。注射1周后测定其空腹血糖，选取血糖水平>7.6 mmol/L 的大鼠为合格大鼠，随机分为3组，每组10只、雌雄各半，分别为模型对照组、大剂量防治组、小剂量防治组。大剂量防治组每天灌胃复方中药组分500 mg/kg体重，小剂量防治组大鼠每天灌胃复方中药组分50 mg/kg体重，将药物配制成不同浓度，各组灌胃体积均为1 ml/100 g体重；模型对照组大鼠每天以同样体积标准生理盐水灌胃。另取10只大鼠，雌雄各半，作为正常（空白）对照组，以生理盐水进行腹腔注射（注射体积同地塞米松），连续注射1周后每天应用生理盐水以1 ml/100 g体重标准进行灌胃。各组大鼠连续给药6周后空腹12 h，取尾静脉血检测其血糖水平；各组大鼠分别于连续给药8周颈动脉进行采血，测定SOD、CAT、MDA等指标；同时取各大鼠的胰腺和肾脏，置于生理盐水中，10%组织匀浆，离心15 min（3000 r/min），然后取上清液检测SOD、CAT、MDA。按照试剂盒说明书进行指标检测。

1.3 观察指标

观察连续给药6周后各组大鼠的空腹血糖及连续给药8周后各组大鼠血浆、胰腺、肾脏的SOD、CAT、MDA值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 12.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1各组空腹血糖的比较

应用于本实验的腹腔注射地塞米松大鼠的血糖值均>7.6 mmol/L。连续给药6周后，模型对照组[（12.39±3.05）mmol/L]大鼠的空腹血糖显著高于空白对照组[（5.93±0.76）mmol/L]，大剂量防治组[（7.36±1.79）mmol/L]大鼠的空腹血糖低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.01），小剂量防治组[（10.89±1.85）mmol/L]与模型对照组的空腹血糖比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2各组大鼠血浆SOD、CAT、MDA的比较

连续给药8周后，模型对照组大鼠的血浆MDA值明显高于正常对照组，SOD、CAT值明显低于空白对照组，大剂量防治组和小剂量防治组的血浆SOD、CAT值均高于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.001、P<0.05），血浆MDA值均低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.05、P<0.01）（表1）。

2.3各组大鼠肾和胰腺组织SOD、CAT、MDA值的比较

连续给药8周后，模型对照组肾和胰腺组织的SOD和CAT值均明显低于空白对照组，MDA值均明显高于空白对照组。大剂量防治组和小剂量防治组肾和胰腺组织的SOD均高于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.05），MDA值均低于模型对照组，差异有统计学意义（P<0.01、P<0.05），小剂量与模型对照组之间差异无统计学意义（P>0.05）（表2）。

3讨论

糖尿病属于中医的消渴范畴，病机为阴虚燥热。目前，关于临床糖尿病患者或实验性糖尿病动物体内氧自由基增多、活性氧蓄积（ROS）的报道越来越多，氧自由基在糖尿病发生、发展过程中的作用备受关注[6-8]。自由基对胰岛β细胞的损伤是糖尿病发生的一个重要因素[9]，氧化应激被认为是糖尿病的一个重要特征[10-11]。反过来，糖尿病又可诱导活性氧簇蓄积并引发、加重氧化应激反应，导致糖尿病在内的并发症发生[12]。活性氧簇组可作为细胞内氧化应激信号分子，介导糖尿病肾组织损害的发生和发展[13]。抗氧化治疗可减少ROS，机体内的SOD、CAT等酶系统具有较强的抗氧化反应能力[14]；SOD可阻断和对抗氧自由基引起的细胞损伤，它可将组织细胞中的超氧阴离子自由基歧化过程生成为过氧化氢（H2O2），进而减少氧自由基对细胞的损伤[15]，并能对受损伤的细胞进行修复[16]；CAT能促进过氧化氢分解成O2和H2O，消除体内的H2O2，保护细胞免受H2O2的损伤[16-17]等；MDA是自由基作用于脂质发生过氧化反应的重要产物，具有细胞毒性，通过MDA可了解膜脂过氧化的程度。

黄芪具有益气、固表、利尿等功效。历代医家均用之治疗消渴，现代药理证实黄芪含有多糖、黄酮、苷等化学成分，促进胰岛素分泌，可降低血糖[18]，具有抗脂质过氧化作用，对糖尿病并发症有良好的防治作用[19-20]，对糖尿病大鼠肾病并发症有良好的改善作用；麦冬长于滋养胃阴，生津止渴，兼清胃热，广泛用于胃阴虚有热之舌干口渴；三七皂苷是三七的主要活性成分，能降低血糖，具有扩张血管，改善微循环，抗氧化，抗炎等作用，其抗氧化能力可保护内源性氧自由基清除剂SOD的能力，抑制自由基生成，减少氧自由基作用于膜脂质生成的MDA，对糖尿病肾病具有保护作用，延缓糖尿病肾病的发展[13]。

本实验研究结果显示，连续给药6周后，模型对照组的空腹血糖明显高于空白对照组，提示造模成功；模型對照组高于大剂量防治组，与小剂量防治组差异无统计学意义，提示大剂量防治组具有降血糖作用。大剂量防治组血浆及肾、胰腺组织的SOD、CAT值均高于模型对照组，MDA含量均低于模型对照组；小剂量防治组血浆及肾、胰腺组织的SOD值均高于模型对照组、血浆CAT值高于模型对照组，肾、胰腺组织的CAT值与模型对照组差异无统计学意义，血浆，肾、胰腺组织的MDA值均低于模型对照组，提示中药组分无论大剂量还是小剂量对血液和内脏的MDA含量均有明显的降低作用；对血液和内脏SOD和CAT具有不同程度的升高作用，大剂量作用更强，提示中药组分可不同程度地提高大鼠血浆，肾、胰腺组织中的SOD、CAT活性，降低脂质过氧化重要标志物——MDA值，可改善糖尿病大鼠的过氧化状态，减少氧化应激反应。

综上所述，由黄芪、麦冬、三七皂苷等中药多糖组成的复方中药组分防治糖尿病及其并发症与其抗脂质过氧化，抑制氧化应激反应密切相关，对防治糖尿病及其并发症具有积极作用。

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