地菍乙酸乙酯提取部位提取液对糖尿病大鼠糖代谢的影响及其机制

翁竞玉 罗泽萍 陈俊 刘玉婷 李丽

(1广西中医药大学药学院药理教研室，广西 南宁 530001；2广西河池学院化学与生物工程学院)

糖尿病(DM)是以高血糖为主要表现的全身性代谢紊乱性疾病〔1〕，糖代谢异常是其主要病理因素之一，近些年来，与糖代谢相关的药物靶点已成为抗糖尿病药物研究的关注焦点〔2〕。地菍为野牡丹科植物地菍的全草，其味甘、酸、涩，性稍凉，归肝、脾、胃、大肠经〔3〕。地菍是广西瑶族民间药材，对DM具有较好的临床疗效，地菍药效学研究证实其具有显著的降糖活性〔4～7〕。本实验观察地菍乙酸乙酯提取部位提取液对DM大鼠生长状态、脏器指数、血糖、胰岛素水平、糖代谢的影响并探讨可能机制。

1 材料与方法

1.1实验动物 SD大鼠，SPF级，雌雄各半，体重(200±20)g，购自广西医科大学实验动物中心，动物合格证号：SCXK桂2009-0002。

1.2药品的提取 地菍药材购于南宁小瑶王药店，由广西中医药大学药学院中药鉴定教研室鉴定为地菍(Melastoma dodecandrum Lour.)的干燥全草。药材加95%乙醇浸泡过夜，加热回流提取3次，每次1 h，过滤并合并滤液，浓缩得乙醇总浸膏。总浸膏与硅胶(1∶2)拌样，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇加热回流萃取，分别浓缩成浸膏，本实验取乙酸乙酯部位备用〔8〕。

1.3实验试剂及仪器 链脲佐菌素(STZ)，Sigma 公司，进口分装；盐酸二甲双胍片，江苏苏中药业集团股份有限公司，批号： 10052613；葡萄糖氧化酶法测定试剂盒，四川省迈克科技有限责任公司；肝/肌糖原测定试剂盒、糖化血清蛋白(GSP)测定试剂盒、丙酮酸激酶(PK)测定试剂盒、糖化血红蛋白(HbA1c)测定试剂盒，南京建成生物工程研究所；胰岛素检测试剂盒(电化学发光法)，德国罗氏诊断有限公司。SN-695B型智能放免γ测量仪(上海原子核研究所日环仪器一厂)；放免专用冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂)；生化分析系统(瑞士Roche Mokular P)；TU-1901双光束紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。

1.4大鼠DM模型的建立、分组及给药 DM模型大鼠禁食(不禁水)12 h，以0.06 g/kg STZ(pH4.5柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液配制)进行腹腔注射。正常对照组腹腔注射等体积柠檬酸缓冲液。注射72 h后取血测定空腹血糖(FBG)，以血糖值≥13 mmol/L为造模成功〔9〕。

将模型大鼠随机分为模型组、盐酸二甲双胍(0.375 g·kg-1·d-1)组、地菍乙酸乙酯部位提取液高(30.0 g·kg-1·d-1)、中(15.0 g·kg-1·d-1)、低(7.5 g·kg-1·d-1)剂量组，每组各15只，并另设正常对照组10只。成模后第2天开始，每日上午灌胃给药一次，对照组和模型组生理盐水灌胃等体积生理盐水，给药周期为21 d。

1.5指标测定 (1)生长状态、脏器指数的测定：治疗期间观察大鼠进食、饮水、毛色、精神状态等一般情况。给药21 d后，大鼠禁食不禁水12 h后处死，取心、肝、肾脏器用预冷的生理盐水漂洗后称重。(2)生化指标：①于给药21 d采血，按试剂盒说明书操作测定大鼠FBG。②给药第14天，各组禁食不禁水12 h，采血测定FBG后，给予淀粉2 g/kg灌胃，于灌胃后1、2 h采血测血糖。③给药21 d后，取各组血清及血浆。按试剂盒说明书操作测定各组血清中GSP含量；取血浆后，用预冷的生理盐水洗涤红细胞3次。按试剂盒说明书操作测定HbA1c含量。⑤取大鼠肝组织和骨骼肌组织称重80 mg，按试剂盒说明书测定各组肌糖原及肝糖原含量。⑥取各组血清和1%肝组织匀浆，按试剂盒说明书测定PK活性。⑦按试剂盒说明应用放射免疫分析法测量各组血清空腹胰岛素(FINS)水平，并计算胰岛素敏感度〔ISI=Ln(FBG×FINS)-1〕〔7〕。

1.6统计学方法 采用SPSS19.0 软件进行t检验。

2 结 果

2.1地菍乙酸乙酯提取部位提取液对DM大鼠生长状态及脏器指数的影响 模型组表现出精神萎靡不振，活动减少，形体消瘦，多食、多饮、多尿等症状。给药后，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组与模型组相比，状态有明显的改善，多食多饮症状也有所减轻。在给药14 d和21 d后，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组与模型组相比，体重都明显升高(P<0.01或P<0.05)，说明药物对DM引起的体重下降起有效对抗作用。与正常对照组相比，模型组肾脏和肝脏的脏器指数明显升高(P<0.01或P<0.05)，说明DM对大鼠的肾脏和肝脏具有一定损害作用。与模型组相比，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组肾脏和肝脏的脏器指数明显降低(P<0.05)，而心脏的脏器指数无显著性差异(P>0.05)。说明药物对DM大鼠引发的肾脏、肝脏损害有显著保护作用，对心脏的保护作用较弱，见表1。

2.2地菍乙酸乙酯提取部位提取液对DM大鼠淀粉耐量的影响 大鼠灌胃给予淀粉1 h和2 h后，与模型组比较，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组血糖明显降低(P<0.01或P<0.05)。说明地菍乙酸乙酯部位有助于DM大鼠提高对淀粉的耐受能力，见表2。

2.3各组GSP及HbA1c水平比较 与模型组相比，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组GSP及HbA1c含量明显降低(P<0.05)，见表2。

表1 各组体重及脏器重量比较

与正常对照组比较：1)P<0.05，2)P<0.01;与模型组比较:3)P<0.05，4)P<0.01；下表同

表2 各组淀粉耐量、给药21 d GSP和HbA1c含量比较

2.4各组FINS及ISI水平比较 与模型组相比，给药21 d，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组有明显降糖作用(P<0.01或P<0.05)，并能明显降低FINS和升高ISI值(P<0.01或P<0.05)，见表3。

2.5各组肝糖原、肌糖原及PK比较 与模型组相比，盐酸二甲双胍组及高、中、低剂量组肝、肌糖原含量均升高(P<0.01或P<0.05)，血清、肝组织的PK活性均显著升高(P<0.01或P<0.05)，见表3。

表3 各组FBG、FINS、ISI及肝糖原、肌糖原及PK水平比较

3 讨 论

DM是一种由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用障碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病〔10〕。机体内多种因素影响血糖的调控，包括激素(胰岛素、胰高血糖素)的分泌、糖在消化道的转运、转化和吸收等〔11〕。

HbA1c水平反映检测前较长时间动物体内平均血糖水平，而GSP水平反映动物体内过去1～3 w内平均血糖水平，两者都是判定糖尿病长期控制的良好指标〔12,13〕。本实验说明DM大鼠体内血糖失衡，地菍乙酸乙酯高、中、低剂量提取液均可有效控制DM大鼠的血糖水平。地菍乙酸乙酯部位提取液可降低DM大鼠FBG及淀粉负荷后血糖，淀粉负荷后血糖与心血管疾病危险性有独立相关性〔14〕，此结果提示地菍乙酸乙酯部位提取液可能防治DM并发症。肝、肌糖原及PK活性为DM大鼠葡萄糖代谢能力的监控指标，本文结果说明，地菍乙酸乙酯部位提取液有效改善了DM大鼠葡萄糖代谢能力。

DM带来的长期高糖毒性作用导致胰岛β细胞肥大并且加速了胰岛β细胞凋亡，减少了胰岛β细胞的增殖数量〔15〕。本实验结果说明地菍乙酸乙酯部位提取液发挥降血糖机制可能是通过增加胰岛素受体数量或提高胰岛素与受体结合的敏感性，促进组织摄取葡萄糖等受体后效应而产生降糖作用。