红豆杉多糖对糖尿病小鼠肝肾抗氧化作用的研究①

史 岩,祝丽玲,郭丽娇,王长山,赵 伟

(佳木斯大学公共卫生学院,黑龙江 佳木斯 154007)

糖尿病是一种常见、多发的内分泌代谢性疾病,常表现多饮、多食、多尿、体质量减轻的症状,容易引起心脏、肝脏、肾脏、脾脏等多器官的功能障碍[1]。红豆杉,又名紫杉,被评为国家级重点保护野生植物,自从人们在其枝叶和树皮中提取了紫杉醇后,研究发现其具有抗肿瘤作用之后,人们对红豆杉日渐重视。目前研究发现红豆杉植物中含有的多样化学成分,主要包括紫杉烷类、黄酮类、木脂素类、甾体类、倍半萜及多糖类化合物以及多种无机元素等[2-4]。同时文献中也有记载:红豆杉有利尿、通经、降血脂作用,对肾病、恶性肿瘤、高血压、高血脂症、糖尿病有独特疗效。随着人们对植物多糖的认识逐渐加深,近年也开始重视其药理作用,初步研究发现,其具有增强免疫、防治心肌梗死、抗肿瘤以及抗糖尿病等功效[5-7]。因此红豆杉多糖的开发及利用具有广阔的前景。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

清洁级雄性昆明小鼠,60日龄,体质量18～22g。市售:链脲佐菌素Sigma公司;丙二醛试剂盒(MDA)、超氧化物歧化酶试剂盒(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒(GSH-PX)、组织蛋白测定试剂盒均南京建成生物研究所。

754N分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司);TD4K-Z低速离心机(长沙东旺实验仪器有限公司);HH-US恒温水浴箱(金坛区金城春兰实验仪器厂);FA2004B电子天平(上海天美天平仪器有限公司);HGM-114血糖仪(天津实业有限公司);Synergy2酶标仪(美国BioTek公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 糖尿病小鼠模型的建立

雄性昆明小鼠(清洁级)70只,禁食12h后测空腹血糖和体质量,150mg/(kg·bw)剂量的STZ腹腔注射,72h后测量小鼠空腹血糖,血糖值>11.1mmol/L为造模成功。

1.2.2 动物分组及给药

糖尿病小鼠分为5组,即糖尿病模型组、阳性对照组和红豆杉多糖高、中、低剂量组,并另设阴性对照组。每组10只小鼠。红豆杉多糖高、中、低剂量组,分别灌服400mg/(kg·bw)、200mg/(kg·bw)和100mg/(kg·bw)的红豆杉多糖,阳性对照组灌服200mg/(kg·bw)的二甲双胍,另两组灌服400mg/(kg·bw)生理盐水。连续给药15d。

1.2.3 抗氧化测定指标的测定

实验结束后,小鼠尾静脉采血测空腹血糖;肝脏、肾脏组织蛋白含量、MDA、 SOD及GSH-PX按照试剂盒上提供的方法操作。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 小鼠的一般情况观察

阴性对照组小鼠生长状况良好。糖尿病模型组小鼠表现多饮、多食、多尿和消瘦,精神萎靡、活动力差。阳性对照组及红豆杉多糖高剂量组小鼠的精神状态良好,活动能力良好,进食量良好;红豆杉多糖中、低剂量组小鼠精神状态一般,活动能力一般,进食量一般。

2.2 红豆杉多糖对糖尿病小鼠抗氧化作用

肝脏、肾脏各组别间的MDA、 SOD、GSH-PX差别有统计学意义。与阴性对照组比较,糖尿病模型组、阳性对照组、红豆杉多糖高、中、低剂量组肝脏组织中SOD、GSH-PX的活力变化和肾脏组织中MDA、SOD、GSH-PX的活力变化差异有统计学意义,5组的SOD和GSH-PX的活力均低于阴性对照组,肾脏组织中5组的MDA的含量均高于阴性对照组,其中糖尿病模型组最为明显。与糖尿病模型组比较,阴性对照组、阳性对照组、红豆杉多糖高、中、低组肝脏、肾脏组织中MDA、SOD、GSH-PX活力变化差异有统计学意义,5组的MDA含量均低于糖尿病模型组,5组的SOD、GSH-PX活力均高于糖尿病模型组,其中红豆杉多糖剂量组以高剂量组最为明显。红豆杉多糖组与阳性对照组比较,红豆杉多糖高剂量组肝脏、肾脏组织中MDA、SOD、GSH-PX的活力变化差异有统计学意义(P<0.05),其中MDA的含量均低于阳性对照组,SOD、GSH-PX的活力均高于阳性对照组;红豆杉多糖中剂量组肝脏组织中GSH-PX的活力变化差异有统计学意义(P<0.05),其活力高于阳性对照组,见表1、图1～6。

图1 各组小鼠肝脏MDA指标比较图2 各组小鼠肝脏SOD活性指标比较

图3 各组小鼠肝脏GSH-PX活性指标比较图4 各组小鼠肾脏MDA指标比较

图5 各组小鼠肾脏SOD活性指标比较图6 各组小鼠肝脏GSH-PX活性指标比较

表1 各组肝脏、肾脏组织中 MDA、SOD、GSH-PX测定

3 讨论

糖尿病主要是以高血糖为特征的代谢性疾病,其并发症的发生可能与机体组织细胞中的自由基或者氧化应激水平的异常有关[8]。植物多糖有广泛生物活性,目前,红豆杉多糖的研究主要集中在降血糖、抗肿瘤、免疫调节等方面[9],在抗氧化方面的研究未见报道。本研究发现,通过建立糖尿病小鼠模型,检测红豆杉多糖对糖尿病小鼠肝脏、肾脏有氧化/抗氧化功能,与糖尿病模型组比较,阳性对照组、红豆杉多糖高、中、低剂量组的氧化/抗氧化指标差异有统计学意义(P<0.05),4组的SOD、GSH-PX活性均有提高,MDA含量均下降。其中红豆杉多糖高剂量组肝脏、肾脏SOD、GSH-PX活性均高于阳性对照组,MDA含量均低于阳性对照组。结果表明了阳性对照组和红豆杉多糖组对STZ诱导的糖尿病小鼠均具有抗氧化作用,而高剂量的红豆杉多糖抗氧化作用效果更为明显,有进一步开发利用的价值。由于某些客观原因,没有对糖尿病其他的损伤器官进行分析,红豆杉多糖的氧化/抗氧化作用还需要进一步研究。

红豆杉多糖可提高糖尿病小鼠肝脏、肾脏组织中SOD、GSH-PX活力,降低MDA含量,发挥抗氧化作用,且高剂量红豆杉多糖抗氧化作用优于二甲双胍药物。本实验为红豆杉多糖防治糖尿病及进一步临床应用提供理论依据。