沙棘提取物對(duì)糖尿病ICR小鼠血糖及氧化功能的影響

楊桂珍 穆景陽 梁 軍 張志寧 陳健茂 王曉東 吳 璟

(寧夏醫(yī)科大學(xué)高職學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

通過降低血糖來延緩和控制糖尿病(DM)慢性并發(fā)癥的藥物研究越來越受到重視，其中從中藥中尋找降血糖的有效成分是目前較為關(guān)注的研究領(lǐng)域。研究顯示，沙棘及其產(chǎn)物具有降低血糖和抗氧化的作用〔1～5〕。本實(shí)驗(yàn)采用腹腔一次性注射鏈脲佐菌素(STZ)建立小鼠DM模型，觀察沙棘提取物對(duì)STZ實(shí)驗(yàn)性DM小鼠血糖水平和氧化功能的影響，并探討可能機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑 沙棘提取物，由河北神興集團(tuán)沙棘藥業(yè)有限公司提供，批號(hào)20091210，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)39.1%，應(yīng)用時(shí)溶解于新鮮蒸餾水中，配成適當(dāng)濃度的混懸液貯存于4℃冰箱中備用。STZ為Sigma公司產(chǎn)品;檸檬酸、檸檬酸鈉等試劑均為分析純;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽還原酶(GSH-Px)、一氧化氮合成酶(NOS)試劑盒購自南京建成生物工程研究所，批號(hào)20100407;鹽酸二甲雙胍片深圳中聯(lián)制藥有限公司，批號(hào)20090306，臨用時(shí)研磨成粉末，溶于新鮮蒸餾水中配成混懸液備用。

1.2 模型建立、分組及給藥 清潔級(jí)雄性昆明種小鼠130只，體重(27±2)g，本院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)SCXK(寧)2010～0012，飼養(yǎng)于標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)物室，通風(fēng)良好，室溫18～22℃，相對(duì)濕度30% ～50%，自由進(jìn)食飲水、適應(yīng)性觀察1 w，按體重分為正常對(duì)照組20只和造模組110只。造模組小鼠禁食14 h后腹腔一次性注射STZ 150 mg/kg，72 h后剪尾取血測(cè)血糖，凡血糖值＞11.1 mmol/L者為DM模型鼠，模型鼠隨機(jī)又分為模型組、沙棘提取物高、中、低劑量組和二甲雙胍組，共92只。造模后，6組小鼠均每天上午禁食2 h后0.2 ml/10 g灌胃一次，正常對(duì)照組和模型組灌胃等體積蒸餾水;二甲雙胍組210 mg/kg混懸液灌胃;沙棘提取物高、中、低劑量組分別按150、100、50 mg/kg灌胃〔5〕。實(shí)驗(yàn)期間飲水和飼料不加限制，連續(xù)用藥4 w，于末次給藥后禁食12 h，烏拉坦腹腔注射麻醉，心腔取血、留取肝臟組織制成10%勻漿，檢測(cè)相應(yīng)指標(biāo)。

1.3 指標(biāo)測(cè)定 每2周測(cè)一次空腹血糖，定期記錄小鼠攝食量、飲水量、尿量、體重及活動(dòng)等情況。嚴(yán)格按照試劑盒說明書檢測(cè)血清、肝組織SOD、GSH-Px、NOS活性和 MDA含量值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理，各樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 沙棘提取物對(duì)STZ實(shí)驗(yàn)性DM小鼠體重、24 h尿量、飲水量和攝食量的影響 造模前，各組小鼠體重等情況均無明顯差異(P＞0.05)，造模1 w后與正常對(duì)照組相比，模型組小鼠飲水量、攝食量、尿量增加，體重增加減緩，2 w后，該組小鼠明顯出現(xiàn)多飲、多食、多尿、體重下降及活動(dòng)減少。4 w后，各治療組小鼠多飲、多食、多尿癥狀明顯改善，模型組小鼠以上情況變化不明顯。

2.2 沙棘提取物對(duì)STZ實(shí)驗(yàn)性DM小鼠不同時(shí)間點(diǎn)空腹血糖的影響 與正常對(duì)照組比較，模型組小鼠空腹血糖平均值明顯升高(P＜0.05)。治療4 w后，與模型組比較，沙棘提取物組、二甲雙胍組空腹血糖明顯降低(P＜0.05)，表明沙棘提取物對(duì)高血糖模型小鼠具有降低血糖的作用，而且這種降糖作用以高、中劑量組為最佳，也不因時(shí)間延長(zhǎng)而變化，其降糖效果與二甲雙胍組相當(dāng)(P＞0.05)。見表1。

2.3 沙棘提取物對(duì)STZ實(shí)驗(yàn)性DM小鼠血清GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響 與正常對(duì)照組比較，模型組小鼠血清GHS-Px活性、SOD活性明顯降低，MDA含量、NOS活性明顯增加(P＜0.05)，表明模型組小鼠的抗氧化能力明顯低于正常小鼠。與模型組比較，各治療組GHS-Px、SOD活性明顯提高，MDA含量、NOS活性明顯降低(P＜0.05)，以高、中劑量組最為顯著。見表2。

2.4 沙棘提取物對(duì)DM 小鼠肝臟GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響 與正常對(duì)照組比較，模型組小鼠肝臟MDA含量、NOS活性顯著升高，SOD和GSH-Px活性明顯降低(P＜0.05)，表明模型組小鼠肝臟因高血糖而氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)。治療4 w后，與模型組比較，各治療組MDA含量、NOS活性明顯降低，GHS-Px和SOD活性明顯提高，中、高劑量沙棘提取物組MDA含量與模型組比較差異顯著(P＜0.05)，見表3。

表1 沙棘提取物對(duì)DM小鼠不同時(shí)間點(diǎn)空腹血糖的影響(x ± s，mmol/L)

表2 沙棘提取物對(duì)DM小鼠血清GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響(x±s)

表3 沙棘提取物對(duì)STZ DM小鼠肝臟GHS-Px、SOD、NOS活性與MDA含量的影響(x±s)

3 討論

持續(xù)高血糖引發(fā)自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化作用可導(dǎo)致機(jī)體抗氧化防御能力下降，體內(nèi)多種臟器氧化損傷，其中對(duì)胰島β細(xì)胞的損傷是引發(fā)DM的一個(gè)重要因素〔6〕。SOD是機(jī)體細(xì)胞內(nèi)清除氧自由基的多種酶之一，能催化氧自由基轉(zhuǎn)化為氧和過氧化氫，從而保護(hù)組織細(xì)胞免受氧自由基的損傷。在長(zhǎng)期高血糖狀態(tài)下，SOD、GSH-Px等分子的活性基團(tuán)因非酶糖基化而活性下降，對(duì)氧自由基的清除減少，引起體內(nèi)廣泛的組織成分和細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能損傷。同時(shí)L-精氨酸作為底物通過NOS的催化而生成NO，大量的NO可加速脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，抑制線粒體呼吸和能量代謝，產(chǎn)生細(xì)胞毒作用，使DNA合成減少，也是導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡的主要途徑〔7〕。

有研究表明STZ通過自由基反應(yīng)損傷胰島β細(xì)胞膜及有關(guān)細(xì)胞器的膜結(jié)構(gòu)，使膜脂質(zhì)過氧化，進(jìn)而損傷β細(xì)胞〔8〕。本結(jié)果提示DM小鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激水平明顯升高。表明沙棘抑制氧自由基生成，減輕細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化損傷作用是通過提高小鼠體內(nèi)抗氧化酶活性，降低MDA含量實(shí)現(xiàn)的，且呈劑量依賴性。而NOS的變化與NO一致，在DM早期因代償作用而升高，DM晚期則因持續(xù)性的高血糖狀態(tài)造成內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，內(nèi)皮源性NO生成減少而降低〔9〕，本實(shí)驗(yàn)與文獻(xiàn)報(bào)道一致。而小鼠肝臟GHSPx活性、SOD活性明顯提高，MDA含量、NOS活性明顯降低，則表明沙棘通過抑制氧自由基生成，減輕肝組織氧化應(yīng)激反應(yīng)，具有保護(hù)肝細(xì)胞的作用，但是詳細(xì)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

1 周原生，烈 勇，王 玥，等.沙棘萃取物降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖〔J〕.國際沙棘研究與開發(fā)，2007;12(5):14-5.

2 金海英.沙棘籽渣原花青素抗氧化性能的研究〔J〕.沙棘，2005;18(1):35-7.

3 于曉莉，潘雨利，侯永坤，等.沙棘提取物抗老齡鼠衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2001;27(5):500-2.

4 黃桂紅，賀 敬.鏈脲佐菌素致糖尿病小鼠模型的建立及抗氧化能力的影響〔J〕.中國藥事，2009;23(8):755-7.

5 涂獻(xiàn)玉，王文英，鄧德明，等.低聚原花青素對(duì)STZ糖尿病小鼠血糖水平的影響〔J〕.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006;12(4):247-9.

6 雷康福，陳秀芳，董 敏，等.精氨酸對(duì)糖尿病大鼠腎臟、大腦、睪丸氧自由基和抗氧化水平的影響〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2005;25(8):935-6.

7 白如君，褚 偉，徐 潔，等.丹參提取液對(duì)糖尿病大鼠血漿ET、TXB2、6-Keto-PGF1α的影響〔J〕.湖北中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006;9(3):32-3.

8 張成秋，楊純珍，葛志明，等.糖尿病心血管病變與一氧化氮及一氧化氮合酶的關(guān)系〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2006;26(3):262-8.

9 陸 紅，吳慧萍.一氧化氮在2型糖尿病周圍神經(jīng)病變中的作用〔J〕.實(shí)用診斷與治療雜志，2006;20(6):398-40.