糖脂平對胰島素抵抗大鼠糖脂代謝的影響

趙 軒 高彥彬 周盛楠 李嬌陽 朱智耀 張 娜

(首都醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，北京，100069)

糖脂平對胰島素抵抗大鼠糖脂代謝的影響

趙 軒 高彥彬 周盛楠 李嬌陽 朱智耀 張 娜

(首都醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，北京，100069)

目的：建立喂養(yǎng)型胰島素抵抗(IR)大鼠模型，觀察糖脂平對喂養(yǎng)型IR大鼠糖脂代謝的影響。方法：選用體重在180～200 g的8周齡雄性SD大鼠60只，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為空白對照組15只和造模組45只?？瞻讓φ战M采用普通飼料喂養(yǎng)，造模組采用高脂飼料喂養(yǎng)。8周造模成功后，將造模組隨機(jī)分為：模型組、糖脂平組、羅格列酮組各15只。糖脂平組給予糖脂平按生藥20 g/(kg·d)灌胃;羅格列酮組給予羅格列酮0.8 mg/(kg·d)灌胃;模型組和空白對照組灌服等量的生理鹽水;末次給藥后禁食12 h，用正常血糖胰島素鉗夾技術(shù)來評價胰島素敏感性，并檢測各組大鼠的體重、血糖、血清胰島素、血脂(TG、TC、HDL-C、LDL-C)等指標(biāo)。結(jié)果：糖脂平能夠增加胰島素敏感性，改善胰島素抵抗，抑制體重增長，效果優(yōu)于羅格列酮;同時可降低血糖、空腹血清胰島素，降低TG和LDL-c，與羅格列酮藥效相近。結(jié)論：糖脂平能夠調(diào)整IR大鼠的糖脂代謝紊亂，改善胰島素抵抗。

胰島素抵抗;糖脂平;糖脂代謝;胰島素敏感性

胰島素抵抗(Insulin Resistance，IR)是指胰島素的外周靶組織(主要為骨骼肌、肝臟和脂肪組織)對胰島素的敏感性和反應(yīng)性降低，導(dǎo)致生理劑量的胰島素產(chǎn)生低于正常值的一種病理狀態(tài)[1]。胰島素抵抗是引起肥胖、脂肪肝、糖尿病、高血壓、動脈粥樣硬化、冠心病、腎臟疾病、皮質(zhì)醇增多癥等代謝綜合征極其重要的因素之一，最終將發(fā)展為嚴(yán)重的糖尿病并發(fā)癥和心腦血管疾病，因此研制其早期干預(yù)性藥物具有十分重要的意義。通過參閱大量古今文獻(xiàn)及回顧性總結(jié)大量臨床病例，高彥彬教授提出痰瘀互阻是胰島素抵抗發(fā)生的核心病機(jī)，化痰活血是改善胰島素抵抗的基本治法，因而研制出糖脂平用于治療痰瘀互阻型的早期糖尿病或糖尿病前期，臨床上獲得了顯著的療效。我們已完成的國家“十一五”支撐課題證實，糖脂平具有降低空腹及餐后血糖、改善胰島素抵抗的作用，可明顯降低糖耐量低減(Impaired Glucose Tolerance，IGT)轉(zhuǎn)化為糖尿病的風(fēng)險[2]，但糖脂平改善胰島素抵抗的作用機(jī)制尚不清楚，本文通過高脂誘導(dǎo)建立胰島素抵抗大鼠模型，旨在探討糖脂平對喂養(yǎng)型IR大鼠糖脂代謝的影響。

1 實驗材料

1.1 動物 清潔級雄性SD大鼠60只，8周齡左右，體重180～200 g，購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司，動物許可證編號：SCXK(京)2012-0001，動物批號：0275644。飼養(yǎng)于首都醫(yī)科大學(xué)實驗動物科學(xué)部SPF級條件下，每3只為1籠，自由攝食進(jìn)水。環(huán)境溫度控制在(23±5)℃，濕度45%±15%，12/12 h光照/黑暗循環(huán)(光照時間：7：00～19：00)。

1.2 藥物

1.2.1 中藥 糖脂平免煎顆粒(主要成分為桑白皮、鬼箭羽、黃連等，批號分別是120101、120501、120101)，北京康仁堂藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院南樓顆粒藥房提供。

1.2.2 西藥 愛能羅格列酮片：成都恒瑞制藥有限公司生產(chǎn)，批號：120205;胰島素(商品名：諾和靈R)，規(guī)格：100 U/MI，購于美國強(qiáng)生公司(批號：SFZ0111)，4 ℃保存，常溫后使用。

1.2.3 試劑 血糖測定試劑盒及試紙(批號：666732)、TG測定試劑盒(批號：661752)、TC測定試劑盒(批號：674467)、HDL-C測定試劑盒(批號：660662)、LDL-C測定試劑盒(批號661859)，均由豪夫邁-羅氏公司提供。胰島素放免檢測試劑盒(批號：201304)，北京原子高科股份有限公司提供。

1.2.4 儀器設(shè)備 血糖試紙及快速血糖儀，購于i-SENS公司;微量注射泵，購自德國貝朗公司;電子天平，購自余姚紀(jì)銘稱重校驗設(shè)備有限公司;日立7180型全自動分析儀，購自株式會社日立高新技術(shù)公司;DDL-5型低溫臺式離心機(jī)，購自上海安廳科學(xué)儀器廠;電子恒溫水浴鍋，購自北京長安儀器儀表公司;Perkin Emler γ免疫計數(shù)器，購自北京原子高科股份有限公司。

2 實驗方法

2.1 模型建立及分組給藥 參照文獻(xiàn)，選用體重在180～200 g的8周齡雄性SD大鼠60只，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為空白對照組15只和造模組45只?？瞻讓φ战M采用普通飼料喂養(yǎng)，造模組采用高脂飼料(普通飼料74.8%、豬油12%、膽固醇1%、豬膽鹽0.2%、蛋黃粉10%、干酪素2%)喂養(yǎng)。8周造模成功后，將造模組隨機(jī)分為：模型組、糖脂平組、羅格列酮組各15只。糖脂平組給予糖脂平按生藥20 g/(kg·d)灌胃;羅格列酮組給予羅格列酮0.8 mg/(kg·d)灌胃;模型組和空白對照組灌服等量的生理鹽水;給藥期間對照組仍給予普通飼料喂養(yǎng)，其他三組繼續(xù)給予高脂飼料喂養(yǎng)，喂養(yǎng)條件不變，持續(xù)8周。給藥過程中大鼠死亡5只(糖脂平組死亡3只，羅格列酮組死亡2只)。在高脂喂養(yǎng)的8周中和藥物干預(yù)的8周中，至少每4周檢測一次體重和血糖，以動態(tài)監(jiān)測變化。末次給藥后禁食12 h，用正常血糖胰島素鉗夾技術(shù)來評價胰島素敏感性，并測定血糖、胰島素等指標(biāo)。

2.2 指標(biāo)檢測

2.2.1 胰島素敏感性測定 使用目前國際公認(rèn)的IR評價“金標(biāo)準(zhǔn)”——正常血糖高胰島素鉗夾技術(shù)評價胰島素敏感性：末次給藥后，各組大鼠用10%的水合氯醛(按每300 g大鼠1 mL)經(jīng)腹腔麻醉。在左頸動脈(測量血糖)和左頸靜脈(同時泵入胰島素和葡萄糖)插入導(dǎo)管(EP-50)，并用適量肝素鈉(1∶100)溶液封管。禁食不禁水12 h。固定大鼠，在清醒狀態(tài)下測定空腹血糖，兩只大鼠同時進(jìn)行。分別以25 mU/kg的初始濃度和4 mU/(kg·min)的維持濃度，持續(xù)150 min靜脈泵入胰島素，同時以12.5%葡萄糖液持續(xù)靜脈泵入，每7 min測定1次血糖值?？蛇m當(dāng)調(diào)節(jié)輸注速度以維持血糖水平。待血糖值穩(wěn)定后，用M值(最后35 min內(nèi)葡萄糖輸注速度的平均值)評價胰島素敏感性，一般認(rèn)為M值不足150 mg/(m2·min)時為IR，M值越小說明IR越嚴(yán)重。

2.2.2 體重 電子天平稱量。

2.2.3 快速血糖 用大鼠尾靜脈取血，采用血糖儀試紙法測定。

2.2.4 空腹血清胰島素(FIns) 取血離心，按照試劑盒說明書進(jìn)行操作，放免法檢測。

2.2.5 血脂 取血離心，按照試劑盒說明書，酶法檢測TC、TG、HDL-c、LDL-c水平。

3 實驗結(jié)果

3.1 各組大鼠M值的比較 結(jié)果見表1。連續(xù)給藥8周末，與對照組比較，模型組M值顯著降低，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較，糖脂平組、羅格列酮組的M值顯著升高，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。糖脂平組與羅格列酮組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示糖脂平能夠增加胰島素敏感性，改善胰島素抵抗，與羅格列酮藥效相近。

3.2 各組大鼠體重的比較 結(jié)果見表2，與對照組比較，高脂喂養(yǎng)8周末，各組大鼠的體重均明顯高于對照組，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較，連續(xù)給藥8周末的糖脂平組體重明顯下降，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，羅格列酮組體重下降不明顯(P>0.05)，糖脂平組和羅格列酮組相比，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示糖脂平具有抑制大鼠體重增加的作用，且效果優(yōu)于羅格列酮。

表1 各組大鼠M值的比較

注：與對照組比較，*P<0.05;與模型組比較，△P<0.05。

表2 各組大鼠體重的比較

注：與對照組比較，*P<0.05;與模型組比較，△P<0.05;與羅格列酮組相比，▲P<0.05。

3.3 各組大鼠空腹血糖的比較 結(jié)果見表3，與對照組比較，高脂喂養(yǎng)8周末，模型組大鼠的血糖高于對照組，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較，連續(xù)給藥8周末，糖脂平組、羅格列酮組血糖值均明顯下降，有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。糖脂平組與羅格列酮組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示糖脂平具有一定降血糖的作用。

表3 各組大鼠空腹血糖的比較

注：與對照組比較，*P<0.05;與模型組比較，△P<0.05。

3.4 各組大鼠TG、TC、LDL-c、HDL-c的比較 結(jié)果見表4。連續(xù)給藥8周末，與對照組比較，模型組TC、TG、LDL-c、FIns均明顯增高，HDL-c明顯降低(P<0.05);與模型組比較，糖脂平組、羅格列酮組的TG、LDL-c和FIns降低(P<0.05)，而TC和HDL-c差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。糖脂平組與羅格列酮組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示高脂飼料喂養(yǎng)后，大鼠出現(xiàn)較明顯的脂代謝紊亂和高胰島素血癥，糖脂平可降低TG、LDL-c和FIns，具有改善脂代謝紊亂和降低胰島素水平的作用。

表4 各組大鼠血脂和胰島素的比較±s)

注：與對照組比較，*P<0.05;與模型組比較，△P<0.05。

4 討論

胰島素抵抗與脂質(zhì)代謝緊密相關(guān)[3]，是目前代謝綜合征研究中的新熱點。糖脂平是由桑白皮、鬼箭羽、黃連等中藥組成，已應(yīng)用于臨床?，F(xiàn)通過高脂飼料喂養(yǎng)復(fù)制IR的大鼠模型[4]，觀察糖脂平對IR大鼠的體重影響及與IR有關(guān)的血生化指標(biāo)——血糖、血脂、胰島素等的變化，以探討其作用機(jī)制。

大量流行病學(xué)調(diào)查和臨床研究結(jié)果均表明，由胰島素抵抗引發(fā)的2型糖尿病、肥胖癥、高血壓、冠心病和動脈粥樣硬化等疾病的高發(fā)，與環(huán)境因素特別是目前人們的高脂飲食有關(guān)。隨著人們生活方式、飲食結(jié)構(gòu)的改變，日常膳食中以脂肪為代表的高能量食物成分所占比例明顯增加，已成為IR綜合征相關(guān)疾病發(fā)生的重要危險因素[5]。高脂飲食誘導(dǎo)大鼠的IR十分類似于人類飲食因素導(dǎo)致的胰島素抵抗，且高脂飲食誘導(dǎo)的IR動物模型具有可靠、便捷、成本低等優(yōu)點，近年來被人們廣泛采用。在評價胰島素抵抗的方法中，正常血糖高胰島素鉗夾技術(shù)(Euglycemic Hyperinsulin Clamp Technique，EICT)是由Defronzo等1979年創(chuàng)立，是目前國內(nèi)外公認(rèn)的評價IR的“金標(biāo)準(zhǔn)”，它以同時輸入外源性胰島素及葡萄糖的方法，阻斷內(nèi)源性葡萄糖-胰島素反饋，避免了內(nèi)源性胰島素缺乏及低血糖對胰島素敏感性測定的影響，適用于糖耐量正常、糖耐量低減及糖尿患者群，具有準(zhǔn)確定量和重復(fù)性好等優(yōu)點。因而在本實驗中，采用高脂膳食喂養(yǎng)法建立了IR大鼠模型，并應(yīng)用鉗夾技術(shù)來評價其胰島素敏感性。羅格列酮是過氧化物酶體增殖激活受體γ(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-gamma，PPAR-γ)的高選擇性、強(qiáng)效激動劑，能通過提高靶組織對胰島素的敏感性改善IR，故本實驗采用羅格列酮作為改善IR的陽性對照藥。

我們通過大量IR患者臨床資料分析，發(fā)現(xiàn)IR患者多伴有高血壓、高血脂、肥胖及動脈硬化，約1/3以上患者伴有大血管病變。導(dǎo)師認(rèn)為胰島素抵抗的發(fā)生與先天稟賦有關(guān)，又是后天飲食不節(jié)，嗜臥少動，憂思過度，精神緊張等多種因素共同作用的結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)病理機(jī)制之多種致病因素引起神經(jīng)內(nèi)分泌異常、體液代謝障礙，導(dǎo)致代謝產(chǎn)物堆積，內(nèi)環(huán)境紊亂。導(dǎo)師提出痰瘀互阻是IR發(fā)生的核心病機(jī)，化痰活血是改善IR的基本治法，研制出具有化痰活血作用的糖脂平用于治療痰瘀互阻型的糖尿病前期患者，獲得了顯著的療效[2]。方中桑白皮善于清熱化痰，鬼箭羽長于活血通絡(luò)，黃連能夠解毒燥濕，3味合用，共奏化痰活血、通絡(luò)解毒之效，對改善痰瘀互阻型的胰島素抵抗癥狀有明顯的效果。汪寧等[6]經(jīng)過藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，桑白皮有一定的降糖作用，可使培養(yǎng)液中的人肝癌細(xì)胞株(HpeG2)的葡萄糖消耗量增加，同時對胰島素刺激的人肝癌細(xì)胞株葡萄糖消耗有增強(qiáng)作用。提示桑白皮具有促進(jìn)外周組織特別是肝臟的葡萄糖代謝、提高肝細(xì)胞對胰島素的敏感性、改善IR的作用;鬼箭羽能夠降低血糖，有一定的調(diào)脂和抗氧化作用[7]，其改善IR的機(jī)制可能是通過改善受損傷的β細(xì)胞的功能，降低機(jī)體對胰島素的拮抗性;從黃連中提取得到的小檗堿在降血糖和改善IR癥狀方面也有較多的研究報道，亦可以改善IR[8]。如此等等，都證明了中醫(yī)藥治療具有多靶點效應(yīng)，能針對IR發(fā)病機(jī)制的多個途徑和環(huán)節(jié)發(fā)揮作用。這些研究都能為糖脂平改善IR提供一定的科學(xué)依據(jù)。

本實驗結(jié)果顯示，與對照組比較，模型組大鼠M值顯著下降伴空腹胰島素水平顯著升高，說明出現(xiàn)了明顯的高胰島素血癥，提示IR模型誘導(dǎo)成功。模型組大鼠的體重增加，空腹血糖升高，血清TG、TC、LDL-c升高，HDL-c降低，說明高脂飼養(yǎng)可使大鼠肥胖、糖脂代謝紊亂;與模型組比較，中藥組M值明顯升高，胰島素水平下降，可以說明糖脂平具有增加胰島素敏感性和改善IR的作用。中藥組大鼠的體重增長緩慢，血糖降低，TG和LDL-c降低，提示糖脂平能夠抑制體重增長，且效果優(yōu)于羅格列酮。糖脂平在降低血糖、降低TG和LDL-c水平上與羅格列酮藥效相近?？傮w來說，本模型存在較明顯的IR、糖脂代謝紊亂，糖脂平能夠減輕體重、糾正糖脂代謝紊亂、降低空腹胰島素水平，具有增加胰島素敏感性、改善IR的作用，有進(jìn)一步深入研究的價值。

[1]袁榮華，黃起壬，柯臨慧.胰島素抵抗機(jī)制的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].九江學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，25(4)：109-111.

[2]Gao YanBin，Zhou Hui，Zhao HuiLing，et al.Clinical research of traditional chinese medical intervention on impaired glucose tolerance[J].Am J Chin Med，2013，41(1)：21-32.

[3]張健，華琦，李靜，等主編.代謝綜合征[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2003：117-137.

[4]李慧，張巖.喂養(yǎng)型胰島素抵抗動物模型的建立與評價[J].中國誤診學(xué)雜志，2003，3(10)：1531-1532.

[5]唐遠(yuǎn)謀，陳祥貴，焦士蓉.高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗研究進(jìn)展[J].西華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，32(2)：98-102.

[6]汪寧，朱荃，周義維，等.桑枝、桑白皮體外降糖作用研究[J].中藥藥理與臨床，2005，21(6)：35-36.

[7]Kim KW，Suh SJ.Effects on lipid peroxidation and antioxidative enzymes of Euonymus alatus in cultured rat hepatocytes[J].Basic Clin Pharmacol Toxicol，2009，104(1)：60-70.

[8]Lv Xiao-yan，Li Jie，Zhang Ming，et al.Enhancement of sodium caprate on intestine absorption and antidiabetic action of berberine[J].AAPS Pharm SciTech，2010，11(1)：372-382.

(2013-10-23收稿 責(zé)任編輯：王明)

Effects of Tangzhiping on Glucose and Lipid Metabolism in Insulin-Resistance Rat Model

Zhao Xuan， Gao Yanbin， Zhou Shengnan， Li Jiaoyang， Zhu Zhiyao， Zhang Na

(SchoolofTraditionalChineseMedicine，CapitalMedicalUniversity，Beijing100069，China)

Objective： To investigate the effects of Tangzhiping on glucose and lipid metabolism in rats with insulin resistance. Methods：Sixty male SD rats which were 8 weeks old and weighted among 180 to 200 g were randomly divided into blank control group (n=15) and module group (n=45) after being fed for a week for adaptation. Rats in the blank control group were fed with common food， while module group fed the rats with high fat food for 8 weeks. Eight weeks later， the model rats were successfully made， and they were randomly divided into： the model group (n=15)， Tangzhiping group (n=15)， rosiglitazone group (n=15). Tangzhiping group gave the rats Tangzhiping formula particles according to the statement 20 g/kg/d to fill in the stomach; rosiglitazone group applied up to 0.8 mg/kg/d rosiglitazone gavage; model group and blank control group used the same amount of saline solution for 8weeks. Twelve hours after the last administration， levels of insulin sensitivity was evaluated by the “euglycemic hyperinsulin clamp technique”， and levels of body weight， fast plasma glucose， serum insulin， blood lipids were also observed. Results： Tangzhiping could raise insulin sensitivity， improve IR， suppress weight gain which was better than rosiglitazone; it could lower blood sugar， reduce serum insulin， TG and LDL-c， which was close to the efficacy of rosiglitazone. Conclusion： IR model is successfully established. Tangzhiping and rosiglitazone can lose weight， reduce blood sugar and insulin levels， adjust blood lipid levels and increase insulin sensitivity.

Insulin Resistance; Tangzhiping; Glucose and lipid metabolism; Insulin sensitivity

北京市自然科學(xué)基金項目(北京市教委基金資助，編號：7122020)

趙軒(1986—)，女，天津人，碩士研究生在讀，從事中醫(yī)藥防治糖尿病及其并發(fā)癥的臨床和基礎(chǔ)研究

高彥彬(1960—)，男，山東人，教授，主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，博士研究生導(dǎo)師，從事中醫(yī)藥防治糖尿病及其并發(fā)癥的臨床和基礎(chǔ)研究，E-mail：dfyynfm@163.com

R285.5

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2014.05.026