沙參麥冬湯加味對(duì)糖尿病大鼠胰島素抵抗、炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響

戚子云， 魏愛生， 張樹昌， 勞美鈴

（1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東廣州 510405；2.佛山市中醫(yī)院，廣東佛山 528000）

糖尿病是一種以持續(xù)血糖升高為主要特征的代謝紊亂疾病[1]，可以引起心、腦、腎、眼等重要靶器官損害，具有較高的致殘率和致死率[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2025年，全球約有糖尿病患者3億[3]，我國目前約有糖尿病患者1.1億，位居世界第1位，其中2型糖尿病占90%以上[4]。隨著肥胖人群的增加和生活方式的改變，糖尿病的發(fā)病率呈現(xiàn)上升和年輕化的趨勢。胰島素抵抗是2型糖尿病的主要病理基礎(chǔ)[5]，有學(xué)者認(rèn)為炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展中同樣起到重要的作用[6，7]。沙參麥冬湯出自《溫病條辨》，由沙參、玉竹、麥冬、天花粉、扁豆、桑葉、甘草等組成，具有益氣養(yǎng)陰、生津潤燥等功效。有研究表明，沙參麥冬湯可降低血糖，緩解癥狀，提高糖尿病的臨床療效[8，9]，而本課題組在臨床上多應(yīng)用沙參麥冬湯加健脾益氣中藥黃芪治療糖尿病，療效滿意。為探討沙參麥冬湯加味的降糖作用及可能機(jī)制，本研究復(fù)制了糖尿病大鼠模型，應(yīng)用沙參麥冬湯加味進(jìn)行干預(yù)，觀察其對(duì)空腹血糖（FBG）、血清胰島素（Fins）、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、超敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等指標(biāo)的影響，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及飼料 40只雄性大鼠，SPF級(jí)，7～8周齡，體質(zhì)量180～200 g，由北京百奧賽圖基因生物技術(shù)有限公司提供[生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（京）2015-0008]，飼養(yǎng)于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[使用許可證號(hào)：SYXK（粵）2017-0179]，飼料購自北京華阜康生物科技股份有限公司[許可證號(hào)：SCXK（京）2014-0008]。

1.2 藥物、試劑與儀器 沙參麥冬湯加味（由北沙參15 g、玉竹15 g、麥冬15 g、天花粉15 g、扁豆10 g、桑葉10 g、甘草6 g、黃芪15 g組成），由佛山市中醫(yī)院藥劑科提供，購自廣州致信藥業(yè)有限公司（公司許可證號(hào)：AA0100241）。將上述中藥材分別加6倍和4倍量的水浸泡30 min后，煎煮2次，混勻藥液后100℃濃縮至2 g/mL，置于-4℃冰箱備用。鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ），購自北京索萊寶科技有限公司；TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP酶聯(lián)免疫吸附分析（ELISA）試劑盒，購自上海和序生物科技有限公司；SOD、MDA、CAT ELISA試劑盒，購自北京綠源伯德生物科技有限公司；Fins ELISA試劑盒，購自深圳市安提生物科技有限公司。血糖分析儀（美國強(qiáng)生公司）；全自動(dòng)生化分析儀（日本東芝公司）。

1.3 動(dòng)物分組與造模 將40只大鼠以基礎(chǔ)飼料進(jìn)行適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為空白組（N=10）和造模組（N=30）。采取鏈脲佐菌素腹腔注射結(jié)合高脂高糖飲食誘導(dǎo)糖尿病模型[7]。空白組大鼠給予基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)8周，造模組大鼠給予高脂高糖飼料喂養(yǎng)8周（高脂高糖飼料質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方：66.5%基礎(chǔ)飼料、20%蔗糖、10%豬油、2.5%膽固醇、1%膽酸鹽）。8周后，空腹12 h，造模組所有大鼠均腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素（25 mg/kg），空白組腹腔注射等體積的生理鹽水。1周后測隨機(jī)血糖，若隨機(jī)血糖≥16.7 mol/L則表示造模成功[10]。造模組所有大鼠均造模成功。隨后將造模組30只大鼠隨機(jī)分為模型組（N=10）、中藥組（N=10）和西藥組（N=10）。

1.4 給藥方法 中藥組給予沙參麥冬湯加味（劑量為9.4 g·kg-1·d-1）灌胃，西藥組給予羅格列酮（4.0 mg·kg-1·d-1）灌胃，空白組和模型組給予等體積的生理鹽水灌胃，給藥時(shí)間為8周。給藥期間，模型組、中藥組和西藥組繼續(xù)以高脂高糖飼料喂養(yǎng)，空白組繼續(xù)以基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)。喂養(yǎng)期間，所有大鼠自由飲水。

1.5 標(biāo)本采集 末次給藥后，禁食不禁飲12 h，100 g/L水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉后開腹經(jīng)腹主動(dòng)脈采血，3 000 r/min離心15 min，取上清液，-80℃保存。

1.6 觀察指標(biāo)與方法 全自動(dòng)生化分析儀檢測總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）；ELISA法檢測TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP、SOD、MDA、CAT、Fins；血糖儀檢測FBG；親和色譜法檢測HbA1c；HOMA-IR＝FBG×Fins/22.5。

1.7 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，多組比較采用單因素分析法，兩兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠體質(zhì)量比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與空白組比較，模型組大鼠體質(zhì)量明顯降低（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠體質(zhì)量明顯增加（P＜0.05）。見表1。

2.2 各組大鼠血清TC、TG比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與空白組比較，模型組大鼠血清TC、TG明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠血清TC、TG明顯降低（P＜0.05）。見表2。

2.3 各組大鼠HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與空白組比較，模型組大鼠HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR 明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR明顯降低（P＜0.05）。見表3。

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較Table 1 Comparison of the body mass in various groups (±s)

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較Table 1 Comparison of the body mass in various groups (±s)

①P＜0.05，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組中藥組西藥組體質(zhì)量（m/g）654.25±124.52 345.62±78.92①456.65± 124.85①②485.32± 134.21①②N 10 10 10 10

表2 各組大鼠血清TC、TG比較Table 2 Comparison of the serum levels of TC and TG in various groups (±s)

表2 各組大鼠血清TC、TG比較Table 2 Comparison of the serum levels of TC and TG in various groups (±s)

①P＜0.05，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組中藥組西藥組TG[c/（mmol·L-1）]0.75±0.13 1.86±0.27①1.02± 0.18①②0.91± 0.25①②N 10 10 10 10 TC[c/（mmol·L-1）]1.24±0.42 3.57±0.36①1.68± 0.72①②1.62± 0.43①②

2.4 各組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與空白組比較，模型組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP明顯降低（P＜0.05）。見表4。2.5 各組大鼠血清SOD、MDA、CAT比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與空白組比較，模型組大鼠血清MDA明顯升高（P＜0.05），SOD、CAT明顯降低（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠血清MDA明顯降低（P＜0.05），SOD、CAT明顯升高（P＜0.05）。見表5。

表3 各組大鼠HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR比較Table 3 Comparison of the levels of HbA1c，F(xiàn)BG，F(xiàn)ins，and HOMA-IR in various groups (±s)

表3 各組大鼠HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR比較Table 3 Comparison of the levels of HbA1c，F(xiàn)BG，F(xiàn)ins，and HOMA-IR in various groups (±s)

①P＜0.05，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組中藥組西藥組HOMA-IR 2.67±0.35 16.89±4.58①6.67± 2.13①②5.79± 1.42①②N 10 10 10 10 HbA1c（w/%）3.52±0.24 8.69±1.56①4.26± 1.37①②4.13± 1.16①②FBG[c/（mmol·L-1）]5.31±1.42 17.52±6.27①9.12± 3.16①②8.43± 2.16①②Fins[J/（mIU·L-1）]11.21±3.12 21.37±5.27①15.95± 4.21①②14.86± 3.27①②

表4 各組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP比較Table 4 Comparison of the serum levels of TNF-α，IL-1β，IL-6，and hs-CRP in various groups (±s)

表4 各組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP比較Table 4 Comparison of the serum levels of TNF-α，IL-1β，IL-6，and hs-CRP in various groups (±s)

①P＜0.05，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組中藥組西藥組hs-CRP[ρ/（mg·L-1）]2.02±0.34 24.32±7.12①5.68± 1.13①②5.16± 1.09①②N 10 10 10 10 TNF-α[ρ/（μg·L-1）]1.24±0.16 3.68±0.62①1.79± 0.37①②1.64± 0.41①②IL-1β[ρ/（ng·L-1）]98.32±25.54 186.32±34.85①128.36± 53.16①②121.36± 48.52①②IL-6[ρ/（ng·L-1）]52.32±12.24 126.82±37.18①93.62± 29.63①②86.27± 31.24①②

表5 各組大鼠血清SOD、MDA、CAT比較Table 5 Comparison of the serum levels of SOD，MDA，and CAT in various groups (±s)

表5 各組大鼠血清SOD、MDA、CAT比較Table 5 Comparison of the serum levels of SOD，MDA，and CAT in various groups (±s)

①P＜0.05，與空白組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別空白組模型組中藥組西藥組CAT[J/（U·mL-1）]34.69±8.37 13.67±4.21①21.36±5.12①②24.63±6.31①②N 10 10 10 10 SOD[J/（U·mL-1）]76.84±12.67 34.25±7.68①61.24±16.57①②58.63±17.84①②MDA[c/（mmol·L-1）]4.63±0.62 15.67±3.15①6.34± 1.27①②7.13± 2.18①②

3 討論

糖尿病是內(nèi)分泌科最常見的慢性疾病之一，已成為影響人類健康的第三大疾病，糖尿病可以引起冠心病、腦梗死、腎衰竭和視網(wǎng)膜神經(jīng)病變等嚴(yán)重并發(fā)癥，具有較高的死亡率和致殘率，不僅嚴(yán)重影響患者的身心健康，而且嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，給家人和國家造成沉重的負(fù)擔(dān)。糖尿病是以持續(xù)血糖升高和胰島素釋放不足為主要特征的代謝性疾病，胰島素抵抗是其重要的病理基礎(chǔ)。當(dāng)機(jī)體發(fā)生胰島素抵抗時(shí)，胰島素作用的骨骼肌、肝臟和脂肪組織等靶組織對(duì)胰島素的敏感性降低，導(dǎo)致組織對(duì)葡萄糖的攝取和利用效率下降，引起機(jī)體代償性過度分泌胰島素，以維持血糖的穩(wěn)定，長期的血糖升高和高胰島素血癥從而引起糖尿病[11]。機(jī)體胰島素抵抗主要表現(xiàn)為FBG、Fins和HOMA-IR持續(xù)升高。HbA1c可以提示糖尿病患者近期血糖控制情況。胰島素抵抗不僅可以引起糖尿病，而且可以引起高脂血癥等代謝性疾病。

本研究采用鏈脲佐菌素結(jié)合高脂高糖飲食建立大鼠糖尿病模型，將40只大鼠分為空白組、模型組、中藥組和西藥組，分別給予相應(yīng)藥物干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與空白組比較，模型組大鼠體質(zhì)量明顯 降 低 ， 血 清 TC、 TG、 HbA1c、 FBG、 Fins、HOMA-IR升高；與模型組比較，中藥組大鼠體質(zhì)量明顯增加，血清TC、TG、HbA1c、FBG、Fins、HOMA-IR降低。提示沙參麥冬湯加味可以通過改善胰島素抵抗從而降低糖尿病大鼠的血糖和血脂水平。

炎癥反應(yīng)在糖尿病的發(fā)生發(fā)展中起到重要的作用。炎癥因子介導(dǎo)的慢性免疫炎癥是糖尿病發(fā)生發(fā)展的主要原因，主要表現(xiàn)為TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP等炎癥因子持續(xù)處于輕度升高水平。TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP可以通過多種途徑減少胰島素介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)以及誘導(dǎo)胰島B細(xì)胞凋亡，引起胰島素抵抗，最終導(dǎo)致糖尿病[12，13]。而且炎癥因子水平越高，胰島素抵抗程度越嚴(yán)重。因此，有學(xué)者提出，胰島素抵抗是一種低度炎癥狀態(tài)[14]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與空白組比較，模型組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP水平均明顯升高，而沙參麥冬湯加味可以降低糖尿病大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、hs-CRP的水平。提示沙參麥冬湯加味可以通過抑制炎癥反應(yīng)，改善胰島素抵抗，從而發(fā)揮降糖和降脂作用。

氧化應(yīng)激是機(jī)體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生過多，而清除氧自由基不足，導(dǎo)致機(jī)體氧化和抗氧化狀態(tài)失衡。氧化應(yīng)激在糖尿病的發(fā)生發(fā)展中具有重要的作用。MDA是機(jī)體的氧化產(chǎn)物，反映氧化損傷的程度[15]。SOD和CAT是機(jī)體抗氧化物質(zhì)，可以清除氧自由基，反映機(jī)體的抗氧化能力[16]。當(dāng)機(jī)體SOD、CAT分泌不足或MDA產(chǎn)生過多，可以抑制肝臟胰島素受體正常磷酸化，導(dǎo)致胰島素信號(hào)傳導(dǎo)異常、胰島素抵抗和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，最終發(fā)展為糖尿病[17]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與空白組比較，模型組大鼠血清MDA水平均明顯升高，SOD、CAT明顯降低，而沙參麥冬湯加味可以降低糖尿病大鼠血清MDA水平，提高SOD、CAT水平。提示沙參麥冬湯加味可以通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，改善胰島素抵抗，從而發(fā)揮降糖和降脂作用。

糖尿病屬于中醫(yī)學(xué)“消渴病”范疇。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為此病主要是由于飲食不節(jié)、勞倦、情志失調(diào)等損傷脾、肺、腎，引起氣陰兩虛，氣虛運(yùn)化乏力，不能化生津液，陰虛生內(nèi)熱，陰液暗耗，加重氣傷，形成惡性循環(huán)，發(fā)為消渴病[18]。故糖尿病的病機(jī)主要為陰津虧損，燥熱偏盛。本實(shí)驗(yàn)所用方劑在原方基礎(chǔ)上加黃芪而成，方中沙參、麥冬、玉竹養(yǎng)陰生津、清養(yǎng)肺胃，天花粉生津解渴、清虛熱，扁豆、甘草益氣培中、甘緩和胃，黃芪健脾益氣，以助中焦脾土運(yùn)化津液，桑葉輕宣燥熱，合而成方，共奏益氣養(yǎng)陰、清養(yǎng)肺胃、生津潤燥之功。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沙參麥冬湯加味可降糖改善糖尿病大鼠胰島素抵抗、抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)。

綜上所述，沙參麥冬湯加味具有降糖作用，其機(jī)制可能與減輕胰島素抵抗、抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。