蒲公英提取物對(duì)2型糖尿病大鼠降血糖的作用

閆 爽 李光耀 戴叢書 崔昊震 柳振宇 林長(zhǎng)青

(延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院中醫(yī)系，吉林 延吉 133000)

糖尿病是一種由胰島細(xì)胞受損或胰島素抵抗而導(dǎo)致的慢性非傳染性疾病，同時(shí)會(huì)伴隨許多并發(fā)癥。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，世界范圍內(nèi)人群中糖尿病患病人數(shù)呈加倍增長(zhǎng)的趨勢(shì)，死亡人數(shù)也在逐年遞增。2型糖尿病(T2DM)是糖尿病的一種，主要是由于過(guò)度肥胖，使機(jī)體內(nèi)脂代謝紊亂，導(dǎo)致產(chǎn)生胰島素抵抗，影響胰島素在體內(nèi)發(fā)揮作用，其在糖尿病患者中占有很大比重[2]。T2DM會(huì)引起心臟、腎臟、視網(wǎng)膜等諸多器官發(fā)生病變，使機(jī)體內(nèi)脂代謝發(fā)生紊亂[3-4]。臨床上已使用多種類型的藥物和方法來(lái)治療T2DM，如胰島素類藥物[5]，雙胍類以及營(yíng)養(yǎng)干預(yù)等[6-7]，并能有效調(diào)節(jié)脂代謝紊亂等并發(fā)癥。

蒲公英(HerbaTaraxaci)，又名黃花地丁、婆婆丁，是一種多年生草本植物，是常見的藥食同源植物。蒲公英的記載最早見于《唐本草》：味甘，平，無(wú)毒?！侗静輬D經(jīng)》中記載蒲公英可治敷瘡，又治惡刺及狐尿刺。蒲公英的有效化學(xué)成分包括香豆素類、黃酮類、甾醇類、皂苷類等[8]，具有抗菌、抗腫瘤、抗炎癥、抗氧化、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、保護(hù)肝臟及降血糖等多種功能[9]，可應(yīng)用于食用、飲用、藥用以及化妝品等。試驗(yàn)擬以長(zhǎng)白山蒲公英為原料，研究其對(duì)2型糖尿病的降血糖作用，旨在為蒲公英的進(jìn)一步開發(fā)研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

蒲公英：長(zhǎng)白山科學(xué)研究院；

大鼠：50只，體重為(200±20) g，許可證號(hào)SCXK(遼)2015-0001，在延邊大學(xué)動(dòng)物試驗(yàn)室進(jìn)行飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度25 ℃，濕度50%～70%，長(zhǎng)春億斯試驗(yàn)動(dòng)物中心；

高脂高糖飼料、普通飼料：上海帆泊生物技術(shù)有限公司；

鹽酸二甲雙胍片：北京萬(wàn)輝雙鶴藥業(yè)有限責(zé)任公司；

鏈脲佐菌素(STZ)：美國(guó)Sigma公司；

血糖試紙：天津九安醫(yī)療電子股份有限公司；

FINS、TG、TC、ALT、AST、MDA、SOD、GSH、CAT試劑盒：江蘇南京建城生物工程研究所。

1.2 試驗(yàn)儀器

血糖儀：AG-605型，天津九安醫(yī)療電子股份有限公司；

分析天平：JJ224BC型，生工生物工程上海股份有限公司；

旋蒸儀：DTC-22B型，日本ULUAC KIKO公司。

1.3 蒲公英提取物的制備

稱取干燥的蒲公英藥材，按料液比1∶30 (g/mL)加入蒸餾水，60 ℃水浴4 h，3 000 r/min 離心10 min，取上清液進(jìn)行抽濾，用旋蒸儀進(jìn)行減壓蒸餾濃縮，冷凍干燥，得蒲公英提取物，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 T2DM大鼠模型的建立

動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，正常組10只飼喂正常飼料，其余大鼠均以高脂高糖飼料喂養(yǎng)6周，喂養(yǎng)后以30 mg/kg·BW 劑量進(jìn)行腹腔注射STZ，建立T2DM大鼠模型，72 h后進(jìn)行血糖測(cè)定，F(xiàn)BG水平>16.7 mmol/L則造模成功。將造模成功大鼠隨機(jī)分為4組，每組10只，包括模型組、蒲公英高劑量組(400 mg/kg)、蒲公英低劑量組(200 mg/kg)、陽(yáng)性正常組(150 mg/kg)，劑量設(shè)定參照李雪石等[10]的方法。每天進(jìn)行灌胃，連續(xù)灌胃8周，除試驗(yàn)組外，正常組和模型組每天以等量的蒸餾水灌胃，每?jī)芍苡涗浰写笫蟮捏w重和FBG。

1.5 糖尿病大鼠的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 體重 采用稱重法。

1.5.2 血糖值(FBG) 用血糖儀測(cè)定。

1.5.3 糖耐量水平(OGTT) 在給藥第8周末，進(jìn)行OGTT試驗(yàn)，以1 g/kg·BW 灌胃葡萄糖，分別測(cè)定灌胃后0，30，60，90 min 時(shí)的血糖水平。

1.5.4 胰島素抵抗(FINS) 采用Elisa法，按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。

1.5.5 胰島素敏感性(HOMA-IR) 按式(1)計(jì)算HOMA-IR。

HOMA-IR=FBG×FINS/22.5。

(1)

1.6 2型糖尿病大鼠血清基礎(chǔ)指標(biāo)測(cè)定

1.6.1 ALT、AST 將血清取出放至室溫備用，依次按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作，添加所有反應(yīng)液后，搖勻，室溫放置15 min，于510 nm處測(cè)定各孔吸光值。

1.6.2 TG、TC 將血清取出放至室溫備用，依次按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作，所有反應(yīng)液混勻后，37 ℃孵育10 min，于510 nm處測(cè)定各孔吸光值并記錄。

1.6.3 SOD 按說(shuō)明書依次加入待測(cè)樣本以及各反應(yīng)液，對(duì)照孔加入蒸餾水，混勻，37 ℃孵育20 min，于450 nm 處測(cè)定吸光度。

1.6.4 GSH 按說(shuō)明書依次加入待測(cè)樣本以及各反應(yīng)液，混勻后，室溫靜置15 min，于412 nm處測(cè)定吸光度。

1.6.5 CAT 加入0.05 mL樣品，1 mL 37 ℃預(yù)熱的試劑1和0.1 mL 37 ℃預(yù)熱的試劑2，混勻，37 ℃準(zhǔn)確反應(yīng)1 min，再按試劑盒說(shuō)明書加入其他試劑，混勻，并于405 nm 處測(cè)定吸光值。

1.6.6 MDA 按試劑盒說(shuō)明書依次加入50 μL待測(cè)樣本，1 000 μL工作液，空白管用無(wú)水乙醇替代，標(biāo)準(zhǔn)管用10 nmoL/mL 標(biāo)準(zhǔn)品替代，混勻，95 ℃以上水浴20 min，冷卻后，于530 nm處測(cè)定吸光值。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示；使用t檢驗(yàn)和單方差分析(ANOVA)進(jìn)行組間比較，P<0.05表示具有顯著性差異；使用IBM SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)T2DM大鼠體重、FGB、FINS和HOMA-IR的影響

由圖1可知，模型組大鼠體重極顯著低于正常組(P<0.01)，與模型組相比，經(jīng)蒲公英提取物治序后能顯著提高糖尿病大鼠的體重(P<0.05)，并與二甲雙胍顯示出相似的治療效果。8周后，模型組大鼠的FBG極顯著高于正常組(P<0.01)，但經(jīng)蒲公英提取物治療的T2DM大鼠的FBG較模型組極顯著降低(P<0.01)，與陽(yáng)性組間差異不顯著(P>0.05)。經(jīng)高脂高糖飼料和STZ誘導(dǎo)的T2DM大鼠FINS和HOMA-IR水平較正常組極顯著增加(P<0.01)，與模型組相比，蒲公英提取物治療組可降低FINS和HOMA-IR水平。已有研究[11]指出，蒲公英提取物能有效降低糖尿病小鼠的血糖；聶文佳等[12]研究表明蒲公英提取物具有降血糖作用；王娓娓等[13]發(fā)現(xiàn)蒲公英氯仿提取物可作為一種降糖藥治療2型糖尿病。胰島素抵抗被認(rèn)為是2型糖尿病發(fā)生的主要因素，其機(jī)理是周圍靶組織對(duì)胰島素的敏感性和反應(yīng)性降低，影響胰島素靶組織對(duì)葡萄糖的吸收，在糖尿病的生理病理方面起著重要的作用[14]。試驗(yàn)中，T2DM大鼠的FBG、FINS和HOMA-IR顯著增加(P<0.05)，蒲公英提取物高劑量組與陽(yáng)性藥物二甲雙胍組HOMA-IR和血糖水平經(jīng)治療后顯著降低，且兩組間無(wú)顯著性差異，說(shuō)明蒲公英提取物可以改善T2DM大鼠的胰島素抵抗。綜上，蒲公英提取物能有效地降低T2DM大鼠空腹血糖值，并能夠改善胰島素抵抗?fàn)顩r，降低胰島素敏感性。

##表示與正常組相比差異極顯著(P<0.01)；**表示與模型組相比差異極顯著(P<0.01)；*表示與模型組相比差異顯著(P<0.05)

2.2 對(duì)OGTT水平的影響

由圖2可知，灌胃后0，30，60，90 min時(shí)大鼠的血糖水平均顯著高于正常組(P<0.05)，經(jīng)蒲公英提取物處理的大鼠血糖水平在灌胃后30，60，90 min時(shí)極顯著降低(P<0.01)，其中高劑量組效果更為明顯；蒲公英提取物高劑量組與陽(yáng)性正常組顯示出相似的水平。

##表示與正常組相比差異極顯著(P<0.01)；**表示與模型組相比差異極顯著(P<0.01)

2.3 對(duì)T2DM大鼠血清中TC、TG、ALT、AST水平的影響

由圖3可知，與正常組相比，模型組大鼠的TG、TC水平極顯著升高(P<0.01)；與模型組相比，經(jīng)蒲公英提取物高劑量治療后極顯著降低了TG、TC水平(P<0.01)。模型組大鼠的ALT、AST水平較正常組極顯著增加(P<0.01)，經(jīng)蒲公英提取物高劑量組治療后可極顯著降低ALT、AST水平(P<0.01)。過(guò)多的脂肪積累會(huì)導(dǎo)致代謝紊亂，多數(shù)情況下會(huì)導(dǎo)致T2DM的發(fā)生[15]。T2DM大鼠血清的TC、TG濃度顯著增加，表明T2DM大鼠出現(xiàn)了異常的脂代謝情況，其原因可能是T2DM大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗時(shí)，機(jī)體內(nèi)對(duì)葡萄糖的利用失調(diào)，導(dǎo)致脂肪分解增加，從而生成大量的游離脂肪酸(FFA)，組織負(fù)壓過(guò)大，吸收脂肪酸的能力降低，F(xiàn)FA大量釋放到血液和肝臟中，導(dǎo)致肝臟中TC、TG含量增多，從而導(dǎo)致肝損傷。此外，T2DM大鼠血清中AST、ALT水平也發(fā)生了明顯的變化，當(dāng)肝臟受損時(shí)，肝細(xì)胞中ALT和AST兩種酶會(huì)進(jìn)入血液，導(dǎo)致血液中ALT和AST含量上升，而經(jīng)蒲公英提取物治療后能顯著抑制這些標(biāo)志物的變化。

2.4 對(duì)T2DM大鼠血清中SOD、GSH、CAT和MDA水平的影響

由圖4可知，與正常組相比，模型組大鼠血清中的SOD、GSH、CAT水平極顯著降低(P<0.01)，經(jīng)蒲公英提取物高劑量組治療后可極顯著恢復(fù)其水平(P<0.01)，而模型組大鼠肝臟中的MDA水平均顯著高于正常組(P<0.01)，經(jīng)蒲公英提取物治療后可極顯著降低其水平(P<0.01)。長(zhǎng)期高血糖和高血脂可使機(jī)體自由基增加，導(dǎo)致機(jī)體始終處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，從而使胰島B細(xì)胞凋亡，血糖上升。經(jīng)蒲公英提取物灌胃后，T2DM大鼠的相關(guān)指標(biāo)均有所改善，說(shuō)明蒲公英提取物能改善T2DM大鼠的氧化應(yīng)激和脂代謝情況。

##表示與正常組相比差異極顯著(P<0.01)；*表示與模型組相比差異顯著(P<0.05)，**表示與模型組相比差異極顯著(P<0.01)

##表示與正常組相比差異極顯著(P<0.01)；**表示與模型組相比差異極顯著(P<0.01)

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，蒲公英提取物具有顯著的降血糖作用，可能與其改善胰島素抵抗、提高氧化應(yīng)激水平以及改善脂質(zhì)代謝有關(guān)。試驗(yàn)中僅對(duì)蒲公英粗提物以及2型糖尿病大鼠的基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行了研究，后續(xù)將制備蒲公英單體，并對(duì)其降血糖作用機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步研究。