葛根提取物對(duì)糖尿病模型小鼠降血糖效果觀察

魏 婧，黃翔宇，劉裕鵬，祁宇晨，戴鼎震，陳俊紅

（金陵科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，南京 211169）

糖尿病是一種慢性全身性代謝性疾病，主要分為Ⅰ型和Ⅱ型，其病因主要由遺傳和環(huán)境兩方面因素共同組成。糖尿病主要表現(xiàn)為高血糖和糖尿，它是由于體內(nèi)胰島素的分泌缺陷及對(duì)胰島素反應(yīng)低下（胰島素抵抗）而引起的糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水及鹽代謝紊亂[1]。據(jù)估計(jì)，目前全球約有1.5 億糖尿病人，2025 年將達(dá)3 億。隨著糖尿病患病率的增加，糖尿病并發(fā)癥如心腦血管病、腎病、失明等，將使患者致殘甚至危及生命[2]。目前糖尿病只能通過長期的口服藥物或注射胰島素控制，減緩血糖的上升，并減少各種并發(fā)癥的發(fā)生。在中醫(yī)上，糖尿病被稱為消渴病[3]。中醫(yī)藥治療消渴病的歷史可追溯到2 000年前，值得進(jìn)一步探究。在各類中藥配方中，葛根（Pueraria）是一種值得關(guān)注的中藥，常用來配伍發(fā)揮作用，如葛根岑連湯能控制糖尿病的血糖，其中葛根為君藥[4-5]，因此把葛根作為主要的降血糖中藥也有跡可循。但葛根作為單一的降血糖作用報(bào)道不多。已見報(bào)道，葛根具有降血壓、減慢心率、降低心肌耗氧量、擴(kuò)張冠狀血管、改善正常和缺血心肌的代謝、促進(jìn)腦循環(huán)、促進(jìn)周圍血管及微循環(huán)、抗心律失常、抗氧化的作用[6]。本試驗(yàn)擬在建立小鼠糖尿病模型的基礎(chǔ)上，采用灌胃葛根提取物水溶液的方法進(jìn)行藥物治療，監(jiān)測(cè)小鼠空腹血糖值以及體重的變化情況，評(píng)價(jià)葛根提取物降血糖的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

3～4 周齡雄性昆明小白鼠150 只，購自揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心。

1.2 糖尿病小鼠模型的建立

鏈脲佐菌素（STZ）注射液的制備：將100 mg的STZ藥物溶于10 mL檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液（pH為4.2）中，配制成1%的STZ溶液，然后用0.22 μm細(xì)菌濾器過濾除去雜菌，4 ℃保存，備用。

小白鼠適應(yīng)性飼喂7 d 后，連續(xù)5 d 腹腔注射小劑量STZ注射液（50 mg·kg-1），常規(guī)飼養(yǎng)7 d，觀察并記錄小鼠的死亡情況以及飲水情況和尿液變化[7]。在第7天時(shí)，測(cè)定小鼠空腹血糖值，若小鼠的空腹血糖值≥11.1 mmol·L-1，則為造模成功。

1.3 試驗(yàn)分組及給藥

將糖尿病模型小鼠隨機(jī)分為5 組，即高、中、低劑量葛根提取物組、糖尿病對(duì)照組和鹽酸二甲雙胍對(duì)照組，每組10只，另設(shè)正常小鼠作為空白對(duì)照組，并稱重。高、中、低劑量葛根提取物組分別灌胃200、150、100 mg·kg-1葛根提取物水溶液，糖尿病對(duì)照組、空白對(duì)照組灌胃等體積的生理鹽水，鹽酸二甲雙胍對(duì)照組灌胃等體積劑量為100 mg·mL-1的鹽酸二甲雙胍藥液。分別在給藥后第0、7、14、21、28天測(cè)定各組小鼠空腹血糖值并稱重。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖尿病小鼠模型的建立

本次試驗(yàn)選用150只昆明小白鼠進(jìn)行造模，按5 次小劑量注射STZ 注射液（50 mg·kg-1）后死亡1只，死亡率為0.67%，7 d 觀察期內(nèi)未見再有小鼠死亡。試驗(yàn)第7 天時(shí)測(cè)定小鼠空腹血糖值，有101只血糖值≥11.1 mmol·L-1，說明成功建立101 只Ⅰ型糖尿病模型小鼠，平均空腹血糖值為（14.78±2.52）mmol·L-1，血糖值穩(wěn)定。

2.2 葛根提取物對(duì)糖尿病小鼠模型血糖的影響

各組給藥后的小鼠平均空腹血糖測(cè)量結(jié)果如表1所示。給藥前，與空白對(duì)照組相比，其他各組小鼠血糖值顯著高于空白對(duì)照組（P＜0.05）。整個(gè)試驗(yàn)期間糖尿病對(duì)照組的小鼠血糖持續(xù)升高最后趨于穩(wěn)定，沒有逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。試驗(yàn)中使用的鹽酸二甲雙胍是現(xiàn)階段通用有效的降血糖口服藥物，對(duì)血糖有一定的控制作用，將其設(shè)為陽性對(duì)照組?？梢园l(fā)現(xiàn)葛根提取物對(duì)本次試驗(yàn)糖尿病模型小鼠的空腹血糖值有一定的控制作用。

表1 試驗(yàn)小鼠給藥4周的平均空腹血糖值mmoL·L-1

與糖尿病對(duì)照組相比，葛根提取物各劑量組在用藥第7天開始即可顯著降低模型小鼠血糖值，且在給藥第28 天葛根提取物高劑量組降血糖效果顯著優(yōu)于葛根提取物低、中劑量組。與鹽酸二甲雙胍對(duì)照組相比，葛根提取物各劑量組在給藥7 d后降血糖效果與鹽酸二甲雙胍一致，在給藥第28 天，葛根提取物高劑量組小鼠空腹血糖值顯著低于鹽酸二甲雙胍組，說明葛根提取物高劑量組降血糖效果優(yōu)于鹽酸二甲雙胍對(duì)照組。

2.3 葛根提取物對(duì)糖尿病小鼠模型體重的影響

將成功造模的糖尿病小鼠和空白對(duì)照組小鼠，在給藥前進(jìn)行空腹血糖值測(cè)定，然后稱重并記錄。在用藥28 d后，同樣對(duì)小鼠進(jìn)行稱重并記錄，結(jié)果見表2。

由表2可知，本次試驗(yàn)中，空白對(duì)照組的小鼠在28 d 內(nèi)增重約7 g，其余5 組小鼠的體重均有所下降，但下降程度不等。其中，糖尿病對(duì)照組小鼠體重下降極顯著（P＜0.01），葛根提取物低劑量藥物組小鼠體重顯著下降（P＜0.05），鹽酸二甲酸雙胍對(duì)照組、葛根提取物中、高劑量藥物組小鼠體重下降不顯著（P＞0.05）。各藥物組均能有效減緩小鼠體重下降，葛根提取物高劑量組的體重下降程度最小。

表2 給藥前和給藥28 d后各組小鼠的體重g·只-1

3 討論與結(jié)論

成功建立動(dòng)物Ⅰ型糖尿病模型是評(píng)價(jià)一種藥物能否治療糖尿病的關(guān)鍵。在具體選擇模型動(dòng)物時(shí)，大鼠、豚鼠、小鼠都可用來造模。李莉等[8]通過鏈脲佐菌素成功誘導(dǎo)大鼠Ⅰ型糖尿病模型。楊麗萍等[9]給豚鼠注射STZ-枸櫞酸鹽緩沖液和胰島素以探究糖尿病及其他并發(fā)癥。王柳萍等[10]探討了四氧嘧啶制備小鼠糖尿病模型的影響因素。目前，已有不少適宜做糖尿病模型的不同品系的實(shí)驗(yàn)小鼠及大鼠。不過從試驗(yàn)成本的角度考慮，昆明小鼠是使用較多的一種，本次研究就選擇了昆明小白鼠。王春艷等[11]指出，與四氧嘧啶相比，在化學(xué)藥物誘導(dǎo)糖尿病的過程中，STZ 具有造模穩(wěn)定、快速、種屬選擇性不強(qiáng)（豚鼠只能用STZ 造模）、組織毒性相對(duì)較小、致死率較低等優(yōu)點(diǎn)，因此成為藥物誘導(dǎo)糖尿病的首選藥物。故本次試驗(yàn)通過5 次腹腔注射50 mg·kg-1的鏈脲佐菌素而成功建立Ⅰ型糖尿病小鼠模型。

葛根具有升陽透疹、發(fā)表解肌、解熱生津的功效。從葛根中提取的葛根素在20世紀(jì)90年代已經(jīng)用于糖尿病及其并發(fā)癥的研究，有研究表明葛根素能夠抑制體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪等與葡萄糖自發(fā)反應(yīng)生成穩(wěn)定的非糖基化終末產(chǎn)物（AGEs），此反應(yīng)稱為非酶糖基化反應(yīng)（NEG），而AGEs 的體內(nèi)積累恰恰是造成糖尿病和其他并發(fā)癥產(chǎn)生的原因[12-13]。本次試驗(yàn)所用的葛根提取物，葛根素是其最主要成分之一。試驗(yàn)中，葛根提取物低、中、高劑量藥物組均能有效降低糖尿病模型小鼠的血糖，其降血糖的效果與現(xiàn)階段通用的鹽酸二甲雙胍片相近。此外，葛根提取物高劑量藥物組的降血糖效果較其他兩組明顯，且趨于穩(wěn)定，證明在一定范圍內(nèi)，藥物濃度越高，降血糖效果越明顯。

眾所周知，糖尿病的典型特征是“三多一少”，即多食，多飲，多尿，體重減輕[14]。糖尿病患者往往體重下降明顯，本試驗(yàn)用小鼠模型也證實(shí)了這一點(diǎn)，并且用葛根提取物有效緩解了患病鼠的體重下降。試驗(yàn)中，空白對(duì)照組的健康小鼠體重明顯增加，相反糖尿病對(duì)照組的體重下降最厲害，而其他4組藥物組小鼠的體重下降均有所減緩，由此證明使用鹽酸二甲雙胍和葛根提取物能夠有效減緩糖尿病小鼠的體重下降。因此，葛根提取物與鹽酸二甲雙胍一樣，是可行的降血糖中藥成分，而葛根高劑量藥物組的糖尿病模型小鼠體重下降程度最小，由此也說明在一定程度上藥物作用濃度與糖尿病模型小鼠的體重成正比。