劉國榮,邱立朋,周延萌,辛?xí)悦?,髙允生
(1.蒼山縣人民醫(yī)院藥劑科,山東,臨沂 277700;2.泰山醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,山東,泰安 271016)
杜仲多糖(Eucommia ulmoides Oliv Polysaccharides,EOP)是從杜仲科植物杜仲的干燥樹皮中提取的水溶性糖性成分,是近年來發(fā)現(xiàn)的杜仲又一活性成分。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)其有抗腫瘤[1]、免疫促進(jìn)[2]、抗炎[3]、提高機(jī)體的耐缺氧能力[4]等作用。
本次實(shí)驗(yàn)通過建立糖尿病小鼠模型,驗(yàn)證EOP的降糖作用,并初步探討其作用機(jī)制,為傳統(tǒng)中藥杜仲資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
昆明種小鼠,18~24g,♂♀各半,由泰山醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供(動(dòng)物合格證號(hào):魯動(dòng)質(zhì)字070103),實(shí)驗(yàn)前飼養(yǎng)3d。
Spectrumlab54紫外見分光光度計(jì),上海棱光技術(shù)有限公司;電子分析天平FC104,奧豪斯(上海)公司;LXJ-IIB型低速大容量離心機(jī),上海安亨科學(xué)儀器廠;活力型血糖檢測(cè)儀(德國羅氏診斷公司);活力型血糖試紙(德國羅氏診斷公司)。
EOP提取物(水提醇沉法制備,含量:55.24%);消渴丸(廣州中一藥業(yè)有限公司,批號(hào):國藥準(zhǔn)字Z44020045);四氧嘧啶(北京拜兒迪生物公司,批號(hào): A-7413);其余試劑均為分析純;NO試劑盒,NOS試劑盒,考馬斯亮蘭試劑盒,SOD試劑盒,MDA試劑盒,均購自南京建成生物工程研究所。
將小鼠禁食12h(不禁水),然后按250mg·kg-1ip 2%的四氧嘧啶溶液[5]。 3d后,禁食12h,尾尖采血,測(cè)其血糖含量,以空腹血糖大于10.0mmol·L-1者為糖尿病小鼠,模型不成功者,再次ip四氧嘧啶案300mg·kg-1,三天后,測(cè)其血糖含量,以空腹血糖大于10.0mmol·L-1者為糖尿病小鼠[6],且出現(xiàn)糖尿病三多一少的癥狀,即多尿多飲多食體重減輕,得50只成功的糖尿病小鼠模型。
將糖尿病小鼠按體重隨機(jī)分為5組,每組10只,分別為糖尿病模型組、消渴丸陽性對(duì)照組、EOP低劑量組(100mg·kg-1)、EOP中劑量組(200 mg·kg-1)、EOP高劑量組(400 mg·kg-1)。另以10只同批次健康小鼠作空白對(duì)照組。
空白對(duì)照組和糖尿病模型組以生理鹽水ig,陽性對(duì)照組以消渴丸ig,實(shí)驗(yàn)組以不同濃度的EOP溶液ig,容量均為(0.2ml·10g-1),連續(xù)10天。末次給藥后禁食(不禁水)3h,尾尖取血,測(cè)其空腹血糖。
1.6.1小鼠一般情況觀察
從實(shí)驗(yàn)開始每天觀察小鼠的皮毛、反應(yīng)、活動(dòng)和大便等一般情況。
1.6.2臟器指數(shù)的計(jì)算
小鼠眼球取血后處死,解剖分別取胸腺和脾臟,稱重,計(jì)算胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù)。
胸腺指數(shù)=胸腺平均重量(mg)/小鼠平均體重(g)
脾臟指數(shù)=脾臟平均重量(mg)/小鼠平均體重(g)
1.6.3抗氧化和血管擴(kuò)張活性因子主要生化指標(biāo)的測(cè)定
按照各試劑盒說明書取5ul的血清測(cè)SOD,100ul的血清測(cè)MDA,10%肝組織勻漿上清測(cè)定NO和NOS。
造模前小鼠和正常對(duì)照組皮毛柔軟有光澤、反應(yīng)靈敏、活動(dòng)較多、大便成形。模型組小鼠出現(xiàn)三多一少等糖尿病癥狀,飲食、飲水和尿量增加,并出現(xiàn)皮毛無光澤、聳起、拱背、活動(dòng)減少、反應(yīng)遲鈍、大便溏等癥狀。EOP治療組大部分小鼠上述癥狀基本消失或減輕,反應(yīng)較靈敏,活動(dòng)增多。
模型組小鼠的血糖d10出現(xiàn)增高趨勢(shì);與模型組比較,EOP低、中劑量組小鼠血糖明顯降低(P<0.01,P<0.05),EOP高劑量能夠明顯升高糖尿病小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),見表1。
表1 杜仲多糖對(duì)小鼠血糖和臟器指數(shù)的影響
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01
模型組較正常對(duì)照組MDA 含量明顯升高,SOD含量明顯降低, NO含量明顯升高,NOS含量降低;EOP中、高劑量組能夠顯著降低小鼠血液中MDA 含量,升高SOD含量,EOP高劑量組能夠降低NO含量,升高NOS含量,見表2。
表2 杜仲多糖對(duì)小鼠生化指標(biāo)的影響
注:與模型組比較,**P<0.01,*P<0.01
本次實(shí)驗(yàn)兩次注射四氧嘧啶,成模率較高。成模后的小鼠完全符合糖尿病三高一低癥狀,食量、尿量以及飲水量明顯升高。
由表1看,模型組小鼠的血糖在實(shí)驗(yàn)過程中有增高趨勢(shì),與模型組比較,EOP低、中劑量組小鼠血糖明顯降低,說明EOP有降低血糖的作用,尤其是低劑量降血糖作用顯著。
胸腺和脾臟是機(jī)體的免疫器官,胸腺和脾臟重量與體重的比值(即胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù))是衡量胸腺和脾臟功能正常與否的一項(xiàng)重要指標(biāo)[7]。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可明顯看出(表1)四氧嘧啶致糖尿病各組與正常組小鼠相比,小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均明顯下降,表明糖尿病可顯著抑制小鼠胸腺與脾臟的發(fā)育,對(duì)小鼠免疫功能損害嚴(yán)重。但是與糖尿病模型組相比,EOP則可提高小鼠胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù),表明EOP能提高小鼠非特異性免疫功能。
超氧化物歧化酶(SOD)對(duì)機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用,能清除超氧陰離子(O2-),保護(hù)細(xì)胞免受損傷,因而SOD活性的高低與衰老、腫瘤、炎癥、自身免疫病、血液病和腎臟病都有密切聯(lián)系[8,9]。機(jī)體產(chǎn)生的氧自由基攻擊生物膜中不飽和脂肪酸,引起脂質(zhì)氧化作用,形成脂質(zhì)過氧化物,如丙二醛(MDA)等,丙二醛的含量常常反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度,間接反映出細(xì)胞受傷程度。MDA的測(cè)定常與SOD的測(cè)定相互配合,SOD活性高低間接反映機(jī)體清除自由基的能力,而MDA的高低又反映了細(xì)胞受自由基攻擊的程度[10]。
表2顯示,糖尿病小鼠血清MDA含量明顯升高,同時(shí),SOD活性明顯下降。通過ig不同劑量的EOP和消渴丸后,MDA含量有所下降,其中中劑量組和消渴丸陽性對(duì)照組下降最多;中劑量組和高劑量組SOD活性升高最為明顯。
NO由L-精氨酸和分子氧為底物經(jīng)NOS催化合成,是一種重要的免疫和炎性介質(zhì),具有舒張血管、松弛血管平滑肌和抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖等多種生理功能,與糖尿病及并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展有密切的關(guān)系[11]。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,糖尿病模型小鼠肝臟勻漿NO含量明顯升高,NOS活性降低不很明顯。經(jīng)ig給藥后,相對(duì)于模型組,陽性組和高劑量組肝勻漿NO含量均明顯降低;EOP高劑量組小鼠肝勻漿NOS活性有所增加,但是略低于消渴丸陽性組NOS活性的增加值。
由以上分析可知,EOP能夠降低糖尿病小鼠的血糖值,并且在一定程度上可升高糖尿病小鼠胸腺指數(shù)與脾臟指數(shù),升高體內(nèi)SOD與NOS的活性,降低MDA與NO的含量,因此其降血糖作用機(jī)理可能與其提高糖尿病小鼠的免疫力與體內(nèi)抗氧化能力有關(guān)。
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山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)學(xué)報(bào)2010年9期