李 超,潘建明,羅新根,張相年,吳新榮
(廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院藥劑科,廣東 廣州 510010)
桑葉為??浦参锷?Morus alba L)的干燥葉,現(xiàn)代研究具有降血糖、降血壓等多種生物活性[1]。桑葉消渴膠囊是本單位新研究的尚未上市的新藥,主要成份為桑葉提取物,用于高血糖、高血脂癥。桑葉在我國(guó)擁有很大的資源優(yōu)勢(shì),古代醫(yī)方中就用于清熱、消炎、潤(rùn)燥、明目、治療消渴病的記載。這些作用與人體許多慢性疾病密切相關(guān),因此研究桑葉的藥理作用意義深遠(yuǎn)。本文將對(duì)以桑葉提取物為主要原料的桑葉消渴膠囊給予Ⅱ型糖尿病大鼠,觀察受試物其對(duì)胰島素抵抗型動(dòng)物的糖耐量,并通過(guò)長(zhǎng)期給藥觀察動(dòng)物血糖變化和對(duì)血脂影響。初步探討桑葉消渴膠囊的降糖作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用由南方醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供的體重200~250 g Wistar大鼠,雄性,90只。許可證號(hào):SCXK粵2006-0015,編號(hào)0056299。
1.2 試驗(yàn)藥物
1.2.1 受試物 桑葉消渴膠囊,批號(hào):060912,廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院制劑中心提供。
1.2.2 陽(yáng)性物 阿卡波糖(拜糖平)50 mg。由德國(guó)拜耳公司生產(chǎn),批號(hào):117951。鹽酸二甲雙胍腸溶片250 mg,由河北天成藥業(yè)有限公司,批號(hào):09100902。造模劑,鏈尿佐菌素(STZ)每瓶50 g,批號(hào):10122281,由Sigma公司提供。
1.2.3 淀粉 由黑龍江玉米淀粉廠提供,批號(hào):20090918。
1.2.4 檸檬酸 廣州化學(xué)試劑廠提供,批號(hào)20070502。
1.3 高糖高酯飼料 豬油15%、蔗糖20%、膽固醇5%、蛋黃粉5%、膽酸鈉0.5%、基礎(chǔ)飼料54.5%由廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物監(jiān)測(cè)所制備,許可證號(hào):SCXK(粵)2008-0002粵監(jiān)證字2008D007。
1.4 儀器 血糖儀與配套試紙:羅康全活力型血糖檢測(cè)儀,由德國(guó)羅氏公司生產(chǎn)(上海)。
2.1 Ⅱ型糖尿病造模 取上述動(dòng)物,按體重隨機(jī)抽取10只作為正常對(duì)照組,其余80只作模型組,正常對(duì)照組給予普通飼料,模型組給予高糖高酯飼料,常規(guī)飼養(yǎng),每周記錄一次體重及24 h進(jìn)食量,飼養(yǎng)5周,禁食24 h(不禁水),模型組動(dòng)物腹腔注射(ip)1%STZ(新鮮配制)劑量為28 mg/kg。ip后密切觀察動(dòng)物,如狀態(tài)很差并開(kāi)始死亡,馬上注射中效胰島素3 U/100 g。正常對(duì)照組動(dòng)物ip同體積的檸檬酸緩沖液(調(diào)pH至4.5)0.28 ml/100 g。繼續(xù)按原法飼養(yǎng)。1周后全部動(dòng)物禁食4 h,由尾靜脈取血用羅氏血糖儀檢測(cè)血糖值,并尾靜脈取血測(cè)定給藥前的血清甘油三酯。
2.2 糖耐量(GTT)、降糖實(shí)驗(yàn) 取空腹血糖在>16.0 mmol/L的Ⅱ型糖尿病動(dòng)物40只,按血糖值隨機(jī)分為四組,即空白對(duì)照組、受試物低、高劑量組、陽(yáng)性對(duì)照組,每組10只,正常對(duì)照組12只。低、高劑量組分別灌胃(ig)受試物粉末250 mg/kg、1 000 mg/kg,陽(yáng)性對(duì)照組ig鹽酸二甲雙胍腸溶片200 mg/kg,空白對(duì)照組與正常對(duì)照組均ig相同體積生理鹽水,ig容量均為10 ml/kg,連續(xù)給藥29 d,每天給藥一次。期間,模型組動(dòng)物繼續(xù)喂養(yǎng)高糖高酯飼料,每周記錄24 h進(jìn)食量、體重。第26天進(jìn)行GTT實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)當(dāng)天陽(yáng)性對(duì)照組改為拜糖平20 mg/kg,禁食過(guò)夜,測(cè)定空腹血糖(T0)給藥時(shí)同時(shí)ig給予30%淀粉3 g/kg,分別于30 min、60 min、120 min后尾靜脈取血用血糖儀測(cè)各組動(dòng)物的血糖,并計(jì)算各組各時(shí)間點(diǎn)較給藥前血糖升高值,與空白對(duì)照組進(jìn)行組間均值比較。降糖實(shí)驗(yàn)于第29天先禁食4 h后給藥測(cè)空腹血糖,給藥后2 h尾靜脈取血用測(cè)定餐后血糖。計(jì)算各組給藥后較給藥前血糖下降值并按下面公式計(jì)算血糖下降百分率,并尾靜脈取血分離血清測(cè)定給藥后的血清甘油三酯,用SPSS系統(tǒng)軟件進(jìn)行與空白對(duì)照組均值的比較。公式:血糖下降百分率(%)=血糖下降值/給藥前空腹血糖值×100%。
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)處理采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。若各組方差齊采用單因素方差分析,用Dunnett-t檢驗(yàn)法進(jìn)行各劑量組與空白對(duì)照組之間的均數(shù)比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 口服淀粉GTT血糖值 分別ig 250 mg/kg、1 000 mg/kg受試物對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠GTT各時(shí)間點(diǎn)血糖值的影響見(jiàn)表1。
表1 口服淀粉GTT血糖值(±s,n=10)
表1 口服淀粉GTT血糖值(±s,n=10)
空白對(duì)照組低劑量組高劑量組陽(yáng)性對(duì)照組生理鹽水250 1000 20 16.86±4.11 17.00±5.97 19.40±5.19 20.01±4.89 20.32±4.82 19.50±6.34 23.04±4.47 24.70±5.29 31.60±2.09 26.26±4.51 27.84±5.88 22.93±4.68 30.28±2.63 27.49±5.20 26.66±2.45 23.66±4.23
3.2 口服淀粉GTT血糖升高值 分別ig給予250 mg/kg、1 000 mg/kg受試物各組各時(shí)間點(diǎn)血糖升高值與空白對(duì)照組血糖升高值比較見(jiàn)表2。
表2 口服淀粉GTT血糖升高值結(jié)果(±s,n=10)
表2 口服淀粉GTT血糖升高值結(jié)果(±s,n=10)
注:與空白對(duì)照組比較,▲P<0.01;▲▲P<0.05,▲▲▲P<0.01。
空白對(duì)照組低劑量組高劑量組陽(yáng)性對(duì)照組生理鹽水250 1000 20 3.46±3.58 2.50±3.49 3.64±3.56 4.69±5.29 14.74±2.88 9.26±4.60 8.44±4.12▲▲2.91±2.98▲▲▲13.41±2.34 10.49±5.53 7.26±4.04▲3.64±3.09▲▲▲
3.3 血糖影響結(jié)果 連續(xù)29 d分別ig給予250 mg/kg、1 000 mg/kg受試物對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠血糖值的影響見(jiàn)表3。
表3 血糖影響結(jié)果(±s,n=10)
表3 血糖影響結(jié)果(±s,n=10)
注:與正常對(duì)照組和空白對(duì)照組比較,▲P<0.01;▲▲▲P<0.01。
組別 血糖值(mmol/L)正常對(duì)照組空白對(duì)照組低劑量組高劑量組二甲雙胍組劑量(mg/kg)生理鹽水生理鹽水250 1000 200給藥前6.14±0.59 32.64±1.06 32.21±1.67 32.99±0.73 31.88±3.33給藥后5.94±0.41 27.50±4.53 24.08±2.13 22.60±3.66 14.88±3.68血糖下降值0.20±0.67 5.14±3.90 8.14±2.83 10.39±3.72▲17.00±1.94▲▲▲下降率(%)3.3 15.7 25.3 31.5 53.3
3.3 甘油三酯影響結(jié)果 連續(xù)29 d分別ig給予250 mg/kg、1 000 mg/kg給予受試物對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠甘油三酯的影響見(jiàn)表4。
表4 甘油三酯影響結(jié)果(±s,n=10)
表4 甘油三酯影響結(jié)果(±s,n=10)
注:與正常對(duì)照組和空白對(duì)照組比較,▲P<0.01;▲▲P<0.05,
組別 甘油三酯(mmol/L)正常對(duì)照組空白對(duì)照組低劑量組高劑量組二甲雙胍組劑量(mg/kg)生理鹽水生理鹽水250 1000 200給藥前2.47±0.67 1.43±0.77 1.81±0.48 1.85±0.58 1.57±0.32給藥后2.74±0.87 1.57±0.44 1.11±0.28 1.04±0.16 0.98±0.34下降值-0.27±0.06-0.15±0.08 0.69±0.16▲0.81±0.14▲▲0.58±0.11▲
Ⅱ型糖尿病大鼠ig受試物分別250 mg/kg和1 000 mg/kg,低劑量組60 min后能顯著抑制血糖吸收,與空白對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);高劑量組60 min、120 min均能顯著抑制血糖吸收,與空白對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05);對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠連續(xù)29 d給予受試物250mg/kg、1 000 mg/kg BW,低劑量組的血糖略有下降,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),高劑量組動(dòng)物的血糖顯著下降(P<0.05)。Ⅱ型糖尿病大鼠連續(xù)給藥ig桑葉提取物250 mg/kg、1 000 mg/kg 29 d,低、高劑量組均能顯著降低其甘油三酯,與空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)。
糖尿病的病情發(fā)展與血糖濃度的變化密切相關(guān),在調(diào)節(jié)血糖濃度中,緩解小腸對(duì)多糖與葡萄糖的吸收是一個(gè)重要機(jī)制[2]。本文的糖耐量實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示桑葉消渴膠囊能顯著緩解小腸對(duì)多糖吸收的作用。早在20世紀(jì)90年代日本學(xué)者對(duì)桑葉提取物做了大量的實(shí)驗(yàn)研究,他們發(fā)現(xiàn)桑葉對(duì)二糖類(lèi)分解酶(Sucrase)活性有抑制作用[3],桑葉消渴膠囊降糖的主要作用于淀粉消化的最后階段,對(duì)二糖酶(麥芽糖和乳糖酶)有顯著的抑制作用[4],還有一些國(guó)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)桑葉消渴膠囊對(duì)四氧嘧啶高血糖動(dòng)物也具有顯著降糖作用,認(rèn)為主要作用機(jī)制是抑制了α-葡萄糖水解酶的催化作用[5]。有學(xué)者認(rèn)為主要是桑葉中含有的DNJ(1-deoxynojirimycin)阻礙了α-糖苷酶的活性[2,6]。在我國(guó)也有報(bào)道糖尿病大鼠的ig給予桑葉消渴膠囊中的總黃酮,觀察動(dòng)物給藥前后血糖的變化,并剝離小腸刷狀緣模,勻漿后加入桑葉總黃酮,測(cè)定對(duì)雙糖酶活性的抑制率,結(jié)果顯示,桑葉總黃酮使糖尿病大鼠血糖降低,對(duì)蔗糖酶、麥芽糖酶、乳糖酶活性均有抑制作用,其降血糖的作用機(jī)制可能減緩小腸對(duì)碳水化合物的消化和吸收,從而使外周血糖變化穩(wěn)定[6]。本文通過(guò)糖耐量實(shí)驗(yàn)顯示出桑葉消渴膠囊在一定劑量下對(duì)胰島素抵抗型的Ⅱ型糖尿病大鼠多糖的吸收有顯著的抑制作用,糖耐量實(shí)驗(yàn)也能夠表明受試物能夠抑制胰腺蘭格爾罕氏島的病變進(jìn)展,同時(shí)可以維持胰島素的分泌,抑制血糖的升高,延緩糖耐病的發(fā)作。綜上所述桑葉消渴膠囊可能是控制餐后血糖的有效手段。本實(shí)驗(yàn)對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠連續(xù)29 d給予桑葉提取物高劑量組動(dòng)物的血糖顯著下降,受試物組均能顯著降低其甘油三酯,因此長(zhǎng)期給藥在控制餐后高血糖的同時(shí),也能抑制血清脂質(zhì)增加,為桑葉的新藥開(kāi)發(fā)提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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