宋仲濤,王軍,朱潔宜,李顯筑(指導(dǎo))
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)
希美寧對T2DM大鼠糖脂代謝及脂肪組織炎癥的影響
宋仲濤1,王軍1,朱潔宜2,李顯筑2(指導(dǎo))
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)
目的:通過實(shí)驗(yàn)研究觀察希美寧對2型糖尿病大鼠糖脂代謝、脂肪組織形態(tài)學(xué)及促炎癥因子的影響,探討希美寧的作用機(jī)制。方法:SD大鼠隨機(jī)分為空白組及造模組,造模組采用高脂飲食結(jié)合一次性小劑量STZ腹腔注射的方法制作2型糖尿病大鼠模型,造模成功后隨機(jī)分為模型組、對照組和治療組。其中空白組10只,模型組、對照組和治療組每組各12只。治療組予希美寧(12.9 g/kg,水煎劑)灌胃,對照組予血脂康(1.26 g/kg,水溶液)灌胃,空白組和模型組予等量蒸餾水灌胃,每日1次,連續(xù)給藥6周后測定大鼠體質(zhì)量、內(nèi)臟脂肪重量、VFI指數(shù)、FBG、HOMA-IR、TG、TC、HDL-C、LDL-C水平,ELISA法測定血清FINS、FFA、MCP-1、TNF-α、IL-6水平,脂肪組織HE染色觀察脂肪組織形態(tài)學(xué)改變。結(jié)果:與模型組相比,治療組大鼠體質(zhì)量及內(nèi)臟脂肪重量減輕,VFI指數(shù)下降,F(xiàn)BG、FINS、HOMA-IR、TG、LDL-C及FFA水平均下降,HDL-C水平升高,血清TNF-α、IL-6、MCP-1水平不同程度降低,睪周脂肪細(xì)胞體積變小,療效優(yōu)于對照組。結(jié)論:希美寧可以有效地降低血糖及血脂水平、改善胰島素抵抗,其作用很可能與改善T2DM大鼠內(nèi)臟型肥胖、減輕脂肪組織炎癥有關(guān)。
2型糖尿??;胰島素抵抗;脂肪組織炎癥;促炎癥因子;希美寧
希美寧源于李顯筑教授長期運(yùn)用中醫(yī)藥治療消渴病的臨證經(jīng)驗(yàn),在臨床應(yīng)用中顯現(xiàn)出良好的降糖調(diào)脂、減輕胰島素抵抗且延緩并發(fā)癥的效果,但具體的作用機(jī)制尚未揭示清楚。而近期研究表明脂肪組織慢性炎癥在T2DM、IR發(fā)病中具有重要作用[1],肥胖的T2DM患者通常伴有脂肪組織的低度炎癥,而炎癥因子能夠通過影響胰島素受體后信號(hào)通路導(dǎo)致IR[2]。前期研究證實(shí),希美寧作用機(jī)理與降低血清TNF-α水平有關(guān)[3],因而本研究旨在深入研究希美寧改善T2DM炎癥狀態(tài)的作用機(jī)制,進(jìn)一步發(fā)揮中醫(yī)藥在防治T2DM及其并發(fā)癥中的優(yōu)勢。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
SD大鼠60只,體質(zhì)量(200±20)g,購于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心;希美寧,中藥飲片購于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院;血脂康(國藥準(zhǔn)字Z10950029),北大維信生物科技有限公司生產(chǎn),購于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院;鏈脲佐菌素(STZ)(美國Sigma公司)、葡萄糖測定試劑盒(中生北控公司)、甘油三酯測定試劑盒(中生北控公司)、總膽固醇測定試劑盒(中生北控公司)、低密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒(中生北控公司)、高密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒(中生北控公司)、大鼠血清胰島素酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(Crystal Chem公司)、大鼠游離脂肪酸酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(Santacruz公司)、大鼠TNF-α酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(ESB公司)、大鼠IL-6酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(ESB公司)、大鼠MCP-1酶聯(lián)免疫檢測試劑盒(ESB公司),精密電子天平(Mettler-Toledo公司),血糖儀(羅氏),高速臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭),全自動(dòng)生化分析儀(MD公司),自動(dòng)酶標(biāo)分析儀(Thermo公司),顯微鏡(Olympas株式會(huì)社)等。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為空白組10只及實(shí)驗(yàn)組50只??瞻捉M以基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng),實(shí)驗(yàn)組進(jìn)食高脂高糖飼料,8周后實(shí)驗(yàn)組隔夜空腹腹腔注射STZ(40 mg/kg),空白組僅注射等體積的檸檬酸緩沖液。實(shí)驗(yàn)第9周禁食12 h尾靜脈采血測空腹血糖、空腹胰島素并計(jì)算HOMA-IR??崭寡恰?0.0 mmol/L同時(shí)伴有胰島素抵抗者為造模成功。將成模大鼠隨機(jī)分為模型組12只、對照組12只、治療組12只。
治療組予希美寧(中藥飲片水煎濃縮至0.86 g/mL)12.9 g/kg灌胃,對照組予血脂康水溶液1.26 g/kg灌胃,空白組和模型組予等量蒸餾水灌胃,每日1次。給藥6周后各組大鼠禁食不禁水過夜,烏拉坦麻醉后頸總動(dòng)脈取血,分離血清,全自動(dòng)生化分析儀檢測空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC) 、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白水平(LDL-C)水平;ELISA測定血清FINS、FFA、TNF-α、IL-6、MCP-1水平。剖取睪周脂肪組織、腎周脂肪組織及腸系膜脂肪組織,稱重后部分置于10%中性甲醛中固定,經(jīng)HE染色后光鏡觀察。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
使用SPSS17.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,所有數(shù)據(jù)均采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表達(dá),組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),多重比較采用LSD檢驗(yàn),以P<0.05判斷差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組體質(zhì)量、內(nèi)臟脂肪重量、VFI指數(shù)的比較
如表1所示,模型組大鼠內(nèi)臟脂肪重量及VFI指數(shù)較空白組明顯增加(P<0.01),對照組內(nèi)臟脂肪重量及VFI指數(shù)較模型組有所改善,治療組內(nèi)臟脂肪重量及VFI指數(shù)較模型組顯著降低(P<0.01)。
表1 各組體質(zhì)量、內(nèi)臟脂肪重量、VFI指數(shù)的比較±s)
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.2 各組治療前后血糖、血清胰島素水平及HOMA-IR指數(shù)的比較
如表2所示,給藥后,對照組與模型組相比FBG水平降低,治療組FBG水平較模型組顯著降低。
給藥后與空白組比較,模型組FINS水平明顯升高,顯示出明顯的高胰島素血癥表現(xiàn)。與模型組相比,治療組FINS水平降低,HOMA-IR指數(shù)改善(P<0.01),對照組FINS水平、HOMA-IR指數(shù)亦有所降低(P<0.05)。
表2 各組FBG、FINS、HOMA-IR的比較
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.3 各組大鼠脂代謝水平的比較
如表3所示,與空白組相比,模型組TG、TC、LDL-C及FFA水平升高,HDL-C水平降低,與模型組相比,對照組TG、TC、LDL-C及FFA水平不同程度下降,HDL-C水平升高,差異具有顯著性(P<0.01,P<0.05);與模型組相比,治療組TG、TC、LDL-C及FFA水平均不同程度降低,HDL-C水平升高,差異具有顯著性(P<0.01,P<0.05)。
表3 各組脂代謝水平的比較
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01
2.4 各組大鼠脂肪組織HE染色觀察
HE染色觀察及脂肪細(xì)胞截面積測量結(jié)果顯示,與空白組比較,模型組大鼠附睪脂肪組織脂肪細(xì)胞普遍體積增大,每個(gè)視野中較大脂肪細(xì)胞數(shù)目增多。對照組大鼠附睪部位脂肪細(xì)胞截面積與模型組相比降低(P<0.05)。治療組大鼠附睪部位脂肪細(xì)胞截面積明顯小于模型組(P<0.01),見圖1、表4。
表4 各組大鼠睪周脂肪細(xì)胞截面積比較
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01
圖1 各組大鼠脂肪組織HE染色(200×)
2.5 各組大鼠血清TNF-α、IL-6及MCP-1水平比較
與空白組相比,模型組血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平較空白組升高;對照組與模型組相比,血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平均降低,(P<0.05);治療組血清TNF-α、IL-6、 MCP-1水平較模型組明顯降低(P<0.05,P<0.01)。
表5 各組大鼠血清TNF-α、IL-6及MCP-1水平比較
注:與空白組比較,△P<0.05,△△P<0.01
T2DM屬于中醫(yī)消渴病范疇,而消渴病的病機(jī)頗為復(fù)雜,具有本虛標(biāo)實(shí)的特點(diǎn)[4-5]。希美寧主要組成藥物包括:黃芪、黨參、麥冬、法半夏、陳皮、生山楂、昆布、澤瀉、白花蛇舌草、水蛭等。從中西醫(yī)結(jié)合的角度看來肥胖狀態(tài)下脂肪組織產(chǎn)生低度炎癥的過程是脾運(yùn)失司,運(yùn)化失常,飲食水谷不能化生為精微物質(zhì)而變生痰、濕,痰濕積聚使人臃腫肥胖。中焦氣機(jī)不暢,郁久化熱,熱傷陰津。脂肪細(xì)胞體積增大,胞內(nèi)脂質(zhì)增多是痰濕積聚的結(jié)果,而脂肪組織炎癥的產(chǎn)生是痰濕積聚阻礙氣機(jī),氣郁化熱的過程。脂肪組織產(chǎn)生游離脂肪酸等脂肪因子,釋放入血后,作用于遠(yuǎn)處器官,最終導(dǎo)致胰島素抵抗是痰濁日久化毒,毒邪損傷經(jīng)絡(luò)、臟腑的過程。最終發(fā)為以本虛(臟腑功能失調(diào))標(biāo)實(shí)(內(nèi)熱、痰濁、瘀血、毒邪)為特征的消渴[6-7]。李顯筑教授根據(jù)本病因虛致實(shí),虛、痰、瘀、毒并存,久病入絡(luò)的病機(jī)特點(diǎn),確立了攻補(bǔ)兼施,虛、痰、瘀、毒共除的治療大法,以益氣養(yǎng)陰、燥濕化痰、消導(dǎo)理氣、祛瘀解毒為治療原則,選用黃芪、黨參、麥冬、法半夏、陳皮、生山楂、昆布、澤瀉、白花蛇舌草、水蛭等藥物組方。其中黃芪、黨參、麥冬益氣養(yǎng)陰,切中消渴病氣陰兩虛的總體病機(jī)特點(diǎn);法半夏、陳皮、澤瀉配伍理氣燥濕化痰,針對消渴病伴肥胖脾運(yùn)失司、運(yùn)化失常、痰濕積聚的病機(jī)特點(diǎn);生山楂、昆布消積導(dǎo)滯、軟堅(jiān)祛痰能夠祛除體內(nèi)的痰濁脂毒;生山楂還可以活血散瘀,配伍水蛭搜剔通絡(luò),共同祛除阻滯于經(jīng)絡(luò)中的瘀血痰濁;白花蛇舌草清熱解毒,解除經(jīng)絡(luò)臟腑間痰瘀日久化生的毒邪。全方配伍精當(dāng),切中本病病機(jī)的各個(gè)方面,共奏益氣養(yǎng)陰、燥濕化痰、消導(dǎo)理氣、祛瘀解毒之效。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒M大鼠表現(xiàn)出典型的內(nèi)臟型肥胖,體內(nèi)糖、脂代謝明顯異常,血清葡萄糖、TG、TC、FFA和LDL-C水平顯著高于空白組,同時(shí)脂肪組織分布異常,內(nèi)臟脂肪組織重量明顯增加,VFI指數(shù)升高。模型制備基本符合臨床大多數(shù)2型糖尿病的發(fā)病過程,與飲食結(jié)構(gòu)不合理的肥胖2型糖尿病患者的臨床表現(xiàn)類似。經(jīng)過希美寧治療6周后,治療組大鼠體質(zhì)量減輕、內(nèi)臟脂肪重量及VFI指數(shù)減少,血脂水平明顯改善,空腹血糖、血清胰島素水平及HOMA-IR指數(shù)降低。與對照組相比,治療組改善T2DM模型大鼠脂代謝紊亂的效果更好,能夠更好地改善胰島素抵抗,降低FBG、FINS水平及HOMA-IR指數(shù)。通過對大鼠睪周脂肪組織HE染色切片的觀察與測量,我們發(fā)現(xiàn)治療組脂肪細(xì)胞體積較模型組顯著減小,希美寧很有可能通過減少成熟脂肪細(xì)胞甘油三酯的積聚,降低細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的合成與分解速度,減少游離脂肪酸釋放,從而逆轉(zhuǎn)非脂肪組織的脂質(zhì)沉積,最終改善機(jī)體的胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)。隨著脂肪細(xì)胞體積變小,相關(guān)細(xì)胞因子的分泌亦得到改善,通過對血清TNF-α、IL-6、MCP-1水平的檢測,我們發(fā)現(xiàn)治療組血清TNF-α、IL-6、MCP-1等促炎癥因子的水平較模型組顯著下降。希美寧減少了促炎癥因子對炎癥信號(hào)通路的正反饋?zhàn)饔茫M(jìn)而抑制了脂肪組織的炎癥狀態(tài),這對于改善機(jī)體脂代謝紊亂、改善機(jī)體胰島素抵抗無疑具有重要意義。
希美寧很有可能是通過改善胰島素抵抗達(dá)到降糖的目的,脂肪組織是希美寧產(chǎn)生降糖、降脂、提高胰島素敏感性及改善胰島素抵抗作用的重要靶器官。希美寧具有很好的降糖、降脂、改善胰島素抵抗的作用,其作用機(jī)制與改善內(nèi)臟型肥胖、減少脂肪細(xì)胞體積、抑制脂肪組織炎癥有關(guān),其具體分子機(jī)制有待于進(jìn)一步的深入研究。
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2016-12-28
2017-02-20
宋仲濤(1983-),男,主治醫(yī)師,主要研究方向:中醫(yī)藥治療糖尿病及針灸推拿治療脊柱相關(guān)疾病。
R285.5
A
1002-2392(2017)02-0040-03