張 軍 孫佳佳 馬雷雷 趙 靜 劉 穎
非傳染性疾病(主要包括糖尿病、心血管疾病、腫瘤等)是世界上最主要的死亡原因,占總死亡人數(shù)的65%[1]。2型糖尿病不僅對人類壽命和生活質(zhì)量有嚴重的威脅,還造成各國沉重的經(jīng)濟負擔,2015年一項研究表明[2],全球糖尿病總花費占全球GDP的1.8%,約1.31萬億美元。因此,有效防治2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展尤為重要。中藥具有多途徑、多靶點且毒副作用小的優(yōu)勢,最新研究表明[3],防治2型糖尿病應堅持益氣養(yǎng)陰、活血化瘀的治療原則。本研究為本科室自擬方,臨床療效突出,行動物實驗,旨在研究益氣養(yǎng)陰活血方對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及胰島β細胞功能的影響。
1.1 材料
1.1.1 動物選取SD雄性,SPF級,體質(zhì)量200~240 g的大鼠60只,均購自于中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學研究所,許可證號:SCXK-(軍)-2014-0001。實驗期間各組大鼠予專用飼料喂養(yǎng),自由攝水,動物房溫度20~25 ℃,相對濕度50%~65%,自然晝夜光照,適應性喂養(yǎng)7 d,正式分組。
1.1.2 藥物中藥顆粒:黃芪15 g,黃精15 g,太子參15 g,當歸10 g,山萸肉15 g,鬼箭羽15 g,丹參30 g,葛根10 g,牡丹皮10 g,熟地黃15 g,三七粉2 g等。
1.1.3 試劑和儀器鏈脲佐菌素(STZ):美國Sigma公司。大鼠胰島素ELISA試劑盒:北京普諾欣生物科技有限公司。血糖儀及配套試紙:德國拜耳公司;離心機:美國Thermo Fisher科技公司;MDF-u4086 s低溫冰箱:日本SANYO公司;Shandon325型石蠟切片機:英國Shandon公司。
1.2 方法
1.2.1 動物分組及給藥將60只8周齡SD大鼠適應性飼養(yǎng)7 d,隨機分為空白對照組(10只)和造模組(50只),造模組選取FBG≥16.7 mmol/L并維持穩(wěn)定7 d為成功建立2型糖尿病大鼠模型,共48只。按體質(zhì)量分成層,隨機分為5組:模型組;津力達組以1.5 g/kg/d給藥;益氣養(yǎng)陰活血方高、中、低劑量組,藥量劑量按成人劑量6.25倍作為低劑量組用藥,按4∶2∶1給藥。高、中、低劑量組分別給予55.00 g/kg、27.50 g/kg、13.75 g/kg的益氣養(yǎng)陰活血方藥物溶液,空白組和模型組給予等體積生理鹽水灌胃。每天給藥1次,持續(xù)28 d。造模期間,2只大鼠因灌胃不當死亡,1只大鼠疑似肺感染死亡,最終45只大鼠計入統(tǒng)計。
1.2.2 取材灌胃給藥28 d后,小鼠處理前稱重,腹主動脈取血,分離血清,-20 ℃保存。取胰腺組織置于4%甲醛固定、脫水、石蠟包埋,制成 4 μm厚切片以備病理檢測。
1.2.3 指標測定
1.2.3.1 FBG、2hBG、FINS、HOMA-β、ISI測定測定各組大鼠治療前后FBG和2hBG,ELISA測定FINS,計算胰島素敏感指數(shù):ISI=1/(FBG×FINS),并取其自然對數(shù);胰島素分泌指數(shù):HOMA-β=20× FINS/(FBG-3.5)。
1.2.3.2 胰島細胞病理變化處死大鼠后取部分胰腺組織,常規(guī)HE染色,400倍光鏡下觀察各組大鼠胰島β細胞的病理變化。
2.1 各組大鼠用藥前后FBG、2hBG比較用藥前,與空白組比較,模型組,津力達組,益氣養(yǎng)陰活血方高、中、低劑量組FBG、2hBG明顯升高(P<0.05),但5組之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。用藥后,與空白組比較,模型組及各給藥組FBG、2hBG水平明顯升高(P<0.05),與模型組比較,各給藥組FBG、2hBG水平明顯降低(P<0.05),與津力達組比較,益氣養(yǎng)陰活血方各劑量組均能夠不同程度地降低FBG、2hBG,而以中劑量組效果最優(yōu)且明顯優(yōu)于津力達組(P<0.05)。用藥前后比較,用藥后各給藥組均不同程度地降低大鼠的FBG、2hBG水平,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 各組用藥前后FBG、2hBG比較 (只,
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與津力達組比較,3)P<0.05;與用藥前比較,4)P<0.05
2.2 各組大鼠FINS、ISI、HOMA-β比較與空白組比較,模型組和各給藥組FINS,ISI和HOMA-β水平降低,有顯著性差異(P<0.05)。與模型組相比,益氣養(yǎng)陰活血方各劑量組ISI水平升高(P<0.05),各給藥組FINS和HOMA-β水平升高(P<0.05)。與津力達組比較,益氣養(yǎng)陰活血方各劑量組ISI水平無差異(P>0.05),F(xiàn)INS和HOMA-β水平均有所下降,而以中劑量組效果最佳(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠FINS、ISI、HOMA-β水平比較 (只,
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與津力達組比較,3)P<0.05;與中劑量組比較,5)P<0.05
2.3 各組大鼠TC、TG、LDL-C、HDL-C比較與空白組比較,模型組TC、TG和LDL-C水平顯著升高,HDL-C水平顯著降低(P<0.05)。與模型組比較,各給藥組TC、TG和LDL-C水平降低,HDL-C水平升高(P<0.05)。與津力達組比較,益氣養(yǎng)陰活血方中劑量組降低TC、TG和LDL-C水平明顯(P<0.05)。但對HDL-C的升高作用,各組間無明顯差異(P>0.05)。見表3。
表3 各組大鼠血脂水平比較 (只,
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與津力達組比較,3)P<0.05;與中劑量組比較,5)P<0.05
2.4 胰腺組織形態(tài)學觀察光鏡下,正常組大鼠的胰島結構完整呈團索狀,胰島內(nèi)細胞界限清楚,多呈圓形或橢圓形,大小正常,形態(tài)飽滿,分布均勻,排列緊密規(guī)整,細胞胞核清晰居中呈卵圓形,胞質(zhì)豐富淺染。與正常組比較,模型組大鼠的胰島出現(xiàn)明顯的萎縮現(xiàn)象,島內(nèi)細胞界限模糊,形態(tài)結構不規(guī)整,排列紊亂。細胞核出現(xiàn)部分固縮深染,偏心分布,胰島間質(zhì)大量纖維化多呈松網(wǎng)狀,并伴有大量空泡,可見毛細血管增生和炎性浸潤。與模型組比較,益氣養(yǎng)陰活血方各給藥組胰島均有不同程度的改善,胰島萎縮明顯好轉(zhuǎn),結構趨于完整,島內(nèi)細胞數(shù)量增多,形態(tài)較好,空泡樣變減少,無增生和炎性浸潤。而中劑量組較其他給藥組改善明顯,其形態(tài)接近正常組。見圖1。
圖1 各組大鼠胰島組織形態(tài)(HE×400)
2型糖尿病(T2DM)屬于多基因遺傳性疾病,發(fā)生發(fā)展的主要病理基礎為胰島β細胞功能受損和胰島素抵抗,即胰島素分泌缺陷和胰島素作用缺陷[4]。不同程度的胰島素缺乏和胰島素抵抗可以引起糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水及電解質(zhì)等代謝紊亂,而以糖脂代謝紊亂為主要臨床特征,久病會引起一系列并發(fā)癥?!疤侵拘浴笨赏ㄟ^線粒體、過氧化物酶體增殖物激活受體、蛋白激酶、神經(jīng)酰胺、氧化應激等多條途徑影響胰島功能,誘導2型糖尿病的發(fā)生[5]。
2型糖尿病屬中醫(yī)“消渴”范疇,而以陰虛為本、燥熱為標[6]。馮興中教授[7]指出“氣虛生毒”為2型糖尿病病理關鍵,治療上應益氣養(yǎng)陰,扶“氣虛”之正, 解“濕、熱、痰、瘀、風”之毒。李怡[8]亦從“毒”而論,認為消渴的發(fā)生是內(nèi)外合毒而致,形成“糖毒”,“糖毒”經(jīng)久還可以化生“熱毒”“火毒”“痰毒”“瘀毒”等。韓永明等[9]認為毒邪為病,傷人較甚,且頑固纏綿,這與糖尿病臨床特點相吻合。又久病多瘀,提出瘀毒貫穿2型糖尿病及其并發(fā)癥始終,故以氣陰兩虛兼瘀證最常見。本實驗根據(jù)對消渴病病因病機分析,采用導師臨床自擬經(jīng)驗方益氣養(yǎng)陰活血方,其中黃芪、太子參為君,黃精、當歸、鬼箭羽、丹參為臣,佐以葛根、三七、牡丹皮,共奏益氣養(yǎng)陰、活血化瘀之效。方中黃芪多糖[10]可通過對肝組織細胞線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的保護作用,改善衰老2型糖尿病小鼠模型的肝臟糖脂代謝。太子參多糖[11]能明顯降低小鼠血清MDA水平,激活小鼠AMPK及PKBSer473信號傳導,增強炎癥抑制蛋白IκBα的表達,進而有效抑制STZ誘導的C57BL/6J小鼠高血糖作用。黃精多糖、丹參多酚[12,13]可通過抑制體內(nèi)氧化應激反應,有效改善糖脂代謝。另有相關研究表明,當歸多糖[14]能明顯降低2型糖尿病大鼠血糖、血脂、糖化血紅蛋白情況。具有“破血通經(jīng)”作用的鬼箭羽[15]則能改善血流變,防治并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。
本實驗采用益氣養(yǎng)陰活血方對高脂飼料加小劑量STZ誘導的2型糖尿病大鼠模型進行治療,結果表明,各給藥組FBG、2hBG、TC、TG、LDL-C水平降低,F(xiàn)INS、ISI、HOMA-β、HDL-C水平升高,大鼠胰腺組織HE染色顯示胰島組織均有不同程度的改善,而以益氣養(yǎng)陰活血方中劑量效果最優(yōu)。說明益氣養(yǎng)陰活血方可有效調(diào)節(jié)血糖,改善糖脂代謝紊亂,修復胰島β細胞結構和功能,促進胰島素分泌。且提示在今后的臨床運用中以益氣養(yǎng)陰活血方中劑量組藥物劑量為基礎,用合理的藥量達到最佳的療效。