謝志萍,楊秀靜
1.福建省級(jí)機(jī)關(guān)醫(yī)院藥劑科,福建福州 350001;2.福建省食品藥品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院藥理毒理檢驗(yàn)所,福建福州 350001
現(xiàn)代生活水平日益提高,生活方式豐富多彩,糖尿病發(fā)病率也日益漸增, 已經(jīng)變成一種高發(fā)性常見的慢性病, 嚴(yán)重威脅和影響人們的身心健康和生活品質(zhì)。隨著中醫(yī)藥的研究發(fā)展,普通食品和中草藥的功效成分提取物逐漸應(yīng)用于臨床, 可使糖尿病模型動(dòng)物胰島素分泌增加,同時(shí)增加葡萄糖攝取量,起到降血糖的功效作用[1]??喙蠟楹J科苦瓜屬一年生草質(zhì)藤本植物,性味苦寒,有清熱解毒、清火明目、利尿涼血等功效??喙现泻须念?、生物堿類、皂苷類、多糖類等多種成分,皆具有降糖作用,它被稱為是治療糖尿病的天然藥物[2-3]。 苦瓜乙醇提取物含有較多的皂苷類成分,于2020 年6—12 月該文選取140 只小鼠研究苦瓜的乙醇提取物對(duì)糖尿病小鼠的降糖作用。 現(xiàn)報(bào)道如下。
清潔級(jí)昆明種雄性小鼠140 只 (南京君科生物工程有限公司),20~22 g 左右,所有小鼠于實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周。
苦瓜Momordica charantia L.未成熟果實(shí)干燥品,購于某藥材市場(chǎng)。 將苦瓜干品用60%乙醇回流提取2次,合并濾液,濃縮,得苦瓜醇提取物,提取率約為6%。 臨用前用蒸餾水配制成相應(yīng)濃度的受試物藥液。
ACCU-Chek Advantage 血糖儀 (德國羅氏診斷有限公司)、iMagic-V7 全自動(dòng)生化儀 (深圳庫貝爾生物科技股份有限公司)、MK3 酶標(biāo)儀(Labsystem,Helsink,F(xiàn)inland)、電子天平(天津市賽得利斯實(shí)驗(yàn)分析儀器制造廠)、721-100 型可見光分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠)。 四氧嘧啶(Sigma 公司產(chǎn)品224-11-25),葡萄糖(上?;瘜W(xué)試劑站分裝戶,批號(hào):93-60-23)。
1.4.1 正常小鼠降糖實(shí)驗(yàn) 選取22~25 g 雄性小鼠20 只,禁食4 h 后測(cè)血糖水平,按血糖水平隨機(jī)分為兩組,即空白對(duì)照組和苦瓜醇提取物組,每組10 只??瞻讓?duì)照組給予蒸餾水,苦瓜醇提取物灌胃0.075 g/(kg·bw) 劑量的苦瓜醇提取物, 兩組灌胃體積均為10 mL/kg;連續(xù)30 d。 末次給藥后禁食4 h 測(cè)定小鼠空腹血糖[4]。
1.4.2 四氧嘧啶模型小鼠實(shí)驗(yàn) ①高血糖小鼠模型的制備。選取22~25 g 雄性小鼠120 只,禁食4 h,測(cè)空腹血糖,作為動(dòng)物基礎(chǔ)血糖值。 隨后禁食24 h(自由飲水),注射四氧嘧啶[50 mg/(kg·bw)]造模(四氧嘧啶需現(xiàn)配現(xiàn)用),隔天注射1 次,注射4 次后,小鼠禁食4 h,測(cè)血糖,血糖值>11.0 mmol/L 為高血糖模型成功小鼠[5]。 該研究共120 只小鼠造模成功,成功率100%。
②對(duì)高血糖模型小鼠降糖影響實(shí)驗(yàn)。 取高血糖模型小鼠40 只,禁食4 h 后按血糖水平隨機(jī)分為模型對(duì)照組、苦瓜醇提取物低、中、高[0.025 g/(kg·bw)、0.05 g/(kg·bw)、0.075 g/(kg·bw)]劑量組, 每組 10只。模型對(duì)照組給予蒸餾水,苦瓜劑量組給予不同濃度的苦瓜醇提取物,灌胃體積為10 mL/kg,連續(xù)30 d。于最后1 d 禁食4 h 后測(cè)空腹血糖值, 比較各組小鼠血糖值及血糖下降百分率。
③對(duì)高血糖模型小鼠糖耐量影響實(shí)驗(yàn)[6]。取高血糖模型小鼠40 只, 禁食4 h 后按血糖水平隨機(jī)分為4 組, 即模型對(duì)照組、 苦瓜醇提取物低、 中、高[0.025 g/(kg·bw)、0.05 g/(kg·bw)、0.075 g/(kg·bw)]劑量組,每組10 只。 苦瓜劑量組給予不同濃度苦瓜醇提取物,模型對(duì)照組給予同體積蒸餾水,灌胃體積為10 mL/kg,連續(xù)30 d。 末次給藥后各組小鼠禁食4 h,測(cè)定給葡萄糖前(即 0 h)血糖值,15 min 后,各組經(jīng)口灌胃給予葡萄糖2.0 g/(kg·bw),于給葡萄糖后各組0.5、2 h 時(shí)測(cè)定血糖值,觀察模型對(duì)照組與3個(gè)劑量給藥組給葡萄糖后各時(shí)間點(diǎn)(0、0.5、2 h)血糖值及血糖曲線下面積(AUC)的變化。
④對(duì)高血糖小鼠生化指標(biāo)影響實(shí)驗(yàn)。 取高血糖模型小鼠40 只,按禁食4 h 后血糖水平隨機(jī)分為4組,即模型對(duì)照組、苦瓜醇提取物低、中、高劑量組[0.025 g/(kg·bw)、0.05 g/(kg·bw)、0.075 g/(kg·bw)],每組10 只。 不同劑量的苦瓜醇提取物連續(xù)灌胃4周,灌胃體積為10 mL/kg;末次給藥4 h 后,小鼠禁食不禁水,腹主動(dòng)脈取血并取其肝臟和胰腺,測(cè)定小鼠血清胰島素、肝糖原、丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)。
采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù), 符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用()表示,組內(nèi)比較采用配對(duì)t 檢驗(yàn)或方差齊性檢驗(yàn);非正態(tài)分布或方差不齊的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兞哭D(zhuǎn)換,待滿足正態(tài)方差齊后,用轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行t 檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,苦瓜醇提取物組小鼠體質(zhì)量、空腹血糖值與空白對(duì)照組比較, 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05),判定該受試物對(duì)正常小鼠沒有影響。 見表1。
表1 苦瓜醇提取物對(duì)正常小鼠體質(zhì)量和空腹血糖的影響比較()
表1 苦瓜醇提取物對(duì)正常小鼠體質(zhì)量和空腹血糖的影響比較()
組別 體質(zhì)量(g)實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后空腹血糖(mmol/L)實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后空白對(duì)照組(n=10)苦瓜醇提取物組(n=10)t 值P 值23.6±2.1 23.0±2.4 0.077 0.936 32.9±4.8 31.4±5.5 0.024 0.642 4.6±0.5 4.6±0.6 0.004 0.829 4.6±0.3 4.5±0.7 0.013 0.719
2.2.1 苦瓜醇提取物對(duì)高血糖小鼠的降糖作用 實(shí)驗(yàn)前各組小鼠血糖值對(duì)比, 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。 注射四氧嘧啶后,模型對(duì)照組空腹血糖明顯高于空白對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明四氧嘧啶小鼠模型成功。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,苦瓜醇提取物中、高劑量組空腹血糖值明顯低于模型對(duì)照組,血糖下降率與模型對(duì)照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05 或P<0.01),說明苦瓜醇提取物能改善糖尿病小鼠的高血糖狀況。 見表2。
表2 苦瓜提取物對(duì)高血糖小鼠的降糖作用比較()
表2 苦瓜提取物對(duì)高血糖小鼠的降糖作用比較()
注:與模型對(duì)照組相比,*P<0.05、#P<0.01
組別模型對(duì)照組(n=10)低劑量組(n=10)中劑量組(n=10)高劑量組(n=10)劑量[g/(kg·bw)]空腹血糖值(mmol/L)實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 下降率0.025 0.05 0.075 9.4±1.1 9.5±1.3 9.4±1.0 9.4±1.1 9.3±1.0 7.8±1.4(6.1±1.5)*(5.4±1.5)#1.07±9.6 17.9±18.2(35.1±13.8)*(42.6±12.1)#
2.2.2 苦瓜醇提取物對(duì)高血糖小鼠糖耐量的影響 給藥后,與模型對(duì)照組相比,中、高劑量組的血糖曲線下面積比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);低劑量組與模型對(duì)照組對(duì)比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 說明一定劑量的苦瓜醇提取物能改善糖尿病小鼠的糖耐量。 見表 3。
表3 苦瓜提取物對(duì)高血糖小鼠糖耐量的影響比較()
表3 苦瓜提取物對(duì)高血糖小鼠糖耐量的影響比較()
注:與模型對(duì)照組相比,*P<0.05
組別 劑量[g/(kg·bw)]血糖值(mmol/L)0 h 0.5 h 2 h血糖AUC(mm2)模型對(duì)照組(n=10)低劑量組(n=10)中劑量組(n=10)高劑量組(n=10)0.025 0.05 0.075 9.4±1.2 8.6±1.3 8.5±1.1 8.3±0.9 19.6±1.3 15.6±1.9 14.2±1.5 13.8±1.3 6.6±0.8 5.9±1.0 5.4±0.6 5.3±0.4 27.9±4.6 23.3±3.8(21.6±2.1)*(19.1±2.9)*
2.2.3 苦瓜醇提取物對(duì)高血糖小鼠生化指標(biāo)的影響連續(xù)灌胃30 d 后,苦瓜醇提取物的高、中劑量組小鼠胰島素水平及肝糖原含量均明顯高于模型對(duì)照組,血清中MDA 含量均有所降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 3 個(gè)劑量組血清中 SOD 活性增加,中、高劑量組與模型對(duì)照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 說明苦瓜醇提取物可以影響糖尿病小鼠的糖代謝,并具有一定抗氧化能力。 見表4。
表4 苦瓜提取物對(duì)高血糖小鼠胰島素、肝糖原、MDA 及SOD 的影響比較()
注:與模型對(duì)照組相比,*P<0.05
組別 劑量[g/(kg·bw)]空腹胰島素(mU/mL)肝糖原含量(mg/g)MDA(μmol/g)模型對(duì)照組(n=10)低劑量組(n=10)中劑量組(n=10)高劑量組(n=10)0.025 0.050 0.075 10.24±1.73 10.54±0.56(13.98±1.57)*(15.17±1.13)*5.63±1.02 5.97±1.00(6.31±0.58)*(7.47±0.67)*10.26±3.41 12.77±3.20(10.73±2.64)*(10.52±2.21)*SOD(U/mg)105.29±33.41 105.52±40.17(108.89±32.22)*(109.91±28.72)*
據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告, 糖尿病已經(jīng)成為世界上第三嚴(yán)重威脅人們健康的疾病。 在我國糖尿病患病率為12.8%,約有1.3 億糖尿病患者已引起社會(huì)的廣泛關(guān)注, 對(duì)糖尿病及治療防范藥物的研究則具有重要意義[7]。
目前,臨床多以西藥對(duì)糖尿病患者進(jìn)行治療,但西藥治療容易損傷患者肝臟功能, 同時(shí)增強(qiáng)胰島素抵抗性,對(duì)病情的控制不易達(dá)到理想水平[8]。 鑒于中醫(yī)藥的眾多優(yōu)勢(shì), 這些矛盾有望通過我國中草藥化合物進(jìn)行改善[9-10]。 研究發(fā)現(xiàn),苦瓜具有多種降低血糖的化學(xué)成分,可以作為長期治療糖尿病的天然藥物,有效減少腸道攝取葡萄糖,增加肝臟中酶活性,使葡萄糖在肝臟中被快速處理,改善胰島素抵抗,從多方面降低血糖[11-12]。該實(shí)驗(yàn)主要對(duì)苦瓜醇提取物的降糖作用進(jìn)行研究,其中醇提取物皂苷類成分較多[13],為后續(xù)研究開發(fā)提供參考。
目前多采用脲鏈佐菌素、 四氧嘧啶損傷制備糖尿病的動(dòng)物模型。由于脲鏈佐菌素自身毒性較大,常導(dǎo)致動(dòng)物存活率不高。 四氧嘧啶誘導(dǎo)糖尿病動(dòng)物模型的機(jī)理是造成胰島素分泌的減少及胰島素缺失,和1 型糖尿病發(fā)病原因類似, 故該實(shí)驗(yàn)采用四氧嘧啶動(dòng)物模型[14]。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出,苦瓜醇提物中、高劑量組可有效降低四氧嘧啶模型小鼠的高血糖,改善受損的糖耐量, 并能增加胰島素的分泌和肝糖原含量,改善糖代謝,起到降血糖的作用。
該實(shí)驗(yàn)還對(duì)高血糖小鼠的MDA 和SOD 水平進(jìn)行研究觀察, 這兩種物質(zhì)與糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生有關(guān), 其在體內(nèi)含量水平反映動(dòng)物體內(nèi)器官的脂質(zhì)過氧化程度[15]。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,中、高劑量組苦瓜醇提取物可以降低模型小鼠血清中MDA 含量, 增加SOD 的活性, 能明顯改善高血糖小鼠的脂質(zhì)過氧化程度,預(yù)防糖尿病并發(fā)癥。
綜上所述, 一定劑量的苦瓜醇提取物能夠控制四氧嘧啶模型小鼠的血糖水平,改善糖代謝,改善脂質(zhì)過氧化,具有一定的輔助降糖作用。