姚雨辰 姚思佳 竺世驕 張 楊 項(xiàng)嘉琪 付 琳 龍 娟

(1.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院第一臨床學(xué)院2019級(jí)本科生,湖南 長(zhǎng)沙 410219;2.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院第一臨床學(xué)院2020級(jí)本科生,湖南 長(zhǎng)沙 410219;3.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410219)

2型糖尿病是由于胰島素分泌不足或胰島素抵抗導(dǎo)致血糖升高的一種慢性病[1- 2]。西藥降糖效果好,且機(jī)制明確,但需長(zhǎng)期大量服用,隨著病情發(fā)展,藥物劑量及種類逐漸增加,從而增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。長(zhǎng)期使用西藥還對(duì)肝、腎功能有一定的毒副作用。白僵蠶最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,是中藥原料之一。白僵蠶是家蠶幼蟲感染白僵菌的產(chǎn)物[3-5],有抗癌、降糖、調(diào)脂等作用[6-8],多糖類化合物為其主要活性成分之一,其對(duì)胰島β細(xì)胞有保護(hù)作用從而降血糖,可增強(qiáng)人體免疫功能,調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)、糖脂代謝,抗氧化等[9-11]。有研究報(bào)道,在鏈脲佐菌素(STZ)糖尿病動(dòng)物模型中,白僵蠶多糖對(duì)胰島β細(xì)胞無明顯刺激作用。有研究表明,白僵蠶多糖有強(qiáng)抗氧化作用,而清除氧自由基及過氧化物為多糖降糖作用機(jī)制之一。推測(cè)白僵蠶多糖降血糖作用與抗氧化作用有關(guān)[12-13]。但其在2型糖尿病動(dòng)物模型中的作用尚未明確。因此我們?cè)O(shè)想白僵蠶多糖通過抗氧化作用來改善2型糖尿病小鼠血糖。本實(shí)驗(yàn)通過STZ聯(lián)合高脂飼養(yǎng)建模,使用白僵蠶多糖干預(yù),同時(shí)與二甲雙胍對(duì)照比較,分析白僵蠶多糖對(duì)2型糖尿病小鼠的抗氧化作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)昆明雄性小鼠31只,體質(zhì)量(20±2) g,8周齡,購(gòu)于長(zhǎng)沙市天勤生物有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào)SCXK(湘)2019-0014,飼養(yǎng)于長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。溫度(24±2) ℃,每日定時(shí)光照12 h。

1.1.2 藥物、試劑、儀器 60%高脂鼠糧(HF60)[戴茨生物科技(無錫)有限公司];STZ[卡邁舒(上海)生物科技有限公司];血糖儀(拜爾康醫(yī)藥科技有限公司);鹽酸二甲雙胍緩釋片(河北山姆士藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H20123024);白僵蠶多糖(西安瑞林生物科技有限公司);全自動(dòng)生化分析儀[日立(中國(guó))有限公司];紫外分光光度計(jì)(日本島津公司);總超氧化物歧化酶 (T-SOD)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒、還原型谷胱甘肽(GSH)試劑盒;水浴鍋(常州金南儀器制造有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 2型糖尿病建模 從31只小鼠中隨機(jī)取7只作為空白組,其余24只小鼠高糖高脂喂養(yǎng)28天后,禁食不禁水12 h,稱體質(zhì)量后,予STZ(用檸檬酸鈉緩沖液配置濃度為1%)60 mg/kg腹腔注射,連續(xù)注射3 天,7 天后檢測(cè)空腹血糖(FPG)≥11.1 mmol/L則為建模成功。在STZ注射階段有3只小鼠死亡。

1.2.2 分組及給藥 將21只成功建模的小鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為3組,模型組7只,白僵蠶多糖組7只,二甲雙胍組7只。白僵蠶多糖組予白僵蠶多糖400 mg/kg(用0.9%氯化鈉注射液配置成0.5 g/mL溶液)400 mg/kg灌胃,二甲雙胍組予鹽酸二甲雙胍(用0.9%氯化鈉注射液配置成0.5 g/mL溶液)200 mg/kg灌胃,模型組予0.9%氯化鈉注射液0.2 mL/10 g灌胃,空白組予0.9%氯化鈉注射液0.2 mL/10 g灌胃,每日定時(shí)定點(diǎn)灌胃1次,連續(xù)28天。

1.2.3 體質(zhì)量、FPG比較 給藥結(jié)束當(dāng)天晚上禁食不禁飲12 h后進(jìn)行檢測(cè),先剪去小鼠尾部少許組織,擠壓尾部待血液流出后使用血糖儀測(cè)FPG;同時(shí)測(cè)小鼠體質(zhì)量。

1.2.4 臟器指數(shù)比較 測(cè)完FPG、體質(zhì)量后,麻醉小鼠,取脾臟和腎臟,0.9%氯化鈉注射液洗凈,吸干稱質(zhì)量。臟器指數(shù)=臟器質(zhì)量/小鼠體質(zhì)量×100%。

1.2.5 氧化指標(biāo)測(cè)定 取完脾臟和腎臟后,取肝臟,各個(gè)肝臟分別取部分稱質(zhì)量,與0.9%氯化鈉注射液按比例混合,置于玻璃勻漿器研磨制勻漿后,3500轉(zhuǎn)/min,離心10 min,取上清液按照,試劑盒說明書配置測(cè)定,在紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定,并計(jì)算結(jié)果,得出各組小鼠肝臟T-SOD、MDA、GSH含量。

1.2.6 蘇木素-伊紅(HE)染色 各小鼠余肝臟甲醛固定,石蠟包埋,HE染色,鏡檢。

2 結(jié)果

2.1 各組小鼠肝臟病理學(xué)變化 空白組肝細(xì)胞排列規(guī)整,細(xì)胞范圍清晰,沒有水腫、炎癥等。模型組細(xì)胞排列紊亂,絕大多數(shù)肝細(xì)胞已出現(xiàn)彌漫性水腫變性和輕度脂肪變性,細(xì)胞組織疏松、空泡化較嚴(yán)重,有許多大小不等整齊的小圓空泡,炎癥程度一般較輕。白僵蠶多糖組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較均勻完整,輕度松散,細(xì)胞表面有少量大小深淺不等的小空泡形成和輕微水腫,細(xì)胞間有脂肪變性,無炎癥。二甲雙胍組肝細(xì)胞較為整齊,細(xì)胞略有空泡變性,細(xì)胞體中度腫大,無炎癥。見圖1。

圖1 各組小鼠肝臟病理學(xué)(HE,×200)

2.2 各組小鼠體質(zhì)量、FPG比較 與空白組比較,模型組小鼠體質(zhì)量降低(P<0.05),FPG水平升高(P<0.05);與模型組比較,白僵蠶多糖組、二甲雙胍組小鼠體質(zhì)量升高(P<0.05),FPG水平降低(P<0.05);白僵蠶多糖組與二甲雙胍組小鼠體質(zhì)量、FPG水平比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組小鼠體質(zhì)量、FPG比較

2.3 各組小鼠臟器指數(shù)比較 與空白組比較,模型組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)均升高(P<0.05);與模型組比較,白僵蠶多糖組、二甲雙胍組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)均降低(P<0.05);白僵蠶多糖組與二甲雙胍組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 各組小鼠臟器指數(shù)比較

2.4 各組小鼠氧化指標(biāo)比較 與空白組比較,模型組T-SOD、GSH含量均降低(P<0.05),MDA含量升高(P<0.05);與模型組比較,白僵蠶多糖組、二甲雙胍組T-SOD、GSH含量均升高(P<0.05),MDA含量降低(P<0.05);白僵蠶多糖組與二甲雙胍組T-SOD、GSH、MDA含量比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 各組小鼠氧化指標(biāo)比較

3 討論

糖尿病是一種以慢性糖代謝紊亂為主要特點(diǎn)的慢性病,發(fā)病率逐年上升[14-15]。2型糖尿病主要依靠胰島素等西藥治療,雖可降糖,卻有毒副作用,并且無法避免糖尿病并發(fā)癥。而中藥副作用較低,有一定的防治并發(fā)癥的功效[16]。故研究中藥治療2型糖尿病的相關(guān)機(jī)制變得尤為重要。白僵蠶多糖是白僵蠶的提取物之一[17],有降糖、降脂等作用,抗氧化作用也較強(qiáng)。

本實(shí)驗(yàn)過程中,造模后小鼠毛發(fā)稀疏油膩,體質(zhì)量均減輕,FPG升高,個(gè)別在實(shí)驗(yàn)后期出現(xiàn)眼睛或尾部破潰結(jié)痂等現(xiàn)象。白僵蠶多糖干預(yù)后,小鼠體質(zhì)量逐漸增加。腎臟指數(shù)反映腎臟病變,脾臟指數(shù)一定程度上間接反映免疫功能狀態(tài)。模型組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)均高于空白組(P<0.05);白僵蠶多糖組、二甲雙胍組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)均低于模型組 (P<0.05);白僵蠶多糖組與二甲雙胍組脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表明2型糖尿病小鼠腎臟出現(xiàn)損傷水腫[14],而白僵蠶多糖對(duì)脾臟和腎臟有一定的保護(hù)作用。

高血糖可通過多種機(jī)制來?yè)p傷機(jī)體,產(chǎn)生氧化應(yīng)激,其中肝臟可因抗氧化系統(tǒng)破壞及脂質(zhì)過氧化合并炎癥而逐漸纖維化。本實(shí)驗(yàn)對(duì)各組小鼠肝臟HE切片分析,白僵蠶多糖組、二甲雙胍組小鼠肝臟較模型組的脂肪變性改善。白僵蠶多糖對(duì)小鼠肝臟有一定的保護(hù)作用,可減輕糖尿病所致肝損傷。

2型糖尿病的氧化應(yīng)激損傷一般表現(xiàn)為SOD活性降低,MDA含量增高,GSH含量降低。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與空白組比較,模型組T-SOD、GSH含量均降低(P<0.05),MDA含量升高(P<0.05);與模型組比較,白僵蠶多糖組、二甲雙胍組T-SOD、GSH含量均升高(P<0.05),MDA含量降低(P<0.05);白僵蠶多糖組與二甲雙胍組T-SOD、GSH、MDA含量比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表明糖代謝紊亂造成肝臟氧化應(yīng)激損傷,白僵蠶多糖能增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力,在一定程度上抑制肝臟脂質(zhì)過氧化。

綜上所述,白僵蠶多糖可改善2型糖尿病小鼠一般情況,有一定的降糖效果,改善糖代謝紊亂,增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化作用。