山藥多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠血糖血脂及肝腎氧化應(yīng)激的反應(yīng)

山藥多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠血糖血脂及肝腎氧化應(yīng)激的反應(yīng)引言山藥(RhizomaDioscoreae)是我國傳統(tǒng)中藥，別名懷山藥、土薯、山薯、山芋等，其營養(yǎng)豐富，具有補(bǔ)脾養(yǎng)胃，生津益肺，補(bǔ)腎澀精等很重要的保健與藥用價(jià)值.山藥的化學(xué)成分主要有山藥粘液質(zhì)、山藥多糖、淀粉、氨基酸、脂肪酸、微量及常量元素、薯蕷皂苷、膽堿、多巴胺、山藥堿、淀粉酶、多酚氧化酶、磷酸酶、維生素C等.現(xiàn)代藥理研究表明，山藥具有抗衰老、抗氧化、提高應(yīng)激力、增強(qiáng)免疫力、降血脂、抗腫瘤、抗突變等功效，且主要活性成分是山藥多糖(RhizomaDioscoreaepolysaccharide，簡稱RDP).何云報(bào)道了在CCl4誘導(dǎo)的昆明小鼠急性肝損傷模型中，在給予山藥多糖處理后，小鼠血清中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性，肝、心肌、腎、腦和血清中的MDA都顯著降低.此外，有文獻(xiàn)報(bào)道山藥多糖能劑量依耐性地降低四氧嘧啶誘導(dǎo)的Ⅰ型糖尿病大鼠的血糖水平.糖尿病是嚴(yán)重危害人類健康的代謝性疾病，因其發(fā)病機(jī)理不同主要分為Ⅰ型和Ⅱ型.Ⅰ型糖尿病也稱為胰島素依賴型糖尿病，多發(fā)生在兒童和青少年，多飲、多尿、多食及消瘦癥狀明顯，血糖水平高，體內(nèi)胰島素絕對不足，容易發(fā)生酮癥酸中毒，必須注射胰島素治療才能獲得滿意療效，否則將危及生命 .其發(fā)病機(jī)制主要是自身免疫系統(tǒng)被破壞，即胰腺 細(xì)胞被破壞，導(dǎo)致機(jī)體胰島素分泌下降或缺乏，此外還受遺傳和環(huán)境因素的影響 .目前國內(nèi)外誘導(dǎo)糖尿病模型的藥物主要有鏈脲佐菌素 (STZ)和四氧嘧啶.STZ是一種氨基葡萄糖-亞硝基脲，對一定種屬動(dòng)物的胰島細(xì)胞有選擇性破壞作用，能誘發(fā)許多動(dòng)物產(chǎn)生糖尿病，一般采用大鼠和小鼠制造動(dòng)物模型.STZ通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(GLUT2)進(jìn)入胰腺細(xì)胞，一方面造成DNA的甲基化和片段化，另一方面產(chǎn)生一系列的氧自由基，從而對細(xì)胞產(chǎn)生毒性.Ⅰ型糖尿病與Ⅱ型糖尿病動(dòng)物模型的制備與STZ的給藥方式有關(guān)，采用小劑量分次給藥方法可建立與人類Ⅱ型糖尿病表現(xiàn)相似的大鼠糖尿病模型，采用較大劑量一次性注射的給藥方法則可建立與人類Ⅰ型糖尿病表現(xiàn)相似的大鼠糖尿病模型.本實(shí)驗(yàn)采用大劑量一次性注射的方法建立Ⅰ型糖尿病模型大鼠來研究山藥多糖對糖尿病血糖血脂的影響.材料與方法1試劑山藥粗多糖由本實(shí)驗(yàn)室苗瀟磊師兄提取制備，本實(shí)驗(yàn)對該粗多糖進(jìn)行了如下處理:1000g 山藥粗多糖浸膏于 60℃混懸于95%乙醇(2L)4h4 ℃放置過夜取沉淀冷凍干燥實(shí)驗(yàn)用山藥多糖RDP(359g).經(jīng)測定，實(shí)驗(yàn)用RDP中總多糖含量為41.9%，蛋白含量為29.7%，還原性單糖含量為31.9%.檢測大鼠空腹血糖(FBG)、血清糖化血紅蛋白(GHb)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，以及組織中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、還原型谷胱甘肽(GSH)的試劑盒均購自南京建成生物工程研究所(

江蘇，中國

).

鏈脲佐菌素購自

Sigma(SaintLouis

，MO，USA).

強(qiáng)生穩(wěn)豪型

(ONETOUCHUltra)

血糖試紙購自

Johnson(USA).1.2

糖尿病大鼠造模及動(dòng)物處理45 只SPF級雄性SD大鼠(180200g) 購于湖北省武漢疾病預(yù)防控制中心(合格證號(hào):SCXK(鄂)20XX-0005，No.420XX95012).大鼠購回后適應(yīng)喂養(yǎng)一周，此階段平均每3天清理鼠籠一次，之后隨機(jī)分為造模組29只和正常組18只.大鼠隔夜禁食12h后，造模組大鼠按40mg/kgbw一次性腹腔注射STZ(用pH4.4檸檬酸緩沖液配置濃度為1%的STZ溶液)，每天一次，連續(xù)兩次，正常組大鼠則注射等體積的檸檬酸緩沖溶液，于注射7d后取尾靜脈血，測造模組大鼠血糖值.隨機(jī)血糖值16.7mmol/L，且伴有明顯多飲、多尿、多食，且體重下降的大鼠，確定為糖尿病造模成功，血糖值16.7mmol/L的大鼠棄之.整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間所有的大鼠均分籠飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度保持在2025℃之間，相對濕度在40%70%之間，自由取食、進(jìn)水，晝夜交替時(shí)間為12h/12h.在確定造模成功血糖穩(wěn)定后，將實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為6組:正常對照組(normalcontrol，NC);正常給藥低劑量組(NC-80，每日按照80mg/kgbw灌胃山藥多糖溶液);正常給藥高劑量組(NC-240，每日按照240mg/kgbw灌胃山藥多糖溶液);糖尿病對照組(diabeticcontrol，DC);糖尿病給藥低劑量組(DC-80，每日按照80mg/kgbw灌胃山藥多糖溶液);糖尿病給藥高劑量組(DC-240，每日按照240mg/kgbw灌胃山藥多糖溶液)，每組5只大鼠，連續(xù)給藥

4

周.

山藥多糖溶液用生理鹽水配制， 各組大鼠均自由飲水及進(jìn)食

.4

周后，動(dòng)物禁食

16h，自由飲水，次日稱重后用

50%葡萄糖溶液按照

2g/kg

體重進(jìn)行灌胃.

分別于葡萄糖灌胃后

0，30，60，90

及

120min

尾尖針刺取血，用血糖儀測定血糖

;

根據(jù)口服糖耐量試驗(yàn)

(OGTT)

結(jié)果繪制血糖

-時(shí)間曲線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用曲線下面積來表示

.

次日大鼠禁食

12h，各組大鼠眼眶取血，部分抗凝測定糖化血紅蛋白水平，部分于

4000r/m

離心

10min

分離出血清測定血糖及血脂水平，然后頸椎脫臼處死，解剖后檢測各主要器官發(fā)生病變情況，分離出肝臟、腎臟組織，剪取少量肝臟、腎臟保存于-80℃超低溫冰箱中，用于組織中抗氧化酶及MDA的測定.3數(shù)據(jù)處理結(jié)果以平均數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較使用Student-Newman-Keuls多重比較以計(jì)算顯著性差異，當(dāng) p0.05，則具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義; 當(dāng)p0.01，則具有顯著性差異.實(shí)驗(yàn)結(jié)果1山藥粗多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠血糖、血脂及GHb的影響山藥多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠空腹血糖(FBG)、血脂(TC、TG、LDL-C、HDL-C)及GHb的影響見表1.與NC組大鼠相比，DC組大鼠體內(nèi)出現(xiàn)糖脂代謝紊亂，其FBG、TC、TG、LDL-C及GHb均有顯著升高(p0.01或0.05)，HDL-C無明顯變化，表明大鼠造模成功.與DC組相比，DC給藥組FBG、TC、TG、LDL-C及GHb水平均劑量依賴性降低，HDL-C水平劑量依賴性升高(p0.05). 與NC組相比，NC高劑量給藥組FBG及TC有一定程度降低作用，其他無明顯變化 .2山藥粗多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠OGTT的影響各實(shí)驗(yàn)組大鼠口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1.與NC組相比，DC組大鼠在空腹、30、60、90、120min血糖濃度都顯著高于正常組，并且其曲線下面積(AUC0120min)也顯著高于正常組(p0.001).與DC組相比，糖尿病大鼠在經(jīng)過RDP各劑量治療后，血糖濃度升高現(xiàn)象均得到較明顯改善，DC-80組大鼠曲線下面積具有顯著性降低(p0..實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，RDP顯著改善了由STZ所誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的糖耐量受損.3山藥粗多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠肝臟抗氧化酶及MDA的影響RDP給藥后對Ⅰ型糖尿病大鼠肝臟氧化應(yīng)激的影響見表 2. 與NC組相比，DC組大鼠的肝臟抗氧化酶水平顯著下降

(p0.05)

，脂質(zhì)過氧化水平

MDA顯著提高(p0.，這與糖尿病大鼠體內(nèi)產(chǎn)生高氧化應(yīng)激相符.與DC組相比，糖尿病大鼠在給予RDP(高劑量240mg/kg.bw)4周后，其肝臟抗氧化酶(CAT、GSH-Px和SOD)活性及

GSH含量均有一定程度上升

(p0.05)

，脂質(zhì)過氧化

MDA水平顯著降低(p0.01).

此外，與

NC組相比，NC大鼠僅高劑量給藥后肝臟

MDA水平有一定程度降低

(p0.05)

，其他指標(biāo)均無變化

.討論糖尿病是一種最常見的人類代謝性疾病，其特點(diǎn)是胰島素分泌缺陷和/或激活缺陷引起的高血糖.糖尿病血糖的降低是糖尿病治療的主要目標(biāo)，而糖化血紅蛋白能很好地反映糖尿病狀態(tài)下的平均血糖水平.本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給予山藥多糖后糖尿病大鼠的血糖和糖化血紅蛋白水平均有明顯下降趨勢 . 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)反映了機(jī)體處理葡萄糖的能力，在糖尿病狀態(tài)下，機(jī)體糖耐量能力受損，即糖耐量失常.本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，山藥多糖能明顯改善由STZ誘導(dǎo)的Ⅰ型糖尿病大鼠的糖耐量.近幾年來，越來越多的研究表明糖尿病表示出高氧化應(yīng)激，并且氧化應(yīng)激在糖尿病的發(fā)病機(jī)理及其并發(fā)癥中起著非常重要的作用.在氧化應(yīng)激條件下，超氧陰離子自由基、羥基自由基和其他活性氧自由基的產(chǎn)生能夠?qū)е赂鞣N組織的破壞，可能會(huì)導(dǎo)致糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生.內(nèi)源性抗氧化酶，包括SOD、GSH、CAT、GSH-Px，負(fù)責(zé)清除體內(nèi)過多的有害自由基，在保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的過程中起重要作用。脂質(zhì)過氧化是糖尿病患者的一個(gè)典型特征，脂質(zhì)過氧化會(huì)反過來導(dǎo)致自由基水平升高.脂質(zhì)過氧化水平的提高會(huì)通過降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性和改變膜結(jié)合酶或受體的活性來損害細(xì)胞膜功能.本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，的抗氧化酶活