苦瓜提取物降血糖活性的研究

苦瓜提取物降血糖活性的研究

瓜是甘薯科的一種植物。它的味道又苦又冷。具有清熱解涼、強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)、降血糖等功效?？喙咸崛∥?momordicacharantiaextract,MCE)具有明顯的降血糖、抗菌和抗病毒的生理活性,是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。糖尿病(DiabetesMellitus,DM)是一種慢性的代謝紊亂性疾病,其治療仍然是一個(gè)世界性的難題,患者需要長(zhǎng)期注射外源性胰島素或口服降血糖藥物。此治療方式不僅藥物副作用大,而且生活質(zhì)量差,經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重。本研究從祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)“藥食同源”的觀點(diǎn)出發(fā),探討苦瓜提取物對(duì)糖尿病小鼠的降糖作用及其機(jī)理,將體外活性和體內(nèi)實(shí)際作用效果對(duì)應(yīng)起來(lái),建立一個(gè)分析和評(píng)價(jià)苦瓜提取物降血糖活性的動(dòng)物模型。1材料表面1.1藥品、血糖及胰島素放射免疫組裝苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ:均為市售苦瓜提取物產(chǎn)品;鏈脲佐菌素(Streptozotocin,STZ),Alexis公司出品,批號(hào):380-010-GOO1;格列吡嗪(Glipizide),威海迪沙藥業(yè)有限公司(迪沙),國(guó)藥準(zhǔn)字:H37022995;血糖試劑盒,由北京怡成生物電子技術(shù)有限公司提供,執(zhí)行批準(zhǔn)號(hào):YZB/京0273-2005;胰島素放射免疫分析測(cè)定盒(InsulinRadioimmunoassayKit),大津九鼎醫(yī)學(xué)生物工程有限公司出品,國(guó)藥準(zhǔn)字:S1095O186;其余試劑均為市售分析純。1.2高速離心技術(shù)JPS-Ⅲ型快速血糖測(cè)試儀,北京怡成生物電子技術(shù)有限公司出品;J-251型高速離心機(jī),美國(guó)Beckman公司;HHS恒溫水浴鍋,廈門醫(yī)療儀器廠。1.3動(dòng)物2月齡昆明種雄性小鼠(20±2)g及實(shí)驗(yàn)所用飼料均由福建醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物所提供。2方法2.1組件和方法2.1.1兩組stz、wsb的注射健康昆明種小鼠60只,雄性,2月齡,18～22g,取10只作為造模對(duì)照組,其余小鼠進(jìn)行糖尿病模型的誘導(dǎo)。禁食24h,腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)80mg/kg體重,每只0.2mL,STZ用0.1mol/L檸檬酸鈉緩沖液(pH4.4)溶解,現(xiàn)配現(xiàn)用且應(yīng)避光低溫保存;空白對(duì)照組腹腔注射0.2mL生理鹽水。72h后,再次禁食24h,腹腔注射STz80mg/kg體重,每只0.2mL,空白對(duì)照組腹腔注射0.2mL生理鹽水。末次注射7天后,測(cè)空腹血糖值(Fastingbloodglucose,FBG),選取FBG≥9.0mmol/L的小鼠為成功模型。2.1.2u3000小鼠的灌胃試驗(yàn)將造模成功的實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠32只隨機(jī)分成4組,每組8只。A組為空白對(duì)照組,用生理鹽水灌胃;B組和C組分別用劑量為1.5g/kg的苦瓜提取物Ⅰ(400mIU/L)和苦瓜提取物Ⅱ(800mIU/L)溶液灌胃;D組用格列吡嗪1.2g/kg灌胃。實(shí)驗(yàn)小鼠經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后,從第4天起,每天上午定時(shí)灌胃,試驗(yàn)期為4周,每周測(cè)量空腹血糖。實(shí)驗(yàn)第28天,測(cè)完糖耐量120min血糖濃度后,小鼠摘眼球取血,血液離心測(cè)血清胰島素水平。2.1.3血清葡萄糖濃度測(cè)定和血糖測(cè)定法第28天測(cè)量空腹血糖后,再腹腔注射11mol/L葡萄糖溶液10mL/kg,斷尾取血測(cè)定30、60、90、120min血清葡萄糖濃度。將血糖儀調(diào)試好后,用剪刀斷尾取血,血滴滴血糖試紙測(cè)試點(diǎn),20s后讀數(shù)、記錄。糖耐量曲線下面積(AreaUnderCurve,AUC)=0.5×空腹血糖+30min血糖+1.5×60min血糖+120min血糖。2.1.4數(shù)據(jù)的規(guī)定及模型的建立苦瓜提取物體外放免分析和小鼠血清胰島素測(cè)定均使用放射免疫法,同時(shí)用造模對(duì)照組的10只小鼠作為無(wú)糖尿病空白對(duì)照組,數(shù)據(jù)擬合數(shù)學(xué)模型采用Logit-Log線性回歸法。2.2統(tǒng)計(jì)分析用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)試驗(yàn)前后和組間進(jìn)行t檢驗(yàn),顯著性界定為0.05。所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。3結(jié)果3.1瓜提取物的體外放免活性利用胰島素放射免疫分析試劑盒對(duì)苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行體外放免活性分析,發(fā)現(xiàn)苦瓜提取物Ⅱ的體外放免活性比苦瓜提取物Ⅰ高出約50%,見表1。3.2小鼠空腹血糖值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)開始的2周內(nèi),所有實(shí)驗(yàn)小鼠空腹血糖值均保持在一個(gè)較高的水平。藥物灌胃2周后,各個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠空腹血糖值均有下降。第4周時(shí),苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ組和格列吡嗪對(duì)照組小鼠空腹血糖值下降趨勢(shì)都較空白對(duì)照組明顯,尤其是苦瓜提取物Ⅱ組小鼠的空腹血糖值下降趨勢(shì)尤為顯著,詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。3.3苦參提取物對(duì)測(cè)定血糖大鼠糖的抗量以及曲線面積的影響從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,苦瓜提取物Ⅰ對(duì)糖尿病小鼠糖耐量及其曲線下面積無(wú)明顯改善;而苦瓜提取物Ⅱ則有一定的改善效果,見表3和圖1。3.4格列吡嗪對(duì)小鼠血糖水平的影響同無(wú)糖尿病小鼠血清胰島素水平相比,苦瓜提取物實(shí)驗(yàn)組、格列吡嗪實(shí)驗(yàn)組和空白對(duì)照組實(shí)驗(yàn)小鼠血清胰島素水平均比較低。由于格列吡嗪對(duì)該高血糖小鼠血清胰島素水平基本無(wú)改善,可以看出該實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠的胰島細(xì)胞基本被破壞。胰島細(xì)胞已經(jīng)無(wú)法接受刺激增加胰島素的分泌量。由此可以猜測(cè)苦瓜提取物對(duì)糖尿病小鼠血糖水平的改善并不只依賴于刺激胰島細(xì)胞而增加胰島素分泌的作用機(jī)制。試驗(yàn)各組小鼠血清胰島素水平數(shù)據(jù)見表4。4貯藏期間貯藏期間貯藏期間貯藏期間貯藏保鮮藥物的應(yīng)用苦瓜即葫蘆科苦瓜(momordiccharantiaL.)的果實(shí),是一種藥食兩用的食療佳品,中國(guó)南北均普遍栽培。我國(guó)很早起就有記載苦瓜的藥用價(jià)值。據(jù)《隨息居飲食譜》,記載:苦瓜“青則苦寒滌熱,明目清心,熟則養(yǎng)血滋肝,潤(rùn)脾補(bǔ)腎”。《養(yǎng)生編》記載:“苦瓜能除邪熱,解勞乏,清心明目,益氣解熱”。據(jù)近代藥理試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)苦瓜提取物有降低血糖的作用,認(rèn)為這是由于苦瓜中含有一種類似胰島素物質(zhì)的緣故,有學(xué)者研究了口服給予苦瓜提取物對(duì)正常及糖尿病人鼠肝臟藥物代謝酶活性和表達(dá)的作用。表明苦瓜提取物和胰島素一樣可以反轉(zhuǎn)糖尿病對(duì)肝、腎藥物代謝酶活性的影響。關(guān)于苦瓜中具有降血糖作用的類似胰島素物質(zhì)國(guó)內(nèi)外均有大量的相關(guān)報(bào)道,印度學(xué)者Khanna首次從苦瓜果實(shí)中分離提取劍了具有降血糖作用的胰島素樣物質(zhì);權(quán)建新等離純化得到了植物胰島素,這種胰島素類似物與胰島素抗體的結(jié)合率約為100μIU/mg。依據(jù)上述研究,國(guó)內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用胰島素放免試劑對(duì)苦瓜提取物中胰島素類似物進(jìn)行定量分析。在部分苦瓜提取物產(chǎn)品生產(chǎn)廠家,這種體外放免活力分析已經(jīng)成為一種產(chǎn)品質(zhì)量控制的手段。本研究利用糖尿病小鼠動(dòng)物模型將苦瓜提取物體外的放射免疫活性與其對(duì)小鼠血清胰島素的影響建立起相關(guān)性,從而將體外活性和體內(nèi)實(shí)際作用效果對(duì)應(yīng)起來(lái)。這種動(dòng)物模型不僅可以對(duì)苦瓜提取物的體內(nèi)活性作出有效的分析和評(píng)價(jià),而且首次確認(rèn)了苦瓜提取物的體內(nèi)降血糖活性和其體外放免分析數(shù)據(jù)成對(duì)應(yīng)關(guān)系。鏈脲佐菌素對(duì)胰島β細(xì)胞有選擇性破壞作用,進(jìn)而使小鼠產(chǎn)生糖尿病。因其對(duì)組織毒性小,動(dòng)物存活率高,因而成為目前國(guó)內(nèi)外使用較多的制備糖尿病動(dòng)物模型的方法之一。該動(dòng)物模型能良好的反映各類降血糖藥物和調(diào)節(jié)血脂藥物的作用效果。本研究結(jié)果表明,苦瓜提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠有明顯降低血糖、改善糖耐量的作用效果,并且其體內(nèi)作用效果體外放免活性高低密切相關(guān)。其中,苦瓜提取物Ⅱ的降血糖效果甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的