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白芍总苷增强高脂血症-胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性和降血脂作用研究
作者:郑琳颖,潘竞锵,吕俊华    
作者单位:1.广东省广州市中医医院 510130;2.广东省广州市中医中药研究所 510130;3.暨南大学药学院,广东 广州 510632

《时珍国医国药》 2008年 第2期

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       【摘要】 
       目的观察白芍总苷对高脂血症大鼠胰岛素敏感性和血脂作用。方法将实验鼠分正常对照组和胰岛素抵抗大鼠造模组,后者连续8周的高脂饲料喂饲,建立胰岛素抵抗大鼠模型后,随机分为模型组、二甲双胍组及白芍总苷高、低剂量组,观察上述药物对大鼠胰岛素、血糖、血脂含量和胰岛素敏感性的影响。结果二甲双胍和白芍总苷高剂量组能明显降低大鼠血清胰岛素含量和胰岛素抵抗指数(P<0.01),提高胰岛素敏感指数(P<0.01);二甲双胍和白芍总苷高低剂量组均能明显降低大鼠的TC, FFA, TG, LDL-C水平(P<0.05或P<0.01),均可增加HDL-C含量(P<0.05);二甲双胍不影响空腹血糖(FBG)(P>0.05),却降低口服糖耐量试验2 h血糖(OGTT-2hBG)(P<0.05),但白芍总苷高低剂量组对FBG和OGTT-2hBG作用,则差异均未见显著性(P>0.05)。结论 白芍总苷能增强高脂饲养诱导高脂血症-胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性,降低高胰岛素血症和血脂含量,其降低血脂效应可能是改善胰岛素敏感性的主要作用机制。
       【关键词】  白芍总苷 二甲双胍 高脂血症 胰岛素抵抗 大鼠
       Effects of Total Glucosides of Paeong on Insulin Sensitivity and Blood Lipid in Insulin Resistant Rats Induced by High Fat Diet
       ZHENG Linying,PAN Jingqiang,L Junhua
        
       1.Guangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine, Guangzhou 510130, China;
       2.Guangzhou Institute of Traditional Chinese Medicine & Materia Medica, Guangzhou 510130, China;
       3.College of Pharmacology, Jinan University, Guangdong Guangzhou 510632, China
       Abstract:ObjectiveTo investigate total glucosides of paeong (TGP) on insulin sensitivity and blood lipid in insulin resistant rats induced by high fat diet and its possible mechanism. MethodsThe rats were divided into normal group and test groups. The rats in test groups were fed with high fat diet for 8 weeks to induce the insulin resistant model. After the model was esthblished, the rats were divided into four groups randomly, the model group, the metformin group, the high-dose TGP group and the low-dose TGP group. All the rats were checked their levels of insulin, blood sugar, blood fat and counted the value of insulin sensitivity. ResultsCompared with the model group, the levels of insulin and IRI in metformin and high-dose TGP groups were reduced obviously (P<0.01),and the ISI were increased obviously (P<0.01).All the three drug-used groups could reduce the levels of  TC, FFA, TG and LDL-C (P<0.05 or P<0.01), and increase the concentration of HDL-C (P<0.05). Metformin did not affect FBG (P>0.05), but reduced OGTT-2hBG (P<0.05). Both high-dose TGP and low-dose TGP could affect FBG and OGTT-2hBG, but the difference were not significant (P>0.05). ConclusionTGP could enhance insulin sensitivity hyperlipemic and insulin resistant rats"  in induced by high fat diet, and reduce the levels of TC and TG,  which maybe the most possible effective mechanism of improving insulin sensitivity by TGP.
       Key words:Total glucosides of paeong (TGP);  Metformin;    Hyperlipaemia;  Insulin resistance;  Rats
       白芍总苷(total glucosides of paeong,TGP)是中药白芍中提取的有效成分,既往研究表明TGP具有良好的抗炎、免疫调节、耐缺氧、抗心肌缺血和抗氧化作用[1~5]。有研究表明,TGP能调节高脂诱导家兔高脂血症[6]的血脂成分和含量,并能调节豚鼠的高脂血症,有效抑制脂质过氧化作用[7]。胰岛素抵抗(IR)是胰岛素在促进葡萄糖摄取利用等方面受损,机体为了维持血糖正常水平,代偿性过多地分泌胰岛素导致高胰岛素血症[8]。已知高脂血症与IR密切相关,但迄今未见TGP对IR作用的研究报道。本文旨在探讨白芍总苷对高脂血症大鼠胰岛素敏感性、血糖和血脂的作用。现报道如下。
       1  器材和方法
       1.1  材料
       动物和饲料:SPF级SD大鼠6~8周龄,150~180 g (159.5 ±6.7)g ,雌雄各半,购自广东省医学实验动物中心,动物质量合格证号:粤监证字2005A010/SCXK(粤)2003-0002,饲养于干燥、通风、安静的环境,6~8只/笼。正常组:喂普通鼠料,购自广东省医学实验动物中心;模型组以及给药组:喂高脂饲料,由广州市中医中药研究所配制(按照62.9%普通饲料+20%猪油+15%蛋黄粉+0.1%他巴唑配制)。
       1.2  仪器 
       Sure Step Plus血糖仪及试纸(美国Lifescan公司);80-2台式离心机,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品;TGL-16G型高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂产品;BECMAN全自动生化分仪,美国BECMAN公司产品;721-100可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司产品;FJ-2008PS全自动γ免疫计数仪,西安国营二六二厂产品;酶标仪,DG23022A 型酶联免疫检测仪,南京华东电子管厂产品;电子天平,沈阳龙腾电子称量仪器有限公司产品。
       1.3  药物和试剂 
       白芍总苷(帕夫林)胶囊(三九医药股份有限公司产品,批号050530);二甲双胍片(北京利龄恒泰药业有限公司产品,批号050608);游离脂肪酸(FFA)测定试剂盒(由南京建成生物工程研究所提供,批号20051220);三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)测定试剂盒(北京中生生物工程高技术公司产品);胰岛素放免检测试剂盒(由北京原子高科核技术应用股份有限公司提供,批号200512);50%葡萄糖注射液(江苏方强制药厂产品,批号200503182);戊巴比妥钠(购自广州市医药公司化学试剂玻璃仪器批发部);其它试剂均为国产分析纯。
       2  方法
       2.1  胰岛素抵抗-高脂血症模型的建立
        
       参照郑琳颖等[9]的方法,取健康SD大鼠80只,雌雄兼用,适应性喂养1周后,按大鼠体重均衡随机选取16只大鼠作为正常对照组,喂以普通饲料,饮清洁自来水;其余大鼠设为造模组,均喂以高脂饲料(按照62.9%普通饲料+20%猪油+15%蛋黄粉+0.1%他巴唑配制),饮自配10%蔗糖水,持续8周。
       2.2  分组及给药方法 
       造模组大鼠经喂饲高脂饲料造模8周,禁食12 h后,测大鼠体重,再测大鼠空腹血糖(FBG)后,随即ig葡萄糖10 g·(kg·20 ml)-1,测定口服糖耐量试验2 h血糖(OGTT-2 hBG)。根据大鼠血糖测试情况,选取FBG或糖耐量异常病鼠47只,按体重和血糖值将造模大鼠均衡随机分为模型对照组、二甲双胍组(0.2 g·kg-1),白芍高剂量组(0.15 g·kg-1),白芍低剂量组(0.05 g·kg-1);灌胃(ig)给药,1次/d,连续4周(qd×4 周)。正常对照组和模型对照组,ig同等容积蒸馏水(10 ml·kg-1)。
       2.3  指标的检测
        
       大鼠经4周灌胃蒸馏水或药物处理,于末次给药后,禁食12 h,尾静脉采血0.05 ml,用血糖仪以葡萄糖氧化酶法测定大鼠空腹血糖;然后以10 g·kg-1 ig 50%葡萄糖溶液,在2 h尾静脉采血0.05 ml用血糖仪测定大鼠血糖(OGTT-2 hBG)。血脂测定为将大鼠腹腔麻醉后,腹静脉取血分离血浆,按FFA试剂盒说明书方法,测定FFA含量;用BECMAN全自动生化分析仪测定三酰甘油(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量。血清胰岛素(Fins)采用竞争性放射免疫方法测定;按以下公式计算胰岛素敏感指数ISI[9]:ISI=In [1/(空腹胰岛素浓度×空腹血糖浓度)]和胰岛素抵抗指数IRI[10]:IRI=(空腹胰岛素浓度×空腹血糖浓度)/22.5。
       2.4  统计学方法 
       采用SPSS 11.5软件包进行统计学分析,实验数据用(±s)表示,方差齐同时用t测验,方差不齐同时用t"测验,P<0.05作为实验评价的差异显著性。
       3  结果
       3.1  白芍总苷增强高脂血症胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性作用 
       见表1。实验结果表明,二甲双胍组能明显降低空腹血糖和2 h后血糖(P<0.01);白芍总苷高低剂量组均有降低空腹血糖和2 h后血糖趋势,但无统计学差异;对于血清胰岛素(Fins)和胰岛素敏感指数(ISI),二甲双胍组和白芍总苷高剂量组均有明显降低作用(P<0.01)。表1  白芍总苷对大鼠血糖、血清胰岛素和ISI的影响(略)
       3.2  白芍总苷降低高脂血症胰岛素抵抗大鼠血脂作用见表2。实验结果表明,二甲双胍组及白芍总苷高剂量组都能明显降低病鼠的FFA值(P<0.01),白芍总苷低剂量组亦能降低FFA值(P<0.05);3个用药组均能明显降低大鼠的TC,TG水平(P<0.01);对于HDL-C,二甲双胍组及白芍总苷高低剂量组均可以增加HDL-C的含量,有统计学意义(P<0.05);对于LDL-C,二甲双胍组及白芍总苷高剂量组均可以明显降低大鼠LDL水平(P<0.01),白芍总苷低剂量组也能降低大鼠LDL水平(P<0.05),都有统计学差异。表2  白芍总苷降低高脂血症胰岛素抵抗大鼠血脂作用(略)
       4  讨论
       本实验探讨高脂喂养大鼠在IR状态下其胰岛素、胰岛素敏感性、血糖及血脂含量等指标的变化情况。实验中模型组大鼠表现出明显的糖耐量减退、高脂血症、高胰岛素血症和胰岛素敏感性下降等现象,具有IR的显著特征。本研究引用目前国内常用的胰岛素敏感性指数为指标,能够比较全面地对IR大鼠胰岛素敏感性的变化进行观测[11]。IR作为2型糖尿病的主要病理生理基础和显著特征,导致体内葡萄糖和脂质代谢的紊乱,也是多种慢性并发症产生的重要因素。高脂饮食产生的IR常伴有高胰岛素血症,这是胰岛β细胞分泌亢进和胰岛素清除障碍的结果[12]。胰岛素水平增高对脂肪细胞的作用是促进脂肪的分解,形成大量的游离脂肪酸(FFA)[13]。FFA是引起IR的最主要非激素物质之一,这已经为大量流行病学资料所证实[14,15]。肥胖者FFA水平升高是很普遍的一种现象,而且快速升高血浆FFA水平产生的IR具有剂量依赖性。糖尿病患者体内FFA升高是IR形成的重要病理因素,即所谓的脂毒性(lipotoxicity)[16]。脂毒性理论逐渐受到重视,把改善FFA的代谢作为降低循环中FFA水平的主要手段,进而改善IR状态。本实验模型组TG,TC和Fins均较正常组升高明显,ISI明显降低,IRI增加显著,证实IR形成。据报道,高脂饮食可引起肌组织内TG增加,饮食中脂质组成与肌组织内TG含量正相关,与肌组织的葡萄糖摄取能力呈强烈的负相关[10]。还有报道指从相关分析中发现,FFA与TG呈显著的正相关,符合FFA与TG在体内相互转化的关系,提示TG增高可能是IR的标志[17]。本研究可发现FFA浓度在模型组中显著升高,这与上述的研究相一致,提示可能与高脂血症状态下FFA的释放和TG的水解有关。另有研究指出高脂血症患者往往伴有明显的餐后TC含量增加和HDL-C水平下降[18],其瘦素水平也对胰岛素抵抗有所影响[19]。本实验给予大鼠TGP后,TC含量及TG含量下降,有助于改善IR。同时,药物组HDL-C水平显著提高,可促进组织细胞内胆固醇的清除,维持细胞内胆固醇量的相对稳定,从而限制动脉粥样硬化的发生发展,起到抗动脉粥样硬化的作用[20]。
       从以上分析可见,白芍总苷能显著提高2型糖尿病大鼠的胰岛素敏感性,同时明显改善糖尿病大鼠的糖、脂代谢的紊乱,与二甲双胍有类似的作用[21] 。虽然IR的发生机制还未明了,但越来越多的研究表明FFA可能通过干扰胰岛素的作用和抑制葡萄糖的代谢而导致IR,针对FFA代谢或者可以提供一条很有前途的改善和治疗2型糖尿病的途径。此外,白芍总苷提高糖尿病大鼠的胰岛素敏感性可能与其调节脂代谢、对抗脂毒性有关,其作用机理有待进一步探讨和研究。
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