黄芪注射液对糖尿病动物不同器官病理进程的影响

任 明,高 影,胡玉琳,李 云,张世平

(1.吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室,吉林长春 130021;2.吉林大学第一医院内分泌科,吉林长春 130021;3.吉林大学第一医院肝胆胰内科,吉林长春 130021;4.吉林大学第三医院眼科,吉林长春 130021;5.吉林大学第三医院保健科,吉林 长春 130021)

黄芪注射液对糖尿病动物不同器官病理进程的影响

任 明1,高 影2,胡玉琳3,李 云4,张世平5*

(1.吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室,吉林长春 130021;2.吉林大学第一医院内分泌科,吉林长春 130021;3.吉林大学第一医院肝胆胰内科,吉林长春 130021;4.吉林大学第三医院眼科,吉林长春 130021;5.吉林大学第三医院保健科,吉林 长春 130021)

目的探讨黄芪注射液对糖尿病大鼠心、肾、肝、胰腺器官病理改变进程的影响,寻找出黄芪治疗的敏感器官,有针对性地使用该中药制剂进行糖尿病治疗。方法注射使Wistar大鼠建立糖尿病模型,将糖尿病大鼠分为糖尿病组(D M)和黄芪治疗组(RA),另设一正常组动物。黄芪治疗组动物每天给予黄芪注射液腹腔注射3.3 ml/kg,糖尿病组动物每天给予生理盐水腹腔注射3.3 ml/kg,连续注射30天,观察各组大鼠肝脏、肾脏、心脏和胰腺形态的变化。结果RA治疗7 d、14 d、30 d和60 d时,RA组和DM组大鼠的肝脏、肾脏和心脏的病理改变没有显著的差异,与正常大鼠的组织结构相似。30 d时,DM组大鼠的胰腺的病理改变明显,胰腺内有较多的炎细胞浸润,并且细胞数目减少。RA治疗60天时,RA组和DM组大鼠肝脏、心脏的病理组织改变不明显,与正常大鼠的组织结构相似。与RA组相比较,60 d时,DM组大鼠肾脏和胰腺的病理改变明显,胰岛内细胞松散明显,细胞数明显减少,细胞核大小不一,半数细胞内可见明显的空泡,可见明显的炎细胞浸润。RA治疗组大鼠的肾脏和胰腺的病理组织改变不明显,与正常大鼠的组织结构相似。结论R A能够延缓或阻止STZ诱导的糖尿病大鼠组织器官的病理进程。

糖尿病;黄芪注射液;STZ;病理改变

(Chin J Lab Diagn,2010,14:0836)

近年来,随着我国居民生活水平的提高、人口老龄化和生活方式的改变,糖尿病的发病率在逐年增加,成为威胁人类健康的主要慢性病之一。中药制剂黄芪注射液对肾脏的保护作用已见诸多报道,而黄芪注射液对不同组织器官的病理进程影响未见报道[1-4],因此,本文利用链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病大鼠模型,观察黄芪对糖尿病大鼠各器官病理改变的影响,为应用黄芪注射液治疗糖尿病提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 主要试剂 黄芪注射液购自黑龙江省珍宝岛制药有限公司;STZ购自北京鼎国公司。

1.1.2 实验动物 实验动物选用WISTAR雌性大鼠(清洁级),体重(200±20)g,由吉林大学实验动物中心提供。合格证号:(吉)2003-0007。

1.2 方法

1.2.1 糖尿病模型建立 实验用大鼠购回后饲养1周,一般状态良好禁食12 h后,腹腔注射STZ,注射剂量为50 mg◦kg-1,正常组大鼠腹腔注射柠檬酸盐缓冲液,注射剂量为50 mg◦kg-1。分别于注射第3、5、7日测定大鼠血糖,3次血糖测定值均高于16.7 mmol◦L-1的大鼠为糖尿病模型大鼠。

1.2.2 实验动物分组及治疗措施 糖尿病模型大鼠分为糖尿病组(DM)和黄芪治疗组(RA),设立正常大鼠为正常对照组(C)。每组40只。DM组大鼠每日通过腹腔注射给予3.3 ml/kg的生理盐水,RA组大鼠每日通过腹腔注射给予3.3 ml/kg的黄芪注射液。

1.2.3 病理观察 各组大鼠分别于连续注射给药7 d、14 d、30 d和60 d时,脱臼处死大鼠,分别取心、胰腺、肝脏、肾,立即泡于10%福尔马林固定液中固定24小时,予以常规石蜡包埋、切片,制成 4 μ m 切片;HE染色,光镜观察。

2 结果

RA治疗7 d、14 d、30 d时,RA组和 DM 组大鼠的肝脏、肾脏和心脏的病理改变没有显著差异,与正常大鼠的组织结构相似。DM组大鼠胰腺的镜下观察结果表明,胰腺组织中有明显的炎症细胞浸润,随着时间的延长,细胞逐渐减少。RA治疗60天时,RA组和DM组,肝脏、心脏的组织结构改变不明显;肝内均可见正常的肝小叶结构,肝细胞大小均匀一致,肝索及肝窦排列整齐;两组大鼠心肌纤维排列规整,细胞核多位于肌纤维中央,多为一个,心肌间质和心肌内血管未见异常;与正常大鼠的组织结构相似。肾脏和胰腺的病理改变明显,正常肾脏的组织结构,肾被膜光滑易剥离,肾小球在切片上呈圆形,肾小球内的毛细血管未见扩张,鲍曼氏囊内无渗出及囊壁上未见沉淀物;远、近端肾小管上皮细胞完好,官腔内未见管型;间质未见炎细胞浸润、水肿和萎缩。DM组大鼠的肾脏肾小球系膜区增宽,肾小球囊腔变小,基质大量增生,小球内细胞数明显增多,而RA治疗组大鼠肾脏肾小球系膜区略增宽,基质增生,肾小球囊腔变小,小球内细胞数增多,与正常肾组织结构相似。正常大鼠的胰岛内细胞核大小均匀一致,岛内毛细血管清晰可见。DM组大鼠的胰腺胰岛内细胞松散明显,细胞数明显减少,细胞核大小不一,半数细胞内可见明显的空泡,可见明显的炎细胞浸润。RA治疗组大鼠胰腺胰岛内细胞接近正常,细胞减少不明显,偶见单核细胞浸润。RA治疗60天时,各组大鼠肾脏、肝脏、胰腺和心脏的病理变化比较见图1.1、图1.2、图1.3和图1.4。

图1.1 RA治疗60天后各组大鼠肾脏组织结构比较

3 讨论

糖尿病是目前威胁人类健康的主要慢性病之一。糖尿病患者由于长期的高血糖,会出现多种并发症,如糖尿病性心脏病、糖尿病性肾病、糖尿病视网膜病变,糖尿病性神经病变,严重影响糖尿病患者的身心健康和期望寿命[5]。目前对糖尿病的治疗主要采取胰岛素注射的方法,而有关中药在糖尿病治疗中的作用报道较少,我国具有丰富的中药资源,黄芪是其中较常用的一种,且黄芪具有毒副作用小的特点,有研究报道黄芪对预防糖尿病并发症的发生和进展具有重要作用[6-8]。

图1.2 RA治疗60天后各组大鼠肝脏组织结构比较

图1.3 RA治疗60天后各组大鼠胰腺组织结构改变

图1.4 RA治疗60天后各组大鼠心肌结构比较

本研究对糖尿病大鼠模型不同器官的损害进展程度进行探讨。高血糖对不同组织器官的损害进程是不同的,RA能够延缓或阻止STZ诱导的糖尿病大鼠组织器官的病理进程。本研究结果表明,STZ注射建立的糖尿病大鼠模型成功60天后,即使没有任何的保护措施,糖尿病大鼠的肝脏和心脏的病理改变不明显,与正常组大鼠的组织结构相比较,没有显著差异。RA治疗组和DM组的肝脏和心脏组织结构与正常大鼠的组织结构相似。相对肝脏和心脏不明显的病理改变而言,高血糖对胰腺和肾脏的损害较明显,RA的保护作用亦较明显。注射 RA60天后,RA组大鼠胰腺的胰岛内细胞接近正常,细胞减少不明显,偶见单核细胞浸润;而DM组大鼠胰腺的胰岛内细胞松散明显,细胞数明显减少,细胞核大小不一,半数细胞内可见明显的空泡,可见明显的炎细胞浸润。两组大鼠肾脏的病理改变差别亦比较明显,RA治疗组大鼠肾小球系膜区略增宽,基质增生,肾小球囊腔变小,小球内细胞数增多,与正常肾组织结构相似;DM组大鼠肾小球系膜区增宽,肾小球囊腔变小,基质大量增生,小球内细胞数明显增多。

上述动物实验结果说明,RA对糖尿病大鼠的胰腺和肾脏具有积极的治疗和保护作用,这一结果提示,在糖尿病治疗中,黄芪可作为辅助治疗手段,巩固治疗效果,预防和延缓并发症的发生。

[1]张荣国,蔡琴芳.黄芪对糖尿病肾病血浆蛋白及尿蛋白影响的观察[J].实用中医药杂志,2000,16(3):7.

[2]Josephine M,Forbes,Melinda T.Coughlan,andMark E.Cooper.Oxidative Stress as a Major Culprit in Kidney Disease in Diabetes[J].Diabetes,2008,57(6):1446.

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[4]董鹏达,郭宪清.黄芪的临床应用进展[J].中国医药论坛,2006,4(4):39.

[5]王奇玲.黄芪皂甙对离体工作心脏的肌力作用及其可能机制[J].中国中药杂志,1992,17(9):557.

[6]元文波,陈 凌,王兰芳.黄芪对糖尿病鼠肾脏氧化糖基化影响的实验研究[J].泰山医 学院学报,2001,22(3):190.

[7]陈晓春,薛 茜.大鼠脑缺血再灌注损伤及黄芪对脑细胞保护作用的实验研究[J].陕西医学杂志,2004,33(11):974.

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Effects of Radix Astragali on the pathological development of different organs in diabetes mellitus rats

REN Ming1,GAO Ying2,HU Yu-lin3,et al.(1.Department of Hygienic Toxicology,School of Public Health,Jilin University,Changchun130021,China;2.Department of Endocrinology,the First Hospital,Jilin University,Changchun130021,China)

ObjectiveTo explore the effects of Radix Astragali on the pathological development of different organs in Diabetes mellitus rats and find the sensitive organs to provide bases for clinical applications.MethodsWistar rats were injected with STZ to establish diabetesmellitus rats model.Diabetes rats were separated into two groups,DM group in which ratswere administered saline intraperitoneally,RA group inwhich rats were administered RA intraperitoneally continuouslly for 60 days.Normal rats were used as control.On day 7,14,30 and 60,ratswere sacrificed to remove pancrea,liver,heart and kidney to observe the effects of Radix Astragali on the pathological changes in these organs.ResultsTherewasno difference in pathological development in organsof liver,heart and kidney from rats of both D M and RA groups within 30 days.Reduction in cell number and inflammatory cell infiltrationwere seen in pancrea from diabetes rats on30 days.On 60days,there wasno difference in pathological development in organs of liver,heart from rats of both DM and R A groups;Significant pathological changes in pancrea and kidney were seen in rats from DM group,there was signifcant reduction in cell number in pancrea,the size of nuclei were variable,vacuole was seen in half of the cells.Morphology of cells in pancrea and kidney from RA group rat was similar to that of normal rats.ConclusionRA could postpone or prevent the pathological development in organs of pancrea and kidney.

diabetes mellitus;radix astragali;STZ;pathological development

R587.1

A

1007-4287(2010)06-0836-04

吉林省中医药管理局课题(08sys-063)吉林省卫生厅资助课题(20089010)

*通讯作者

任明,女,23岁,吉林大学公共卫生学院卫生毒理学教研室,硕士研究生。从事糖尿病的发病机制和预防糖尿病并发症制剂的开发研究。

2009-06-02)