不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响*

陈 广 陆付耳 董 慧 徐丽君 邹 欣 黄召谊 王开富

（华中科技大学同济医学院附属同济医院，湖北 武汉 430030）

不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响*

陈 广 陆付耳△董 慧 徐丽君 邹 欣 黄召谊 王开富

（华中科技大学同济医学院附属同济医院，湖北 武汉 430030）

目的 观察不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响。方法 采用小剂量链脲佐菌素尾静脉注射加高脂高热卡饲料喂养的方法建立大鼠2型糖尿病模型，将大鼠随机分为模型组、肉桂组、交泰丸1组、交泰丸2组，各治疗组分别予以相应药物灌胃干预，另设正常对照组。干预10周后比较各组大鼠体质量、空腹血糖（FBG）、口服葡萄糖耐量试验（OGTT）、空腹血清胰岛素（FINS）以及血脂水平，并检测血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性以观察药物对大鼠氧化及抗氧化作用的影响。结果 与正常组比较，模型组大鼠OGTT异常，FBG、FINS升高，血脂紊乱，MDA活性升高，SOD及GSH-PX活性下降；与模型组比较，各药物干预组FBG及FINS降低，OGTT及血脂紊乱改善，MDA活性下降，SOD及GSH-PX活性升高，其中交泰丸2组降糖调脂及抗氧化应激效果最优。结论 不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及抗氧化应激的影响不同，其机制可能与黄连肉桂两药配伍后影响各自降糖成分的溶出及代谢等有关。

黄连 肉桂 2型糖尿病 氧化应激

交泰丸出自《韩氏医通》，由黄连配伍肉桂，“能使心肾交于顷刻”而得名于后世［1］。肉桂，性大热，味辛、甘，有补火助阳、散寒止痛、温经通脉、引火归原之功，临床常用于阳痿、宫冷、腹痛、寒疝、腰痛、胸痹、阴疽、闭经痛经、虚阳上浮、虚寒吐泻等证。现代研究表明肉桂可降低血糖、调节血脂，同时改善胰岛素抵抗［2］。而清热燥湿、泻火解毒的苦寒中药黄连，对于其治疗糖尿病亦是近年研究的热点［3-5］。有文献报道，与黄连配伍后肉桂有效成分溶出减少［6］，但配伍后肉桂本身的降糖调脂效应是否会受到影响是本实验探讨的问题。同时本研究还探讨了黄连与肉桂配伍后对2型糖尿病大鼠氧化应激的影响。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康雄性Wistar大鼠40只，约2个月龄，体质量150～180g。购自湖北省实验动物研究中心。动物自由摄食、饮水，饲养环境温度18～22℃，湿度40％～70％，自然昼夜节律光照，普通饲料购自华中科技大学同济医学院实验动物中心，高脂高热卡饲料依照文献资料［3］自行配制，其比例为：蔗糖/猪油/奶粉/鸡蛋/普通饲料=30/20/4/2/63。

1.2 药物 黄连、肉桂药材均购于湖北省中药材公司（黄连产地为四川，肉桂产地为云南）。经同济医院药学部鉴定为肉桂（Cortex Cinnamomi）、黄连（Rhizoma Coptidis）。中药及复方制备方法如下。（1）肉桂煎剂（肉桂）。取肉桂45g，加10倍体积水煎煮2次，第1次约2h，第2次1h，煎煮过程用挥发油提取器提取挥发油，浓缩水煎液，合并挥发油，得煎剂225g，置4℃冰箱备用。（2）交泰丸复方煎剂1（黄连/肉桂=4/1，交泰丸1）。取黄连180g，肉桂45g，加10倍体积水煎煮2次，第1次约2h，第2次1h，煎煮过程用挥发油提取器提取挥发油，浓缩水煎液，合并挥发油至450g，置4℃冰箱备用。（3）交泰丸复方煎剂2（黄连/肉桂=2/1，交泰丸2）。取黄连90g，肉桂45g，同交泰丸1法提取，得煎剂450g，置4℃冰箱备用。

1.3 试剂及仪器 链脲佐菌素（STZ）为Sigma公司产品；葡萄糖测定试剂盒购自北京北化康泰临床试剂有限公司，血清胰岛素放免测定试剂盒购自北京原子高科核技术应用股份有限公司，总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、载脂蛋白A（ApoAⅠ）、载脂蛋白B（ApoB）测定试剂盒购自温州东瓯生物工程有限公司，丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所。检测仪器为山东高密彩虹分析仪器有限公司的GF-D800型半自动生化仪。

1.4 造模与分组 给予大鼠普通饲料适应性喂养2周后，随机取6只大鼠作为正常组，给予普通饲料喂养，自由进食、摄水；剩下的34只大鼠禁食12h后按30mg/kg体质量剂量尾静脉注射链脲佐菌素溶液。普通饲料喂养2周后，行口服糖耐量试验（OGTT）筛选糖耐量异常者共24只（根据正常大鼠血糖值计算出95％可信度的正常范围，有2个时间点血糖值高于相应时间点血糖正常范围上限，或有1个时间点血糖值高于相应时间点血糖正常范围上限20％，被认为是糖耐量异常大鼠）。将以上24只糖耐量异常大鼠随机分为模型组、肉桂单煎剂组（肉桂组）、交泰丸复方煎剂组1（黄连/肉桂=4/1，交泰丸1组）、交泰丸复方煎剂组2（黄连/肉桂=2/1，交泰丸2组），每组6只。

1.5 药物干预 （1）肉桂组，按1.5g/（kg·d）剂量给大鼠灌服肉桂单煎剂混悬液；（2）交泰丸1组，按3g/（kg·d）剂量给大鼠灌服JTW1煎剂混悬液；（3）交泰丸2组，按3g/（kg·d）的剂量给大鼠灌服JTW2煎剂混悬液；（4）模型组，灌服同等体积含0.5％羧甲基纤维素的PBS溶液。以上4组在治疗期间喂上述高脂高热卡饲料。上述大鼠用药剂量根据临床成人用药剂量和转换系数计算而来［7］。正常组不作任何干预，普通饲料喂养。OGTT试验，大鼠模型筛选及治疗10周后均行OGTT试验。具体操作：动物禁食12h后，以25％葡萄糖水按2.2g/kg灌胃。分别于灌胃前及后0.5h、1h、2h分别经断尾采血，以葡萄糖氧化酶法测其空腹血糖（FBG），葡萄糖负荷后1h血糖（BG-1h），2h血糖（BG-2h）。

1.6 观察指标及测定方法 大鼠治疗10周，末次给药后禁食12h作OGTT试验，1周后处死，处死前动物禁食12h，然后用50mg/kg戊巴比妥腹腔注射麻醉，腹主动脉取血8～10mL，3000r/min，离心15min，分离血浆，分装在数个小EP管中，-80℃密封保存，待测空腹血糖、胰岛素及血脂水平。血糖采用葡萄糖氧化酶法测定；胰岛素采用放免法测定；TC、TG采用酶学方法检测；HDL-C、LDL-C采用镁P钨酸沉淀法检测；Apo AⅠ、Apo B采用免疫透射比浊法检测；MDA含量用硫代巴比妥酸（TBA）法测定，SOD活性根据黄嘌呤氧化酶法测定，GSH-PX的活性测定遵照Mill’s法。操作严格按试剂盒说明书进行。

1.7 统计学处理 应用SPSS11.5统计软件分析。测定结果以（±s）表示，多组间比较选用方差分析，两两间比较用q检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠OGTT的变化 见表1。与正常组比较，模型组大鼠FBG、BG-0.5h、BG-1h、BG-2h均显著升高（P＜0.01）；与模型组比较，各药物干预组FBG、BG-0.5h、BG-1h、BG-2h均显著降低（P＜0.01或P＜0.05），而以交泰丸2组最明显（P＜0.01）。

表1 各组药物干预对大鼠葡萄糖耐量试验的影响（mmol/L，±s）

表1 各组药物干预对大鼠葡萄糖耐量试验的影响（mmol/L，±s）

与正常组比较，**P＜0.01；与模型组比较，△P＜0.05，△△P＜0.01。下同。

组 别 n正常组 6模型组 6肉桂组 6 0 h 0.5 h 1 h 2 h 4.50±0.26 6.49±0.21 7.01±0.35 5.05±0.34 5.49±0.36**9.74±0.60**10.81±0.69**8.61±0.58**4.74±0.25△△8.91±0.58△ 10.01±0.50△ 7.02±0.62△△交泰丸1组 6 4.75±0.26△△8.39±0.56△△ 9.66±0.73△△6.75±0.84△△交泰丸2组 6 4.66±0.20△△8.35±0.46△△ 9.39±0.47△△6.28±0.98△△

2.2 各组大鼠FBG及FINS的变化 见表2。与正常组比较，模型组大鼠FBG及FINS均显著升高（P＜0.01）；与模型组比较，各药物干预组FBG均显著降低（P＜0.01）；与模型组比较，各药物干预组FINS水平均显著降低（P＜0.01），以交泰丸2组最为显著（P＜0.01）。

表2 各组药物干预对大鼠FBG及FINS水平的影响（±s）

表2 各组药物干预对大鼠FBG及FINS水平的影响（±s）

组 别 n正常组 6模型组 6肉桂组 6 FBG（mmol/L） FINS（mU/L）4.66±0.29 16.41±2.22 5.58±0.37** 47.73±7.15**4.54±0.33△△ 39.02±4.47△△交泰丸1组 6 4.56±0.25△△ 33.14±7.09△△交泰丸2组 6 4.66±0.28△△ 30.29±4.41△△

2.3 各组大鼠血脂的变化 见表3。与正常组比较，模型组大鼠血清TG、TC、LDL-C、Apo B均明显升高，而HDL-C和Apo AⅠ均显著降低（P＜0.01）。与模型组比较，各药物干预组大鼠血清TG、TC、LDL-C、Apo B均降低（P＜0.01或P＜0.05），以交泰丸2组最为明显；血清HDL-C和Apo AⅠ均升高（P＜0.01或P＜0.05），而复方组优于肉桂组（P＜0.01或P＜0.05）。

表3 各组药物干预对大鼠血脂的影响（±s）

表3 各组药物干预对大鼠血脂的影响（±s）

组 别 n正常组 6模型组 6肉桂组 6 TG（mmol/L）TC（mmol/L）1.92±0.241.21±0.26 2.92±0.20**2.10±0.33**2.63±0.22 1.45±0.17△△交泰丸1组 6 2.53±0.29△1.39±0.20△△交泰丸2组 6 2.54±0.28△1.36±0.19△△HDL-c（mmol/L）LDL-c（mmol/L）ApoAⅠ（g/L）ApoB（g/L）1.78±0.45 0.84±0.11 0.89±0.06 0.36±0.02 0.92±0.20** 1.79±0.24** 0.61±0.04** 0.46±0.05**1.27±0.17△ 1.45±0.13△△ 0.66±0.04 0.43±0.03 1.33±0.20△ 1.35±0.24△△ 0.69±0.04△ 0.42±0.04 1.34±0.18△△ 1.23±0.16△△ 0.68±0.03△△0.40±0.02△

2.4 各组大鼠血清氧化及抗氧化因素的变化 见表4。与正常组比较，模型组大鼠血清MDA明显升高，而SOD、GSH-PX均显著降低（P＜0.01）。与模型组比较，各药物干预组大鼠血清MDA均降低（P＜0.01或P＜0.05），以交泰丸2组最为明显；血清SOD、GSH-PX均升高（P＜0.01或P＜0.05），而复方组优于肉桂组（P＜0.01或P＜0.05）。

表4 各组大鼠血清MDA、SOD、GSH-PX水平的比较（±s）

表4 各组大鼠血清MDA、SOD、GSH-PX水平的比较（±s）

组 别 n正常组 6模型组 6肉桂组 6 MDA（μmol/g）3.48±0.31 5.79±0.35**4.46±0.29△交泰丸1组 6 4.05±0.30△△交泰丸2组 6 3.99±0.27△△SOD（U/mg） GSH-PX（U/mg）26.57±4.68 46.43±7.27 17.05±7.51** 26.56±7.92**21.62±6.74△△ 35.64±8.01△△23.29±5.47△△ 39.18±6.88△△23.44±5.95△△ 40.76±5.94△△

3 讨论

中医学认为“消渴”分为上、中、下三消，发病以阴虚为本、燥热为标，益气养阴为根本治疗大法。然临床实践表明，单纯采用益气养阴之法治疗糖尿病疗效却不够满意。笔者认为“寒热错杂、阴阳两虚”更符合糖尿病的病机。首先，从临床症状看，多数患者早期并无明显三消症状，仅见肥胖，自觉乏力，易疲劳；中期出现典型的三多一少的症状者少，同时兼有消化不良、腹泻，畏寒肢冷者多；后期患者多见形体消瘦、口燥咽干、手足麻木、小便不利、性功能淡漠、脱疽、水肿等，更显一派阴阳俱损之象。从舌脉而言，舌红脉数者少，而舌淡脉细者十之八九［8］。从病机看，患者多食肥甘厚味、损伤脾胃，痰浊内生，郁而化火，上灼于肺者口干，然肺阴虚必有肺气不足，故见乏力易感冒；中灼于胃者多食，然胃强者脾弱，中伤脾阳，可见肥胖，消化不良、腹泻，阳气不能温阳四肢，故见畏寒肢冷，手足麻木；下灼于肾者多尿，然阴损及阳，故见小便清长，性欲淡漠，甚出现水肿、脱疽等并发症。因此，“寒热错杂，上热下寒，阴阳俱损”更符合糖尿病的病机特点，我们以寒温并用，阴阳共调为治则探讨新的治疗方法。

交泰丸中肉桂辛热入肾，温升肾水上济心火，黄连苦寒入心，清降心火以下交肾水，二者共用，一寒一热，一清一补，水火既济、心肾相交，切中糖尿病患者寒热错杂、上热下寒的证候特点。

有研究表明以交泰丸加减还可以改善糖尿病临床症状同时降血糖调血脂［9］。单味黄连和肉桂亦有显著的降糖作用，前期课题对黄连的有效成分小檗碱的研究表明，小檗碱既能促进胰岛素分泌又能增强胰岛素敏感性［3］，且有文献表明肉桂可能通过促进胰岛细胞分泌胰岛素，增强胰岛素敏感性，促进葡萄糖在胰岛素靶组织的吸收和摄取进而起到其降糖作用［2］。前期研究表明，黄连配伍提高肉桂效应成分肉桂酸生物利用度［10］。因此推测，两药配伍或具有协同作用，提高降糖调脂疗效。

近年来国外研究表明，2型糖尿病患者胰岛β细胞功能的逐渐衰退，与高糖、高脂等多种因素引起的氧化应激有关。经氧化应激产生的大量的自由基除了直接氧化和损伤胰岛细胞DNA、蛋白质、脂质外，还可能影响细胞内信号的传导，导致胰岛素基因表达障碍［11］。机体酶抗氧化系统中的SOD是唯一能清除氧自由基的天然抗氧化酶，而GSH-PX催化GSH与H2O2及脂质过氧化物的反应，使GSH生成氧化型谷胱甘肽（GSSG）和水，SOD及GSH-PX的活性高低反映机体的抗氧化能力。MDA是ROS攻击细胞膜多不饱和脂肪酸所形成的脂质过氧化物，间接反映ROS的生成量和对组织损伤的程度。本研究通过观察不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠的血清中氧化应激重要的代谢产物MDA及SOD、GSH-PX含量的影响，比较不同比例黄连配伍肉桂对2型糖尿病大鼠胰岛抗氧化应激能力的不同。结果发现，与正常组比较，糖尿病组大鼠血清中MDA水平升高，SOD、GSH-PX水平降低；与糖尿病组比较，各药物干预组大鼠血清中MDA水平降低，SOD、GSH-PX水平升高，差异有统计学意义。这进一步证明了糖尿病状态下氧化应激增强，同时也说明了使用不同比例黄连配伍肉桂治疗糖尿病可以减轻氧化应激，延缓β细胞功能衰退，而以黄连与肉桂的配伍比例为2/1疗效最佳。这与其改善糖脂代谢效果是一致的，提示黄连与肉桂配伍或许通过抗氧化应激改善糖脂代谢而治疗糖尿病。黄连、肉桂配伍后功效增强可能与两药配伍后影响各自降糖成分的溶出及代谢等有关［12］。但其具体作用机制有待于进一步研究。

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Effects of Different Compatibility Ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on Blood Glucolipid Metabolism and Oxidative Stress in Type 2 Diabetic Rats

CHEN Guang，LU Fuer，DONG Hui，et al.
Tongji Hospital Affiliated to Huazhong University of Science and Technology，Wuhan，Hubei Province 430030，China

Objective：To explore the effects of different compatibility ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on blood glucolipid metabolism and oxidative stress in type 2 diabetic rats.Methods：The model of type 2 diabetic rats was established by injecting streptozotocin from tail vein and by feeding with high fat and high caloric diet.Diabetic rats were randomly divided into model group，cinnamon group，Jiaotai pill 1 group（Coptidis Rhizoma∶Cortex cinnamomi=4∶1）and Jiaotai pill 2 group（Coptidis Rhizoma∶Cortex cinnamomi=2∶1）.Rats in different treatment groups were given corresponding therapy.Meanwhile normal control group was set.Fasting blood glucose（FBG），fasting blood insulin（FINS），oral glucose tolerance test（OGTT），blood lipid level，malonaldehyde（MDA），superoxide dismutase（SOD），glutathione peroxidase（GSH-PX）in the serum were determined after ten weeks.The effects on the oxidative stress of rats were observed.Results：OGTT was abnormal，and FBG and FINS increased in rats of model group compared with those in normal control group.Plasma levels were abnormal in model group.Compared with normal group，model group showed higher MDA level and decreased SOD and GSH-PX activity in serum.In cinnamon，Jiaotai pill 1 and Jiaotai pill 2 groups，the SOD and GSH-PX elevated drastically while FBG，FINS，and MDA level decreased compared with model group.Among the three treatment groups，the best effect of hypoglycemic lipid-lowering and anti-oxidant stress occurred in Jiaotai pill 2 group.Conclusion：There are differences in the effects of different compatibility ratio of Cortex Cinnamomi and Rhizoma Coptidis on blood glucolipid metabolism and oxidative stress in type 2 diabetic rats.The potential mechanisms may be related with the dissolution and metabolism of each hypoglycemic element after the compatibility of Cortex cinnamomi and Rhizoma coptidis.

Rhizoma coptidis；Cortex cinnamomi；Type 2 diabetes；Oxidative stress

R285.5

A

1004-745X（2014）10-1776-04

10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.002

2014-07-15）

国家自然科学基金资助项目（30801492）

△通信作者