麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠的保护作用*

李晶，苏薇薇，王永刚，彭维，吴忠，李沛波

(中山大学生命科学学院，广东 广州 510275)

麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠的保护作用*

李晶，苏薇薇，王永刚，彭维，吴忠，李沛波

(中山大学生命科学学院，广东 广州 510275)

为探讨麦冬对实验性2型糖尿病大鼠的保护作用，该研究采用高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素(STZ)诱导的实验性2型糖尿病大鼠模型，观察麦冬提取物对大鼠血糖、口服葡萄糖耐受、胰岛素抵抗、肌糖原、肝糖原、尿蛋白、肾脏指数及胰腺病理损伤的影响。结果显示，麦冬提取物能显著降低2型糖尿病的血糖、减少口服葡萄糖耐量实验的曲线下面积；能显著提高大鼠对外源胰岛素的敏感性及肝糖原含量、骨骼肌糖原含量；能显著降低肾指数及尿蛋白排泄率；并抑制胰腺的组织病理损伤。综上所述，麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠具有显著保护作用。

麦冬；2型糖尿病；保护作用

麦冬为百合科植物麦冬Ophiopogonjaponicas(L.f) Ker-Gawl.的干燥块根，味甘、微苦，性微寒，有养阴生津、润肺清心之功，主要用于肺燥干咳、阴虚痨嗽、喉痹咽痛、津伤口渴、内热消渴、心烦失眠和肠燥便秘等[1]。根据现有的文献报道总结[2，3]，麦冬的有效成分类型有皂苷、黄酮、氨基酸和多糖等，具有抗心肌缺血、抗血栓形成、抗炎、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、增强免疫、改善肝肺损伤及镇咳等广泛的药理作用。笔者考察了麦冬提取物对高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素(STZ)复制实验性2型糖尿病大鼠的保护作用，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 药物及试剂

麦冬提取物，由中山大学广州现代中药质量研究开发中心提供。其制备方法为：取麦冬药材适量，分别以相当于麦冬药材10倍体积和6倍体积的水于100 ℃水浴提取2次，每次2 h，然后选用0.1 μm孔径无机陶瓷膜，在室温、运行压力为0.15 MPa的条件下对麦冬水提液进行微滤，微滤液经浓缩、醇沉、干燥后得到麦冬提取物。实验前，将麦冬提取物配成相应浓度的溶液供各剂量组大鼠灌胃使用，低、中、高剂量组的给药剂量分别为106.5、213、426 mg/kg；无水葡萄糖：汕头市光华化学厂；链脲佐菌素(STZ)：美国Sigma公司；格列齐特：天津津华制药厂，国药准字H10910053；乐康全3型血糖试纸：罗氏诊断公司；肝/肌糖原试剂盒：南京建成生物有限公司。

1.2 动物

Wistar大鼠，SPF级，合格证号：粤检字第2004A068号，由南方医科大学动物实验中心提供。

1.3 实验方法

1.3.1 造模与分组 大鼠随机分为正常对照组和造模组，造模组按如下方法造模：大鼠每天早晚按每100 g体质量1 mL的剂量灌胃给予自制脂肪乳(取猪油100 g，甲基硫氧嘧啶5 g，胆固醇25 g，谷氨酸钠5 g，蔗糖25 g，果糖25 g，吐温80 100 mL，丙二醇150 mL，加水定容至500 mL，配成脂肪乳)，连续灌胃2周后，动物禁食不禁水24 h，各鼠均按30 mg/kg的剂量尾静脉注射STZ溶液(临用前配制)；给药48 h 后，动物禁食不禁水12 h，然后每隔3 h于眼球后静脉丛取血，按照血糖测定试剂盒操作测定空腹血糖值，连续测定3 次，空腹血糖值≥16.7 mmol/L的为造模成功大鼠。将造模成功的大鼠又随机分为模型对照组、麦冬提取物低、中、高剂量组和格列奇特组。各给药组按剂量连续给药7 d，正常对照组和模型对照组大鼠每天灌胃等体积蒸馏水。1.3.2 指标检测 连续给药6 d后，动物禁食4 h，

将大鼠固定于鼠笼中，于眼球后静脉丛取血测定血糖值，然后各鼠按0.5 U/kg体质量的剂量腹腔注射胰岛素，注射后每3 min用血糖仪测定血糖值，共测6次，以时间为横坐标，血糖值的自然对数为纵坐标，直线回归所得的回归系数r代表斜率，r乘以100即为KITT值，KITT值越小，说明机体对胰岛素越不敏感[4]；此外，用代谢笼收集并记录12 h尿液尿量，量取5 mL尿液，3 000 r/min离心10 min，吸取上清液按试剂盒说明书测尿蛋白含量。末次给药后，动物禁食不禁水12 h，于眼球后静脉丛取血，按照试剂盒的方法测定空腹血糖值，然后各组均按2.0 g/kg体质量的剂量灌胃给予葡萄糖，并分别于给予葡萄糖后0.5、1、2 h，按试剂盒说明书测定血糖值。最后，将大鼠脱颈处死，取后肢肌肉和肝脏，用生理盐水漂洗，按试剂盒说明书测定肝糖原和肌糖原；取肾脏用生理盐水漂洗，以滤纸吸干后称量，计算肾质量/体质量比值；取胰腺用φ=10%甲醛溶液固定，常规包埋，进行HE染色，在光镜下观察胰岛细胞形态。

1.4 统计学处理

实验数据以“均数±标准差”表示，采用SPSS统计软件进行统计学处理。

2 结 果

2.1 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠血糖的影响

由表1可见，注射STZ后，大鼠血糖上升，空腹血糖值≥16.7 mmol/L，说明糖尿病模型成功。给药后，格列奇特组、麦冬提取物中、高剂量组的血糖值与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.01)。此外，格列奇特组、麦冬提取物中、高剂量组的给药后血糖值与给药前血糖值比较，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，说明麦冬提取物能显著降低实验性2型糖尿病大鼠的血糖。

2.2 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠口服糖耐量的影响

由表2可见，模型对照组大鼠的糖耐量曲线下面积明显大于正常对照组，说明高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素注射可以导致大鼠的口服糖耐量异常。与模型对照组比较，格列奇特组和麦冬提取物高剂量组的曲线下面积均显著减小(P<0.05)，说明麦冬提取物能够改善实验性2型糖尿病大鼠的糖耐量异常。

2.3 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠胰岛素敏感性的影响

毛细血管法测胰岛素敏感性的实验结果见表3。由表3可见，模型对照组的KITT值明显小于正常对照组大鼠(P<0.01)，说明模型对照组大鼠对外源胰岛素的敏感性低于正常大鼠，即产生了胰岛素抵抗。麦冬提取物各剂量组的KITT值与模型对照组比较，均有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。说明麦冬提取物能够提高实验性2型糖尿病大鼠对外源胰岛素的敏感性。

表1 麦冬提取物对血糖的影±s)

1)与正常对照组比较，#P<0.05，##P<0.01；与模型对照组比较，*P<0.05，**P<0.01；与给药前相比，△P<0.05，△△P<0.01

组别动物数/只给药剂量/(mg·kg-1)曲线下面积正常对照组101208±073模型对照组95009±247##格列奇特组93554137±262∗麦冬提取物低剂量组810655078±318麦冬提取物中剂量组102134286±219麦冬提取物高剂量组94264086±264∗

1)与正常对照组比较，#P<0.05，##P<0.01；与模型对照组比较，*P<0.05，**P<0.01

表3 麦冬提取物对胰岛素敏感性的影±s)

1)与正常对照组比较，#P<0.05,##P<0.01；与模型对照组比较，*P<0.05,**P<0.01

2.4 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠肝糖原和肌糖原的影响

由表4可见，模型对照组大鼠的肝糖原和肌糖原含量与正常对照组相比，均有显著降低(P<0.01)，说明模型对照组大鼠肝脏储存糖原的能力降低，机体对葡萄糖的利用能力下降。与模型对照组比较，麦冬提取物高剂量组的肝糖原含量显著提高(P<0.05)，肌糖原含量有非常显著性差异(P<0.01)，说明高剂量麦冬提取物能改善机体储存和利用葡萄糖的能力。

2.5 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠尿蛋白、肾脏指数的影响

由表5可见，与正常对照组比较，模型对照组大鼠的尿蛋白和肾脏指数显著增加，说明模型对照组大鼠的肾功能受损。与模型对照组比较，麦冬提取物低、中、高剂量组的尿蛋白显著减少(P<0.05或P<0.01)；而麦冬提取物中、高剂量组的肾脏指数显著减少(P<0.05)，说明麦冬提取物能够显著降低实验性2型糖尿病大鼠的肾损害程度。

2.6 麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠胰腺组织病理变化的影响

由图1可见，正常对照组大鼠的胰岛细胞形态饱满，界限清楚，胰岛细胞排列整齐。模型对照组大鼠的胰岛明显萎缩，轮廓不饱满，胰岛中细胞密度降低，胰岛细胞空泡变性。与模型对照组比较，麦冬提取物组大鼠的胰岛萎缩的情况均有所改善，胰岛面积增加，胰岛中细胞密度增大，且呈剂量依赖关系，说明麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠胰腺的胰岛细胞具有一定的保护作用。

表4 麦冬提取物对肝糖原和肌糖原的影±s)

1)与正常对照组比较，#P<0.05，##P<0.01；与模型对照组比较，*P<0.05，**P<0.01

表5 麦冬提取物对大鼠尿蛋白、肾脏指数的影±s)

1)与正常对照组比较，#P<0.05,##P<0.01；与模型对照组比较，*P<0.05,**P<0.01

图1 大鼠胰腺组织病理切片Fig.1 Effect of Ophiopogonis japonicus extract on histomorphological changes of the pancreas in rats

3 讨 论

糖尿病是由于体内胰岛素分泌绝对或相对不足，以及机体靶组织或靶器官对胰岛素敏感性降低引起的以血糖水平升高的代谢性疾病[5]。糖尿病是当前威胁全球人类健康的最重要的非传染性疾病之一，根据国际糖尿病联盟(IDF)统计，2011年全球糖尿病患者人数已达3.7亿，估计到2030年全球将有近5.5亿糖尿病患者[6]。近30年来随着经济发展和人们生活方式的变化，糖尿病患病率在我国迅猛增长。按照世界卫生组织目前的诊断标准，2010年我国18岁及以上成人糖尿病患病率为9.7%，据此估计有糖尿病患者9 700万，我国已成为世界上糖尿病患者数量最多的国家[7-8]。在我国患病人群中，以2型糖尿病为主，占90%以上[6]。

糖尿病常被归属于传统中医“脾瘅”、“消渴”等范畴。气阴两虚、津液耗伤是糖尿病发生的根本[9]。2型糖尿病患者的主要体质类型为阴虚质[10]。麦冬具有养阴生津之功，能针对糖尿病气阴两虚、津液耗伤的根本，对2型糖尿病具有一定的治疗作用[11]。《本草正义》记载[12]：“凡消谷能食，无非胃火极旺，必以甘寒大剂清胃解渴，麦冬固在必需之列者也”、“麦冬寒润，补阴解渴，皆为必要之药”。有研究表明麦冬对四氧嘧啶[13]、链脲佐菌素[14-15]诱导的高血糖动物和自发性糖尿病大鼠[16]具有显著的降血糖作用。但高脂饮食加小剂量链脲佐菌素诱导的糖尿病模型具有许多与临床2型糖尿病类似的生化代谢及临床特点，是研究2型糖尿病的较为理想和常用的造模方式[17-18]。故本研究采用高脂饮食加小剂量链脲佐菌素诱导的2型糖尿病模型，研究麦冬提取物对2型糖尿病的保护作用，结果表明，麦冬提取物能显著降低2型糖尿病的血糖、减少口服葡萄糖耐量实验的曲线下面积、显著提高大鼠对外源胰岛素的敏感性及肝糖原含量、骨骼肌糖原含量；降低肾指数、尿蛋白排泄率及胰腺的组织病理损伤。提示麦冬提取物对2型糖尿病具有显著保护作用。

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Protective effects ofOphiopogonisjaponicasextract on experimental type 2 diabetic rats

LIJing，SUWeiwei，WANGYonggang，PENGWei，WUZhong，LIPeibo

(School of Life Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275，China)

The aim of the present study is to investigate the protective effects ofOphiopogonisjaponicusextract on experimental type 2 diabetic rats. The high-fat diet and low-dose streptozotocin (STZ)-induced type 2 diabetic model in rats was used to observe the effect ofOphiopogonisjaponicusextract on blood glucose level, oral glucose tolerance, insulin sensitivity, glycogen content in liver and skeletal muscle, urinary protein excretion and histopathological changes of pancreas. Results showed thatOphiopogonisjaponicusextract could significantly lower the blood glucose levels and the AUCs during oral glucose tolerance test, improve insulin sensitivity, increase glycogen contents in liver and skeletal muscle, reduce urinary protein excretion, lower the kidney weight/body weight ratio and alleviate histopathological changes of pancrea occurred in diabetic rats by comparison with untreated diabetic rats. In conclusion,Ophiopogonisjaponicusextract exerts remarkable protective effects in experimental type 2 diabetes mellitus, thus justifying its traditional usage.

Ophiopogonisjaponicus；type 2 diabetes mellitus；protective effect

10.13471/j.cnki.acta.snus.2017.03.017

2016-09-13 基金项目：广东省重大科技专项项目(2013A022100022);广州市科技计划项目(201704020119)

李晶(1983年生)，女；研究方向：药物分析学；E-mail：2193339468@qq.com

李沛波(1973年生)，男；研究方向：中药药理学；E-mail：lipb73@126.com

R965

A

0529-6579(2017)03-0119-06