地菍黄酮对糖尿病小鼠糖脂代谢及氧化应激的影响

翁竞玉 周敬凯 陈静梅 曾小燕 李丽 (广西中医药大学药学院药理教研室，广西 南宁 530001)

糖尿病(DM)是一种最常见的内分泌代谢疾病，在全球范围内的发病率呈逐年增高趋势，已成为继心血管病和肿瘤之后第三位威胁人们健康和生命的非传染性疾病〔1〕。地菍为野牡丹科植物地菍MelastomadodecandrumLour.的干燥全草，别名地葡萄、山地菍、铺地锦、地茄等〔2〕。地菍味甘、酸、涩，性稍凉，在广西瑶族民间有治疗消渴、虚劳、肠炎、腹泻等病证之功效〔3，4〕。地菍在南方植物资源丰富，具有广阔的开发前景。本课题组对地菍开展了系列降血糖药效学研究，发现地菍中黄酮类成分可能是其降糖主要活性物质，但目前尚未见关于地菍总黄酮调节DM小鼠糖脂代谢及抗氧化应激的相关报道。本研究旨在探讨地菍总黄酮对DM小鼠糖脂代谢及氧化应激的影响。

1 材料与方法

1.1试验药物 地菍药材购于南宁小瑶王药店，由广西中医药大学药用植物教研室田辉教授鉴定为地菍MelastomadodecandrumLour.的干燥全草。本实验所用的地菍总黄酮，具体提取纯化工艺如下：提取溶剂乙醇体积分数为50%、固液比为1∶30、超声时间为45 min。按所得方案组合提取，提取率为4.458%；利用AB-8大孔吸附树脂分离纯化总黄酮时，上样液总黄酮质量浓度1.5 mg/ml，上样量为3 BV，先以蒸馏水洗至流出液近无色后，再以4 BV的70%乙醇进行洗脱，流速2 ml/min，纯化后地菍总黄酮纯度为47.56%。利用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH法进行含量测定。

1.2动物 清洁级昆明种小鼠，雄性，体重(20±2)g，购于广西医科大学实验动物中心，饲养于广西中医药大学动物房。合格证号：SCXK桂(2014-0002)，饲养环境温度为(23±2)℃，湿度为 40% ～60%，明暗交替周期为12 h。实验前适应性喂养7 d，自由取食饮水。

1.3试剂 链脲佐菌素(STZ)：Sigma 公司(批号：18883-66-4)；盐酸二甲双胍片：江苏苏中药业集团股份有限公司(批号：17052613)；低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒(批号：20171214)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒(批号：20170809)、总胆固醇(TC)试剂盒(批号：20170364)、三酰甘油(TG)试剂盒(批号：20180421)、丙二醛(MDA)试剂盒(批号：20180122)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(批号：20170307)、过氧化氢酶(CAT)试剂盒(批号：20180554)、一氧化氮(NO)试剂盒(批号：20170918)、肌酐(CR)测试盒(批号：20180368)、尿素氮(BUN)测试盒(批号：20170949)均购自南京建成生物工程研究所。

1.4仪器 RE-2000A 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；Infinite M200PRO型全波长酶标仪(瑞士Tecan公司)；UV-1901 双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)；冷冻低温离心机(德国Eppendorf公司)；HWS-26电热恒温水浴锅(上海齐欣科学仪器有限公司)；罗氏精彩卓越型血糖仪(上海罗氏诊断产品有限公司)。

1.5方法 取70只雄性昆明种小鼠，随机取10只为空白组，其余小鼠腹腔注射150 mg/kg STZ(pH4.5柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液配制)，72 h后经小鼠剪尾尖取血，用血糖仪测定小鼠FBG，取FBG高于11.1 mmol/L的小鼠为DM小鼠，成模率约88.3%。将DM小鼠随机分为模型组、盐酸二甲双胍〔0.6 g/(kg·d)〕组、地菍总黄酮高、中、低〔1.20、0.80、0.53 g/(kg·d)〕剂量组共5组，每组各10只。成模后第2天开始，每日灌胃给药1次，空白组和模型组灌胃给予等体积生理盐水，给药周期为21 d。末次给药后，小鼠经摘取眼球取血，全血离心后留血清待测。取小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏及肾脏，称重后根据每只小鼠的体质量计算小鼠脏器质量系数。脏器质量系数(%)=脏器质量(g)/体质量(g)×100%。

1.6统计学分析 采用SPSS22.0软件行t检验。

2 结 果

2.1地菍总黄酮对DM模型小鼠FBG与血脂的影响 与空白组相比，模型组FBG、TG、LDL-C含量明显升高(P<0.05，P<0.01)、HDL-C含量显著降低(P<0.01)。与模型组相比，地菍总黄酮高、中、低剂量组FBG均显著降低(P<0.05，P<0.01)，地菍总黄酮高剂量组血清内TG及LDL-C含量均显著降低(P<0.05)，地菍总黄酮高、中剂量组血清内HDL-C含量显著上升(P<0.05)，盐酸二甲双胍组FBG、LDL-C水平显著降低(P<0.05)。见表1。

组别FBGTGTCHDL-CLDL-C空白组4.2±0.682.09±0.853.68±0.514.14±0.530.71±0.23模型组21.43±2.392)3.21±0.821)3.49±1.091.90±0.632)1.12±0.211)地菍总黄酮高剂量组13.78±2.354)2.55±0.73)3.83±0.912.74±0.633)0.73±0.113)地菍总黄酮中剂量组14.62±1.733)2.94±0.973.06±1.332.5±0.773)0.94±0.28地菍总黄酮低剂量组16.74±2.143)3.03±0.513.95±1.172.06±0.881.05±0.25盐酸二甲双胍组14.86±1.813)2.81±0.543.54±1.552.14±0.520.71±0.163)

与空白组比较：1)P<0.05，2)P<0.01；与模型组比较：3)P<0.05，4)P<0.01,下表同

2.2地菍总黄酮对DM模型小鼠SOD、CAT、MDA的影响 与空白组相比，模型组SOD、CAT活性显著降低，MDA含量升高(均P<0.01)。与模型组相比，地菍总黄酮高、中剂量组小鼠血清内的SOD、CAT活性显著升高(P<0.05，P<0.01)，盐酸二甲双胍组CAT活性显著升高(P<0.05)，地菍总黄酮高、中、低剂量组、盐酸二甲双胍组MDA含量均降低(P<0.05，0.01)。见表2。

2.3地菍总黄酮对DM模型小鼠NO、CR、BUN的影响 与空白组相比，模型组小鼠血清NO浓度有升高趋势但无显著差异(P>0.05)，CR及BUN含量则显著升高(P<0.01)。与模型组相比，地菍总黄酮高、中、低剂量组CR含量显著降低(P<0.05，P<0.01)，且高、中剂量组、盐酸二甲双胍组BUN含量也显著降低(P<0.05，P<0.01)，各给药组小鼠血清中NO浓度有降低趋势，但无统计学差异(P>0.05)。见表3。

2.4地菍总黄酮对DM模型小鼠各脏器指数的影响 与空白组相比，模型组小鼠肾脏系数、肝脏系数和肺脏系数明显升高(P<0.05，P<0.01)，脾脏系数显著降低(P<0.05)。地菍总黄酮高、中、低剂量组、盐酸二甲双胍组小鼠肾脏指数和肝脏指数较模型组显著降低(P<0.05，P<0.01)。见表4。

表2 各组SOD、MDA、CAT水平

表3 各组NO、CR、BUN水平

组别心脏肝脏脾脏肺肾脏空白组0.48±0.044.15±0.260.30±0.070.64±0.071.32±0.13模型组0.58±0.075.92±0.622)0.23±0.071)0.94±0.261)2.08±0.262)地菍总黄酮高剂量组0.52±0.134.78±0.754)0.21±0.060.93±0.441.73±0.284)地菍总黄酮中剂量组0.56±0.084.85±0.514)0.20±0.030.81±0.191.82±0.194)地菍总黄酮低剂量组0.59±0.155.20±0.483)0.21±0.090.89±0.181.80±0.114)盐酸二甲双胍组0.55±0.115.25±0.853)0.22±0.070.81±0.201.68±0.154)

3 讨 论

世界糖尿病联合会(IDF)预计2040年世界糖尿病患者可能会达到6.42亿，其中中国的DM患者人数达1.1亿，居排行榜之冠，预计短期内不会下降〔5〕。天然黄酮类化合物因富含羟基团，使其可通过影响氢原子和单电子的转运、金属螯合物的活性、抑制氧化酶及减弱活性氧对细胞的损伤等机制〔6〕，发挥抑菌、抗炎、抗氧化、抗凋亡、降血糖及降血脂等药理活性作用，且因其安全、高效的特点成为现代药理研究的重要方向，具有很强的研究价值和应用前景〔7〕。

DM发病机制复杂，而长期高血糖所致的血脂代谢紊乱、葡萄糖代谢异常与氧化应激是DM发生发展的关键机制。血脂代谢紊乱极易引起血液黏稠度增高和动脉粥样硬化，进而诱发各种血管病变〔8〕，同时有研究分析表明，DM患者在糖代谢紊乱的同时伴有脂代谢紊乱，血糖的异常使得血液中TC、TG、LDL-C含量增加〔9〕。研究证实多种黄酮类化合物都可缓解DM模型中血脂紊乱，降低DM伴随心血管疾病事件的风险，使DM患者获益〔7〕。多项研究说明氧化应激在DM及其并发症的发生发展中起重要作用。DM患者体内血糖代谢失衡后多合并脂肪酸刺激，造成活性氧(ROS)生成增多，使机体氧化与抗氧化失衡，造成氧化应激状态〔10〕。ROS可直接氧化或损伤DNA、蛋白质和脂类，引发肾脏、脑、眼等组织的损伤〔11〕，造成患者多器官的并发症，如DM肾病、DM足、DM眼病等，增强DM患者体内抗氧化酶的活性对DM的治疗具有重要意义。在前期研究中，本课题组对广西瑶药地菍进行了系列抗DM活性的探索，证实地菍提取物可以有效改善多种DM模型动物的高血糖状态与脂质代谢紊乱〔12，13〕，而富含黄酮化合物的乙酸乙酯提取部位被证实具有较强降血糖活性〔14，15〕。前期研究已优化确定地菍总黄酮的最佳提取纯化工艺，且药理实验证实地菍总黄酮对胰岛素抵抗有改善作用，可提高胰岛素敏感性(未发表)。

本研究结果表明地菍总黄酮能够显著降低链脲佐菌素致DM小鼠血糖，改善脂代谢紊乱，其作用机制可能是通过抗氧化应激发挥作用。同时本研究还表明地菍总黄酮可能对DM伴发脏器损害有一定的保护作用；其具体机制有待进一步研究。