全 文 ：　 〔作者简介〕 陈莹 (1974-), 女 , 辽宁省抚顺市人, 在读硕士研究生 , 主要研究方向为免疫药理学。
玉竹提取物 A对 STZ 诱导的 Ⅰ型糖尿病小鼠
血糖及死亡率的影响
陈　莹 , 潘兴瑜 , 吕雪荣 , 金艳书 , 佟　伟
(锦州医学院免疫与病原生物学教研室 , 辽宁　锦州　121000)
【摘要】目的　研究玉竹提取物 A (ex traction A of poly gonatum odoratum , EA-PAOA)对链脲佐菌素 (S TZ)诱
导的 I型糖尿病小鼠降血糖作用及死亡率影响。方法　采用链脲佐菌素小剂量多次注射诱导Ⅰ 型糖尿病小鼠模
型 , 实验组分三个浓度腹腔注射等体积 EA-PAOA , 对照组注射等体积生理盐水 , 监测血糖及死亡率变化。另
选昆明小鼠60 只 , 对EA-PAOA 进行急性毒性实验。结果　实验组血糖及死亡率与对照组比较有不同程度的降
低;急性毒性实验显示 EA-PAOA 毒性作用很低 , LD50=14.5124g/ Kg 。结论　经腹腔注射 EA-PAOA 能明显
降低 STZ 诱导的Ⅰ型糖尿病小鼠血糖及死亡率 , 安全范围大。
【关键词】玉竹提取物 A;链脲佐菌素;Ⅰ型糖尿病;急性毒性
【中图分类号】　R392.5　　　【文献标识码】 　A　　　【文章编号】1000-5161(2004)05-0028-03
The Influence of EA-PAOA on the Blood Sugar and
Mortality of STZ Induced Type -I Diabetic Mouse
CHEN Ying , PAN Xing-yu , LV Xue-rong , JIN Yan-shu , TONG Wei
(Department of Immunology and Microbiology , Jinzhou Medical College , Jinzhou 121001 China)
【Abstract】Objective　To study the reducing extent of blood sugar of STZ induced type-Ⅰdiabet ic
mouse and thei r mortality w hen treated with ex traction A of polygonatum odoratum (EA-PAOA).
Methods　ty pe-Ⅰdiabetic mouse models w ere established by repeated injection of small dosage of
S TZ.120 mice w ere randomly divided into 5 g roups.Mice were divided into 3 different g roups ac-
co rding to the different concentrations of EA -PAOA , which w ere injected into abdominal cavity ,
contrast g roup:same volume saline w as injected into abdominal cavity.The changes of blood sugar and
the mo rtality of mouse w ere observed.Acute toxic experiment of EA-PAOA was done on the o ther
60 kunming -mice.Results 　In EA-PAOA group , the level of blood sugar and the mo rtality of
mouse w ere lower than contrast group.EA-PAOA had very low toxity , LD50=14.5124g/kg.Con-
clusions 　EA-PAOA injected into abdominal cavity obviously decreased the level of blood sugar and
the mo rtality of mouse , with very low toxicity.
【Key words】　EA-PAOA;S TZ;1-DM ;acute toxici ty
　　玉竹 (polygonatum odoratum var plnri florum
ohwi)为百合科黄精属中草药 , 含有多糖 、 生物
碱 、菸酸 、 黄酮 、 甾体皂甙等 。玉竹的干燥根茎 ,
性平 、味甘 , 具养阴 、润燥 、 除烦 、生津止渴等功
效 , 有强心 、扩张血管 、 降血糖 、 降血脂和抗肿瘤
等作用[ 1-3] 。近年来 , 对玉竹降血糖作用的报道
不断增多 , 但都限于中药复方临床研究[ 4-6] 。EA
-PAOA为玉竹的无水已醇提取物 , 其降糖作用尚
无报道 , 本实验通过建立 STZ 诱导的 Ⅰ型糖尿病
小鼠模型 (下称 S TZ 小鼠), 探讨 EA-PAOA 对
其降糖作用及死亡率影响。
28
锦州医学院学报
J Jinzhou Med College　2004 Oct., 25(5)
1　材料与方法
1.1　实验动物分组与模型的制备[ 7-10]
选用昆明小鼠 120只 (锦州医学院实验动物中
心提供), 雄性 , 体重 (18±2) g , 适应性饲养
10d后 , 按随机表方法将小鼠随机分为正常对照组
(CON)、 DM 对照组 (DM)、 EA -PAOA1 组 、
EA-PAOA2组 、 EA-PAOA3组 , 每组 24只 。
应用 0.1mol/ l枸橼酸钠缓冲液 (pH4.4)配制
成 0.4%链脲佐菌素 (STZ)溶液 (sigma 公司),
按40mg/Kg 剂量腹腔注射 , 每天 1 次 , 连续 5d ,
每周分别测血糖 、 尿糖 1次 , 动态监测 1型DM 模
型的形成 , 除正常对照组小鼠外 (只注射等体积枸
橼酸钠缓冲液), 其余组制备 1型 DM 模型 , 以血
糖≥11.4mmol/ L , 尿糖+++以上 2周 , 为模型
制作成功。低于此值弃去 。小鼠自由饮食 、饮水 ,
不限量 、标准饲料 (锦州医学院实验动物中心提
供)。正常对照组与 DM 对照组 , 腹腔注射生理盐
水0.5ml , 每日 1次 , 共 4周;EA-PAOA1组 EA
-PAOA 1g/Kg 、 EA-PAOA2组 EA-PAOA 5g/
Kg 、 EA-PAOA3组 EA-PAOA 10g/Kg , 分别以
等体积 0.5m l腹腔注射 , 每日 1次 , 共 4周。
1.2　血糖 、 尿糖测定
空腹血糖测试采用末梢全血快速血糖测定法
(One-Touch-I 型血糖仪 , 美国强生公司), 尾静
脉取血检测。尿糖水平采用广州越秀东方新科技研
究所研制生产的尿糖试纸检测。用药前及用药后 4
周每周检测一次 。
1.3　动物死亡率
观察用药后 4周内各组动物死亡情况。
1.4　急性毒性试验[ 11]
60 只重约 20g 的健康昆明小鼠 (♂♀各半)
随机分成 6组 , 每组 10只 , 每只腹腔注射含不同
浓度的 EA-PAOA 0.5ml。一次性给药后即刻观
察中毒症状并记录死亡动物只数 。
1.5　统计学处理
计量数据以 x ±s表示 , 采用方差分析并进行
两者比较;计数资料以百分率表示 , 采用χ2 检验
P<0.05 为有显著性差异 , P <0.01 为差异非常
显著。
2　结　　果
2.1　Ⅰ型 DM 小鼠模型
STZ 溶液腹腔注射 , 每天一次 , 连续注射 5d
后 , 小鼠血糖呈持续上升趋势 , 在注射后 15d 至
20d , 血糖达到高峰状态 , 以后稍有一定幅度的下
降 , 但一直稳定在较高水平。第 2周开始 , 1/3模
型鼠尿糖出现 ++ 、 +++不等 , 到第 4 周 ,
90%小鼠尿糖出现 +++。各组 Ⅰ型 DM 小鼠随
着血糖 , 尿糖水平上升 , 出现饮食 、 饮水量增多及
体重减轻改变。
2.2　各组小鼠死亡率
用药后 4周 , EA -PAOA1 、 EA -PAOA2 组
与 DM 对照组死亡率相差显著 (P <0.01)。EA-
PAOA3 组与 DM 对照组死亡率也有显著性差异
(P<0.05)。
2.3　各组小鼠空腹血糖水平
用药后 DM 对照组小鼠空腹血糖水平明显高
于 EA -PAOA 各组和正常对照组 (P <0.01);
EA-PAOA1 组与 EA -PAOA2 组比较 , 3 周 、 4
周时明显高于 EA-PAOA2组;EA-PAOA3组与
EA-PAOA2组比较 , 无明显差异 (P >0.05)。
表 1　EA-PAOA对 STZ小鼠死亡率的影响
n 1w (%) 2w(%) 3w (%) 4w (%)
CON 24 0 0 0 0
DM 24 8.33 20.83 41.67 66.67
EA-PAOA1 24 12.5 20.83 25 33.33＊＊
EA-PAOA2 24 4.17 12.5 20.83 29.17＊＊
EA-PAOA3 24 8.33 20.83 37.5 54.17＊
　　注:与 DM 对照组比较 , ＊P <0.05　＊＊P <0.01
29陈莹 ,等.玉竹提取物 A 对 STZ诱导的 I型糖尿病小鼠血糖及死亡率的影响
表 2　EA-PAOA对 STZ小鼠血糖的影响( x ±s , mmol/ L)
n 用药前 用药后
1w 2w 3w 4w
CON 24 5.92±0.80＊ 5.95±0.74＊ 5.97±0.46＊ 5.87±0.70＊ 5.68±0.53＊
DM 8 23.89±2.79 24.16±2.78 24.65±2.19 24.90±2.63 25.19±2.73
EA-PAOA1 16 24.20±2.78 18.28±2.40＊ 16.20±2.32＊ 14.18±1.94＊△ 12.90±1.73＊△△
EA-PAOA2 17 24.55±2.64 18.06±2.49＊ 14.86±2.62＊ 12.72±1.87＊ 11.32±1.35＊
EA-PAOA3 11 24.61±2.61 18.96±1.97＊ 15.86±1.78＊ 13.69±1.97＊ 11.71±1.45＊
F 33.945 27.979 34.667 37.666 54.800
　　注:与 DM 对照组比较 , ＊P <0.01;与 EA-PAOA2组比较 , △P<0.05△△P<0.01
2.4　小鼠急性毒性试验结果
根据预实验结果决定剂量范围 11.1734 ,
12.4897 , 13.9609 , 15.6055 , 17.4439 , 19.5
g·kg -1 ,剂距为 1.1178。雌雄小鼠在注射 EA -
PAOA后 , 均出现四肢伏地 , 蜷缩 , 高剂量出现跳
跃 , 死亡。 19.5g ·kg-1 组小鼠约 10min 死亡;
17.4439g·kg-1组小鼠约 25min 死亡 , 存活 2只;
15.6055g·kg-1组小鼠约 60min 后有 6 只死亡;
13.9609g·kg-1组小鼠死亡 5只;12.4897g·kg -1组
小鼠死亡 2 只;11.1734g·kg-1组小鼠死亡 1只 。
存活小鼠约 2h后有恢复 , 但活动减少 , 4h后开始
进食。7d后解剖观察到内脏器官无异常 。用寇氏
法计算 LD50 为 14.5124g·kg-1 , 95%可信限为
13.5642 ～ 15.4606g·kg-1 。
3　讨　　论
Ⅰ型 DM 是一种自身免疫性疾病 , 在疾病发
展过程中胰岛 β 细胞的破坏是一个缓慢渐进的过
程 , 与病程的长短有一定的相关性 。近年发现 , 在
Ⅰ型 DM 发病过程中 , 不同阶段胰岛淋巴细胞浸
润的数量 、 种类 、表达细胞因子的种类及 β细胞破
坏的程度都不同。 Ⅰ型 DM 发病的自身免疫过程
与 TH1和 TH2的失衡密切相关[ 12] 。
S TZ是一种含亚硝基化合物 , 能特异性破坏
胰岛 β细胞 , 机制之一是通过诱导 NO 的合成增加
对胰岛 β细胞的氧化侵袭 , 与 Ⅰ型 DM 病人发病时
体内氧化侵袭增加相类似 。小剂量 STZ 注射破坏
少量胰岛细胞 , 死亡胰岛细胞作为抗原被巨噬细胞
吞噬 , 产生 TH1 刺激因子 (IL-12), 使 TH1 细
胞系占优势而产生 IL -2 及 IFN-γ, 在胰岛局部
促使炎性细胞浸润 , 并活化释放 I L -1β 、 TNF -
α、 IFN-γ及氧自由基 NO 、 H2O2 、 O2 , 杀伤少
量细胞 , 死亡细胞再次以自身抗原释放 , 并再次递
呈给APC 细胞进行处理 。释放细胞因子 , 放大细
胞损伤效应 , 最终导致Ⅰ型 DM [ 13-14] 。
本研究通过建立 S TZ 小剂量多次注射诱导Ⅰ
型糖尿病动物模型 , 证实 EA-PAOA 具有明显的
降血糖及降低死亡率的作用 。EA-PAOA 各组血
糖值均降低 , 5g/Kg 组效果最为显著;10g/Kg 组
与 5g/Kg 组比较降血糖作用无明显差异 (P >
0.05), 1g/Kg 组与 5g/Kg 组比较降血糖作用不及
5g/Kg 组 , 3周时有明显差异 (P <0.05), 4周时
差异非常显著 (P <0.01);4w 时死亡率与 DM 对
照组比较 , EA-PAOA1g/Kg 组 、 5g/Kg 组均有明
显差异 (P<0.01), 10g/Kg 组与其相比也有差异
(P<0.05)。因此可以看出 , EA-PAOA 的降糖
作用无剂量依赖性 , 10g/Kg 组降血糖及死亡率的
效果并不优于 5g/Kg 组。
EA-PAOA 经本教研室多年研究证实 , 具有
抑制细胞介导的免疫应答 , 抑制 I L -2 、 TNF -α
炎症介子产生的作用[ 15-17] , 结合上述 1型 DM 发
病机制 STZ 造模机制 , 提示 EA-PAOA 的降糖机
制与阻断胰岛 β细胞自身免疫反应过程 , 抑制 Th1
型细胞介导的 , 包括分泌 IL -2 、 TNF-α、 IFN-
γ在内的自身免疫反应 , 激活局部 Th2型反应 , 进
而分泌 I L-4 、 I L-10等 Th2型细胞因子有关。
Ⅰ型 DM 目前仍无根治药物 , 只能用胰岛素
替代治疗 , 每日注射胰岛素给患者带来痛苦和不
便 , 因此 , 从免疫调节角度探讨 Ⅰ型 DM 的预防
和治疗是可行和必要的 。EA-PAOA 通过急性毒
性实验得出 LD50=14.5124g·kg-1 , 是本实验有
效剂量的 14.5倍 , 显效剂量的 2.9倍 , 安全性大 ,
加之天然性 、来源广泛 、制备方便 , 有望成为 Ⅰ型
DM 免疫干预的新型防治措施 。
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(下转第 34页)
30 锦州医学院学报　2004 年 10 月 , 25 (5)
端增强子相互作用来实现的[ 9] 。Akeno[ 10]等认为缺
氧诱导因子 HIF -2a 可能与缺氧诱导 VEGF 表达
的机制有关 。还有学者试图利用 VEGF 序列上发
现的氧敏感基因-促红素基因[ 11]来解释它的机理 。
迄今为止 , 有关 VEGF 在骨科 、 口腔颌面外
科领域的基础研究尚未真正开始 , 能否最终利用
V EGF 的血管生成作用 、组织工程学技术以及基因
治疗技术为骨创伤 、 缺血性骨坏死等疾病开辟一条
新的治疗途径 , 将是对骨科 、 口腔颌面外科基础和
临床工作者的又一挑战。
〔参　考　文　献〕
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