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大波斯菊种子水提取物对Ⅰ型糖尿病模型小鼠肝脏组织的影响



全 文 :动物医学进展,2015,36(4):59-62
Progress in Veterinary Medicine
大波斯菊种子水提取物对Ⅰ型糖尿病模型小鼠肝脏组织的影响
 收稿日期:2014-08-27
 作者简介:刘丹丹(1990-),女,内蒙古呼伦贝尔人,硕士研究生,主要从事中药药理学与免疫学研究。*通讯作者
刘丹丹1,王雪飞1,朱 浩1,贾利红1,2,杨 英1*
(1.内蒙古农业大学兽医学院,农业部动物疾病临床诊疗技术重点实验室,内蒙古
呼和浩特010018;2.锡林郭勒职业学院,内蒙古锡林浩特026000)
  摘 要:以大波斯菊种子水提物为基础,研究其对糖尿病小鼠肝脏组织形态学变化的影响,进而探讨其
在治疗糖尿病模型小鼠方面的药用价值。将60只8周龄雄性昆明小鼠随机分为5组,每组12只;第1组为
正常对照组,第2组~第5组采用四氧嘧啶尾静脉注射造成Ⅰ型糖尿病模型。5组小鼠按基础日粮饲喂的
同时,其中第2组为模型组,每日每只小鼠分别灌服生理盐水0.2mL;第3组~第5组为大波斯菊水提物
低、中、高浓度组,每日分别灌服不同浓度(0.5、1.0、2.0g/mL)的大波斯菊种子水提物0.2mL,连续给药
30d。期间每日测量各组小鼠体重,在饲喂30d后,处死小鼠,记录肝脏重量,计算肝脏指数,并进行组织学
观察。肝脏病理学显示,高剂量试验组小鼠肝脏指数低于模型组和低浓度组,差异显著(P<0.05);糖尿病
模型组小鼠的肝脏有不同程度的颗粒变性,组织结构改变。不同浓度大波斯菊种子水提物可使Ⅰ型糖尿病
模型小鼠肝脏指数降低,能抑制糖尿病小鼠肝脏肿大,并可减轻肝脏组织病理变化,进而起到调节糖尿病肝
脏糖代谢的作用。
  关键词:糖尿病;大波斯菊种子;水提物;肝脏
中图分类号:S853.74;S852.33 文献标识码:A 文章编号:1007-5038(2015)04-0059-04
  Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫性疾病,其发病的
主要原因是胰岛β细胞损伤引起胰岛素分泌不足,
而导致糖代谢紊乱的内分泌疾病,儿童及青少年多
发[1]。采取胰岛素注射结合口服降糖药物仍然是其
治疗的主要方式,尽管降糖效果肯定,但大多具有不
同程度的副作用,又不能有效地消除其并发症[2-4]。
中华医药学是一个伟大的宝库,应当努力发掘,加以
提高,中医药对糖尿病及其并发症的治疗具有悠久
历史,取得了一定治疗效果。且中药较西药多具有
多靶点、相对安全、成本低、毒副作用小等特点。因
此,糖尿病的中医辨治越来越受到国内外学者的关
注。
大波斯菊(Cosmos bipinnatus Cav.),又名八瓣梅、
格桑花等。菊科,管状花亚科,秋英属,为一年生草本
植物,分布广泛,资源丰富,具有一定的观赏价值 [5]。
本研究以资源丰富的大波斯菊为实验材料,通过其种
子水提取物对Ⅰ型糖尿病模型小鼠肝脏组织影响的研
究,进而探讨其在糖尿病方面的药用价值。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 器材 小鼠灌胃器具;相关解剖器材;O-
lympus BX51 光 学 显 微 镜;载 玻 片;盖 玻 片;
KD1508R轮转式切片机,浙江金华科迪仪器设备有
限公司产品;电子天平等。
1.1.2 主要试剂及实验动物 大波斯菊种子采自
内蒙古呼和浩特地区,内蒙古农业大学中兽医教研
室鉴定;苏木素,福州迈新生物技术开发有限公司产
品(产品编号:121205445S);无水乙醇,上海南翔试
剂有限公司产品;伊红,上海索莱宝生物科技有限公
司产品(产品编号:G1100);软蜡、硬蜡、甲醛溶液,
上海溶剂厂产品(产品编号:H31020858);蒸馏水、
生理盐水,赤峰源生药业有限公司产品(产品编号:
11052506);中性树胶,上海易佰聚经贸有限公司产
品(产品编号:C49-13067);Bouin氏液(苦味酸饱和
液75mL,福尔马林25mL,冰醋酸5mL)等;8周龄
体重在25g±5g的雄性昆明小鼠60只,由内蒙古
大学实验动物中心饲养,按常规饲养方法进行饲养
管理,1周适应性饲养后开始相关试验。
1.2 方法
1.2.1 饲养环境 每组12只小鼠分笼饲养,室温
24℃±2℃,供以标准鼠饲料,自由饮水,高压灭菌
(121℃)垫料,每天更换垫料1次。
DOI:10.16437/j.cnki.1007-5038.2015.04.014
1.2.2 动物模型及分组 取健康成年雄性小鼠60
只,先适应性喂养1周,禁食(不禁水)12h后,将四
氧嘧啶用生理盐水配制成12mg/mL,按80mg/kg
剂量尾静脉注射其中48只小鼠,其余12只小鼠注
射等量生理盐水作为正常对照。4d后测血糖,选用
血糖≥11.1mmol/L的小鼠定为造模成功,出现明
显的多食多饮多尿现象[6-8]。其中:①正常对照组、
模型组每只每日一次灌服0.2mL生理盐水;②试
验组分为低浓度组、中浓度组、高浓度组3组,每只
每日一次灌服0.2mL不同浓度的大波斯菊种子水
提物;③低浓度组的给药浓度为0.5g/mL、中浓度
组为1.0g/mL、高浓度组的为2.0g/mL,给药期为
30d(表1)。每日灌药前对小鼠体重及日采食量称
量,连续给药30d后,对小鼠颈椎脱臼处死,常规取
出小鼠肝脏,去尽结缔组织,称其重量,放入Bouin
氏液中固定。
表1 小鼠分组
Table 1 Mouse grouping
组别
Groups
数量
Number
药物浓度
Concentrations of medicine
正常对照组
Normal control group 12
0.2mL生理盐水
0.2mL saline
模型组
Model group 12
0.2mL生理盐水
0.2mL saline
低浓度组
Low dosage group 12
0.2mL 0.5g/mL大波斯菊煎剂
0.2mL 0.5g/mL
Cosmos bipinnatus decoction
中浓度组
Medium dosage group 12
0.2mL 1.0g/mL大波斯菊煎剂
0.2mL 0.5g/mL
Cosmos bipinnatus decoction
高浓度组
High dosage group 12
0.2mL 2.0g/mL大波斯菊煎剂
0.2mL 0.5g/mL
Cosmos bipinnatus decoction
1.2.3 大波斯菊种子煎剂制备及给药方法 称取
大波斯菊种子1 000.0g,放于煎药机中,加自来水
5L浸泡30min后,用武火煮沸,然后改用文火,保
持煎沸60min。用4层纱布加一层棉花过滤得头
汁,药渣再加5L自来水,按上述方法煎煮,滤过得
二汁,合并两次煎液,浓缩至 500 mL (浓度为
2.0g/mL),置-20℃保存备用[9]。
取原液1.5mL,加4.5mL蒸馏水配成低浓度
药液(0.5g/mL);取原液3mL,加3mL蒸馏水配
成中浓度药液(1g/mL);取原液为高浓度药液
(2g/mL)。给药时按高、中、低不同浓度,每只小鼠
经口腔灌服0.2mL大波斯菊种子水提取物。
1.2.4 大波斯菊种子水提物对Ⅰ型糖尿病模型小
鼠组织脏器(肝脏)指数的测定 参照文献[10]计算
肝脏指数,脏器指数按下列公式计算:脏器指数=脏
器重量(mg)/体重(g)×100%
1.2.5 大波斯菊种子水提物对Ⅰ型糖尿病模型小
鼠肝脏形态学变化影响的观察 肝脏放入Bouin氏
液中固定后,依次进行系列梯度脱水、浸蜡、包埋及
切片,按常规进行 HE染色,用光学显微镜对各组组
织切片进行观察,选取切片上组织形态典型的视野
拍照,保留影像资料。
1.2.6 数据处理 数据采用统计学软件SPSS17.0
进行处理分析,各组数据以平均值±标准差(珚x±
SD)表示,差异显著性检验采用方差分析。
2 结果
2.1 大波斯菊种子水提物对Ⅰ型糖尿病模型小鼠
肝脏指数变化的影响
结果见表2。由表2可知,高浓度组小鼠肝脏
指数极显著低于模型组和低浓度组,差异显著(P<
0.05),高浓度组的肝脏指数接近正常对照组,差异
不显著(P>0.05)。
表2 Ⅰ型糖尿病模型小鼠肝脏指数
Table 2 Liver index in typeⅠdiabetic model mice
组别
Groups
肝脏指数/%
Liver index
正常对照组Normal control group  4.78±0.2
模型组 Model group  5.31±0.3b
低浓度组Low dosage group  5.30±0.4b
中浓度组 Medium dosage group  5.08±0.4b
高浓度组 High dosage group  4.85±0.4a
注:同列肩注字母不同表示组间差异显著(P<0.05)。
Note:The data in the same column with different letters mean
significant difference(P<0.05).
2.2 大波斯菊种子水提物对Ⅰ型糖尿病模型小鼠
肝脏组织形态变化影响
结果见图1~图5。由图1~图5可知,正常对
照组:肝组织结构完整,肝小叶规则,肝细胞排列整
齐,在中央静脉周围呈放射状分布,肝细胞中央有大
而圆的核,细胞质均匀,未见脂滴和炎性细胞浸润。
模型组:均表现明显水肿,肝细胞普遍严重的脂肪、
颗粒变性和轻度的水泡变性。高浓度组:基本无明
显变化,轻度的水泡变性。中浓度组:均表现明显的
颗粒变性、脂肪变性和中度水泡变性。低浓度组:4
例均水肿,均表现普遍明显的颗粒变性,部分区域变
性减轻,1例水泡变性明显,轻度脂肪变性。
图1 正常对照组肝脏(HE,200×)
Fig.1 Liver in normal control group(HE,200×)
06 动物医学进展 2015年 第36卷 第4期(总第262期)
图2 模型组肝脏(HE,400×)
Fig.2 Liver in model group(HE,400×)
图3 低浓度组肝脏(HE,400×)
Fig.3 Liver in low concentration group(HE,400×)
图4 中浓度组肝脏(HE,400×)
Fig.4 Liver in medium concentration group(HE,400×)
图5 高浓度组肝脏(HE,400×)
Fig.5 Liver in high concentration group(HE,400×)
3 讨论
肝脏是机体中重要的代谢器官,且是调节糖代
谢主要激素(胰岛素和胰高糖素)的主要靶器官。肝
脏的调节作用主要体现在糖原异生、糖原合成及其
贮藏,对作为能源的葡萄糖的摄取、利用及释
放[11-12]。胰岛素能够抑制内源性葡萄糖的产生和刺
激外周组织摄取葡萄糖,增加肝脏合成糖原的能力,
通过激活糖原合成酶磷酸酶使糖原合成酶去磷酸
化,从而提高糖原合成酶的活性,促进糖原合成[13]。
若其合成受损,则可导致葡萄糖摄取和贮存减少,表
现出胰岛素抵抗(IR);当胰岛素分泌失代偿不足以
对抗IR时,就会出现血糖升高,发展为糖尿病。因
此,若糖尿病小鼠肝脏糖代谢出现紊乱,会使糖原
合成降低、葡萄糖利用减少、糖异生加强,从而导致
血糖升高。
本试验是采用尾静脉注射四氧嘧啶的方法制造
糖尿病小鼠模型,试验观察到大波斯菊种子水提取
物对糖尿病的糖代谢的调节有明显的改善效果,高
浓度组的肝脏指数均低于模型及低浓度组,且差异
显著。在小鼠的 HE染色切片光镜检测中,我们可
以看到大波斯菊种子水提取物组小鼠肝脏病变程度
较模型组显著减轻。肝脏组织切片观察显示,模型
组肝脏发生严重的脂肪变性、颗粒变性、肿大,但高
浓度组基本无明显变化,肝细胞的索状结构清楚,肝
窦较正常,只存在轻度的水泡变性。
肝脏指数是衡量肝脏肿大的客观指标。大波斯
菊能降低糖尿病模型小鼠的肝脏指数,说明大波斯
菊能抑制肝脏肿大。以往的研究认为糖尿病肝肿大
主要原因是因为肝细胞内脂肪或糖原堆积所
致[14-15]。本试验观察到糖尿病小鼠肝细胞内充有大
小不等的脂滴说明此模型小鼠肝肿大的原因可能是
肝细胞内脂肪堆积所致。糖尿病引起脂肪肝的原因
可能是高血糖引起脂代谢紊乱,增加外周脂肪分
解,进入肝脏的游离脂肪酸增多,游离脂肪酸再过
多酯化成甘油三酯,超出肝脏的清除能力,肝内脂
肪沉积进而出现肝脂肪变性。大波斯菊抑制肝脏肿
大的原因可能与其降血糖作用有关,其作用机制还
有待进一步研究。
综上所述,大波斯菊种子水提取物可能调节糖
尿病肝脏的糖代谢功能,继而可能使血糖降低。因
此,可以进一步探究大波斯菊在治疗糖尿病的作用
机理,以寻求有益于糖尿病治疗的新型药物。
参考文献:
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Effect of Cosmos bipinnatus Seed Water Extract
on Liver Tissue of TypeⅠDiabetic Model Mice
LIU Dan-dan1,WANG Xue-fei 1,ZHU Hao1,JIA Li-hong1,2,YANG Ying1
(1.College of Veterinary Medicine,Inner Mongolia Agricultural University/Key Laboratory of Clinical Diagnosis and
Treatment Technology in Animal Disease,Ministry of Agriculture,Hohhot,Inner Mongolia,010018,China;
2.Xilingol Vocational College,Xilingol,Inner Mongolia,026000,China)
Abstract:The experiment was conducted to study the effect of Cosmosbipinnatusseed water extract on
morphological changes of liver in diabetic mice for exploring the medicinal value to the treatment of diabe-
tes.60Kunming male mice at the age of 8weeks were randomly divided into 5groups.The first group was
the negative control group(healthy).The mice in 2nd,3rd,4th,5th groups were injected intravenously
with aloxan to make diabetic model.And al the mice were fed with basic diet every day.Among these
groups,the second group was the positive control group(DM),the mice were fed saline 0.2mL every day.
The mice in 3rd,4th,5th groups were daily fed with Cosmos bipinnatus seed extract 0.2mL with the corre-
sponding concentrations(0.5,1.0,2.0g/mL)every day for 30successive days.During this period,the
weight of the mice were measured everyday.30days later,the mice in different groups were carefuly dis-
sected,the weights of livers were recorded,the liver index was calculated,and histological observation and
biochemical index determination were performed.The results revealed that the liver index of mice in high
concentration group was significantly lower than that in positive control group(P<0.05).The livers of
mice in diabetic model group had granular degeneration,and the histological structure change in different
degrees.The index in typeⅠdiabetic mice could be decreased by Cosmos bipinnatus seed water extract with
different concentrations,restraining the hepatomegaly due to diabetes,reducing pathological lesions of liver
as wel as modulating glycometabolism of liver.
Key words:diabetes melitus;Cosmos bipinnatus seed;water extract;liver
26 动物医学进展 2015年 第36卷 第4期(总第262期)