全 文 :vivo. Methods The minimal inhibitory concentration
(MIC) was determined by the NCCLS (M27-A2)
standard method in vitro. The therapeutic action was
studied using a Candida albicans infect mice model,
the survival rate and the content of SOD,MDA in ser-
um were measured,and the pathological changes of
liver were observed under light microscope after HE
staining. Results EA was active against three Candida
strains,with MICs between 25. 0 and 75. 0 mg·L -1 .
The most sensitive Candida species was C. albicans
(MIC =25. 0 mg·L -1). It was inactive against Can-
dida glabrata. An in vivo test demonstrated that intrap-
eritoneal injection of EA(40 and 80 mg·kg -1)signif-
icantly enhanced the pathological changes of liver,im-
proved the symptom,increased the weight and the SOD
activity,and decreased the MDA activity in a mice in-
fection model of C. albicans. Conclusion Ellagic acid
has the potential to be developed as a natural antifungal
agent.
Key words:ellagic acid;antifungal activity;minimal
inhibitory concentration;C. albicans;mice;MDA;
SOD
网络出版时间:2016 - 2 - 26 10:20 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /34. 1086. R. 20160226. 1020. 042. html
沙蓬粗寡糖对 GK大鼠胰岛素抵抗的影响
包书茵1,2,韩淑英2,澈力格尔1,朝日雅1,奥·乌力吉1
(1. 内蒙古民族大学,内蒙古 通辽 028000;2.华北理工大学基础医学院,河北 唐山 063000)
doi:10. 3969 / j. issn. 1001 - 1978. 2016. 03. 021
文献标志码:A 文章编号:1001 - 1978(2016)03 - 0403 - 07
中国图书分类号:E-332;R284. 1;R322. 57;R458. 5;R587. 1
摘要:目的 观察沙蓬粗寡糖(AOS)对糖尿病 GK大鼠降血
糖、改善胰岛素抵抗作用,探讨可能机制。方法 将符合 2
型糖尿病 GK大鼠随机分为模型对照组(MC)、格列苯脲组
(GLB)、沙蓬粗寡糖高(AOS-H)、中(AOS-M)、低剂量组
(AOS-L) ,以同源 Wistar 大鼠为正常对照(NC)。各组均灌
胃给药 8 周,测定给药前后空腹血糖(FBG)、随机血糖
(RBG)、糖耐量(OGTT) ;给药 8 周测定非空腹非糖负荷状
态的给药前后血糖及血清胰岛素含量变化;结束时测空腹血
清血糖(FPG)、胰岛素(FINS)、OGTT,计算胰岛素抵抗指数
(HOMA-IR ) ;取胰腺常规石蜡包埋,HE 染色,观察其病理
组织形态改变。结果 AOS 对 GK 大鼠空腹血糖影响不明
显,但明显降低随机血糖,改善糖耐量,增加胰岛素敏感性,
且明显减小 AUC(P < 0. 01) ,以中剂量效果更好,与格列苯
脲相似;AOS能促进胰岛素释放,以 AOS 中、低剂量促胰岛
素释放作用更强,在释放时间和释放量上均早于和强于格列
本脲;AOS 可抑制 GK 大鼠胰岛组织病理改变,增加胰岛及
胰岛细胞数量,与模型组比较,AOS 给药组胰岛组织结构改
收稿日期:2015 - 10 - 12,修回日期:2015 - 11 - 10
基金项目:国家“十二五”科技支撑项目(No 2012BAI28B01)
作者简介:包书茵(1988 -) ,女,硕士,助教,研究方向:中蒙药药理
学,Tel:0475-8314242,E-mail:325110003@ qq. com;
奥·乌力吉(1961 -) ,男,博士,教授,博士生导师,研究
方向:蒙医内治法研究与蒙药新药研发,Tel:0475-
8314240,E-mail:wuliji@ 126. com
变明显减轻。结论 AOS 具有明显改善胰岛素抵抗和降低
血糖作用,其机制可能是与快速促进胰岛素释放,增加胰岛
细胞增值,改善胰岛功能有关。
关键词:沙蓬;粗寡糖;2 型糖尿病;GK大鼠;胰岛素抵抗;血
糖
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是多种代谢
疾病的病理基础,是引起 2 型糖尿病的关键机制,也
是 2 型糖尿病的主要特征及病情进展的关键因
素[1 - 2]。因此,改善 IR 药物的研究备受人们关注。
GK大鼠(Goto-Kakizaki Rat)是国际公认的研究 2
型糖尿病较为理想的自发性非肥胖型动物模型[3],
主要表现胰岛功能受损及胰岛素抵抗,与人类 2 型
糖尿病发病因素及病程特点尤为相似,在新药研究
与开发中具有重要价值[4]。沙蓬为藜科植物沙蓬
Agriophyllum squarrosum (L.)Moq. 的干燥地上部
分,是中国蒙医常用传统药材,具有祛疫、清热、解
毒、利尿功能,亦用于治疗消渴病[5 - 7]。目前尚未见
有关沙蓬提取的粗寡糖(AOS)对胰岛素抵抗影响的
研究报道。本实验应用 AOS 干预自发 2 型糖尿病
GK大鼠,观察其对胰岛素抵抗的影响,为沙蓬的进
一步开发应用提供研究基础。
1 材料
1. 1 实验动物 ♂ SPF 级自发性 2 型糖尿病 GK
大鼠,体质量 210 ~ 240 g,10 ~ 13 周龄;购自上海斯
·304·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2016 Mar;32(3) :403 ~ 9
莱克斯实验动物责任有限公司,许可证号:SCXK
(沪)2012-0002;♂ SPF 级 Wistar 大鼠,体质量 230
~ 240 g,12 ~ 13 周;购自北京华阜康生物科技股份
有限公司,许可证号:SCXK(京)2014-0002;大鼠饲
料购自中国解放军军事医学科学院,许可证号:
SCXK(军)2014-0001;高脂饲料由北京华阜康生物
科技股份有限公司提供,合格证号:SCXK(京)2009-
0008;均于华北理工大学动物实验中心 SPF 级屏障
实验室,以每笼 5 只进行饲养。
1. 2 受试药物 沙蓬粗寡糖(AOS)由内蒙古蒙医
药工程技术研究院提供。为沙蓬稀醇提取,大孔树
脂纯化,脱色得粗寡糖。
1. 3 主要药品、试剂 格列苯脲(glibenclamide)
(天津太平洋制药有限公司,批号:1301120) ,葡萄
糖氧化酶试剂盒(长春汇力生物技术有限公司,批
号:20140505) ,CHO、TG、HDL-C、LDL-C 试剂盒(北
京瑞正善达生物工程技术有限公司,批号:
20140330) ,胰岛素试剂盒(美国拜力生物科技有限
公司,批号:20150505)。
1. 4 实验仪器 电子天平(型号 FA2104N,上海菁
海仪器有限公司) ,高速低温离心机(型号 5180R,
德国 Eppendorf公司) ,实验室超纯水制备系统(型
号 RODI-P,上海和泰仪器有限公司) ,生物安全柜
(型号 BSC-1300IIA2,上海博讯实业有限公司) ,γ
放射免疫计数器(型号 GC-1200,安徽中科中佳科学
仪器有限公司) ,罗氏血糖仪及试纸(德国罗氏诊断
有限公司) ,生物组织自动石蜡包埋机(型号
TB718,湖北泰维科技实业有限公司) ,轮转式切片
机(型号 RM2245,德国 Leica 公司) ,电热恒温鼓风
干燥机(型号 DGG-9140A,上海森信实验仪器有限
公司) ,高倍显微镜(型号 OLYMPUS BX5,日本奥林
巴斯有限公司) ,真彩病理图像分析系统(型号
HMIAS-2000,高腾科技有限公司)。
2 方法
2. 1 给药剂量与给药途径设计 受试药物沙蓬原
药材临床用法与用量为 65 g·d -1,相当于 1. 083 g
·kg -1生药(成人体质量按 60 kg 计算)。每克沙蓬
粗寡糖(AOS)相当 14. 4 g 生药,成人 AOS 用量为
0. 075 g·kg -1。大鼠与人的等效剂量比为 6. 3 ∶ 1,
故大鼠治疗的等效剂量为 0. 475 g·kg -1(0. 48) ,相
当 6. 83 g·kg -1生药。大鼠实验时采用 3 个剂量,
分别相当于人临床用量的 2 倍、1 倍(等倍)及 0. 5
倍。给药量分别为 AOS 0. 96、0. 48、0. 24 g·kg -1。
给药途径为口服(灌胃) ,容量为 5 ml·kg -1,每天
一次,均为上午 8 ~ 10 点给药。格列苯脲给药剂量
为 1. 2 mg·kg -1(为人用量 6. 3 倍,相当于人等效
量) ,给药容积为 5 ml·kg -1。
2. 2 2 型糖尿病模型的确定标准 大鼠随机血糖
及糖负荷 2 h血糖均高于 11. 1 mmol·L -1,即认为
已形成 2 型糖尿病。由于 GK大鼠空腹血糖升高不
明显(在 4 ~ 8 mmol·L -1) ,随机血糖有 1 /2 在 11. 1
mmol·L -1,糖负荷 2 h 有 3 /4 血糖在 11. 1 mmol·
L -1以上,因此随机血糖在 11. 1 mmol·L -1以下大
鼠给予高脂饲料诱导 4 ~ 5 周。65 只 GK 大鼠经 5
周的高脂饲料诱导,有 53 只(81. 5%)大鼠随机血
糖及糖耐量 2 h 血糖均高于 11. 1 mmol·L -1,即符
合 2 型糖尿病模型。
2. 3 分组与给药 将符合成模标准的 53 只大鼠,
剔除体重较低或较高及血糖过高的 3 只大鼠,余下
50 只,按随机数字表法分为 5 组,加上正常对照组
共 6 组,每组 10 只。分别为:模型对照组(MC)、格
列苯脲组(GLB)、AOS高(AOS-H)、中(AOS-M)、低
剂量组(AOS-L)、正常对照组(NC)。分组后,按设
计灌胃给予相应药物,模型对照组与正常对照组每
天灌胃同容积蒸馏水。各组均在上午 8 ~ 10 点灌胃
给药,每天 1 次,连续 8 周。
2. 4 观察指标
2. 4. 1 空腹和随机血糖 分别于给药前、后用罗氏
血糖仪测定禁食 16 h 空腹血糖(fasting blood glu-
cose,FBG)和非禁食的随机血糖(random blood glu-
cose,RBG) (上午 8:00 给药后 30 min)。
2. 4. 2 非葡萄糖负荷的血糖、胰岛素变化及糖耐量
(OGTT) 给药 7 周进行非禁食情况下(上午 8:00
点)灌胃给药,分别于给药前(0 min)及给药后 30、
60 和 120 min用毛细管取眼眶静脉丛血,用血糖仪
测定血糖,同时分离血清用放免法测定 0、60、120
min的血清胰岛素含量,目的是观察药物对胰岛素
释放的影响及与血糖关系;OGTT:给药 8 周(处死之
前)用血糖仪测定葡萄糖耐量:即前一天晚上断食
不断水,更换垫料,断食 16 h 后,用血糖仪检测 0
min血糖值,灌胃葡萄糖(2. 5 g·kg -1)后 30、60、
120 min血糖值,根据血糖值和梯形面积求和法计算
曲线下面积(AUC) ,其中 G0、G30、G60、G180为各点血
糖值。AUC = 15(G0 + G30)+ 15(G30 + G60)+ 30
(G60 + G120)。
2. 4. 3 血清空腹血糖(FPG)、胰岛素(FINS)和胰
岛素抵抗指数(HOMA-IR) 给药 8 周后禁食 12 h,
大鼠用 10% 水合氯醛以 3 ml·kg -1腹腔注射麻醉,
经腹主动脉取血并分离血清,用葡萄糖氧化酶法测
定 FPG(fasting plasma glucose,FPG) ,放射免疫法测
·404· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2016 Mar;32(3)
定 FINS含量并计算 HOMA-IR,HOMA-IR =(FPG ×
FINS)/22. 5。
2. 4. 4 大鼠胰腺组织 HE 染色病理观察 大鼠取
血后,立即剖腹取胰腺,固定于 4%多聚甲醛中(72
h以上)。将胰腺从固定液中取出,作常规石蜡包
埋,HE 染色。将染色的组织切片置于 OLYMPUS
BX50 高倍显微镜下观察并用病理图像分析系统记
录和拍照组织形态改变。
2. 5 统计学分析 实验数据以 珋x ± s 表示,用
SPSS17. 0 版软件对数据进行分析,组间差异比较采
用方差分析。
3 结果
3. 1 AOS对 GK 大鼠 FBG 和 RBG 的影响 Tab
1 显示,给药前后所有 GK大鼠 FBG和 RBG 均明显
高于正常对照组(P < 0. 01) ,给药前、后各 GK 大鼠
间 FBG无差异(P > 0. 05) ;AOS 干预 8 周后,与模
型组比较,AOS 各剂量组大鼠 RBG 明显降低(P <
0. 01) ,AOS 3 个剂量之间无明显量效关系(P >
0. 05) ,以中剂量效果更好,与格列本脲相近。
3. 2 AOS 对 GK 大鼠非葡萄糖负荷的血糖、胰岛
素的影响 Tab 2 ~ 3 和 Fig 1 ~ 2 为非禁食非糖负荷
情况下观察(上午8点)灌胃给药前(0 min)、后
Tab 1 Effect of AOS on FBG and RBG of GK rats(珋x ± s,n = 10;mmol·L -1)
Group
Dose
/mg·kg -1
FBG
0 wk 8 wk
RBG
0 wk 8 wk
CN - 4. 33 ± 0. 54 4. 62 ± 0. 53 5. 25 ± 0. 49 5. 60 ± 0. 54
MC - 5. 66 ± 0. 58△△ 5. 64 ± 0. 29△△ 13. 45 ± 1. 57△△ 17. 49 ± 2. 88△△
GLB 1. 2 5. 61 ± 0. 97△△ 5. 84 ± 0. 97△△ 13. 57 ± 1. 52△△ 〗9. 07 ± 1. 07**△△
AOS-H 960 5. 68 ± 1. 13△△ 5. 71 ± 0. 43△△ 13. 65 ± 2. 48△△ 11. 58 ± 3. 02**△△
AOS-M 480 5. 89 ± 0. 91△△ 5. 63 ± 0. 50△△ 13. 97 ± 2. 70△△ 11. 10 ± 3. 85**△△
AOS-L 240 5. 63 ± 1. 51△△ 5. 67 ± 0. 64△△ 13. 87 ± 2. 55△△ 12. 39 ± 1. 97**△△
△△P < 0. 01 vs normal group;**P < 0. 01 vs model group
Tab 2 Effect of no sugar load status blood glucose and elevated blood sugar percentage of GK rats(珋x ± s,n = 7;mmol·L -1)
Group 0 min 30 min(↑ %) 60 min(↑ %) 120 min(↑ %)
CN 5. 31 ± 0. 55 5. 54 ± 0. 55
(4. 35 ± 0. 39)
5. 77 ± 0. 43
(8. 41 ± 0. 47)
5. 66 ± 0. 64
(6. 68 ± 0. 57)
MC 14. 28 ± 2. 99△△
16. 08 ± 1. 78△△
(12. 61 ± 1. 27△△)
17. 18 ± 0. 94△△
(20. 58 ± 3. 23△△)
16. 28 ± 3. 41△△
(14. 71 ± 2. 06△△)
GLB 11. 23 ± 2. 28△△**
11. 06 ± 2. 05△△**
(- 1. 52 ± 0. 54△△**)
10. 19 ± 2. 18△△**
(- 9. 53 ± 2. 35△△**)
8. 86 ± 2. 09△△**
(- 21. 10 ± 3. 35△△**)
AOS-H 12. 13 ± 1. 95△△*
11. 29 ± 1. 48△△**
(- 6. 76 ± 1. 05△△**)
11. 17 ± 1. 11△△**
(- 7. 44 ± 1. 08△△**)
9. 72 ± 1. 4. 24△△**
(- 17. 64 ± 2. 48△△**)
AOS-M 11. 04 ± 2. 82△△**
10. 17 ± 1. 87△△**
(- 7. 74 ± 1. 28△△**)
9. 28 ± 1. 10△△**
(- 15. 94 ± 2. 47△△**)
8. 74 ± 0. 82△△**
(- 20. 83 ± 3. 53△△**)
AOS-L 12. 41 ± 2. 851△△*
11. 38 ± 2. 04△△**
(- 9. 65 ± 2. 10△△**)
11. 51 ± 2. 27△△**
(- 7. 25 ± 1. 59△△**)
10. 68 ± 1. 69△△**
(- 13. 94 ± 2. 25△△**)
△△P < 0. 01 vs normal group;* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs model group;“ -”indicates reduction
Tab 3 Effect of no sugar load status serum insulin and elevated serum insulin percentage of GK rats(珋x ± s,n = 7;μg·L -1)
Group 0 min 30 min(↑ %) 60 min(↑ %) 120 min(↑ %)
CN 0. 99 ± 0. 35 1. 07 ± 0. 28
(8. 01 ± 1. 51)
1. 31 ± 0. 181
(32. 36 ± 0. 47)
1. 35 ± 0. 15
(36. 3 ± 4. 46)
MC 0. 86 ± 0. 35 0. 85 ± 0. 36
△
(- 1. 11 ± 0. 33△△)
0. 82 ± 0. 32△△
(- 4. 65 ± 1. 26△△)
1. 01 ± 0. 31△
(17. 09 ± 4. 37△△)
GLB 0. 65 ± 0. 47 0. 80 ± 0. 29
△
(23. 08 ± 3. 83△△**)
0. 92 ± 0. 36
(41. 45 ± 6. 27△**)
1. 16 ± 0. 34
(78. 89 ± 12. 62△△**)
AOS-H 0. 58 ± 0. 19 0. 61 ± 0. 27
△
(5. 17 ± 1. 12△△**)
0. 63 ± 0. 22△△
(8. 63 ± 2. 41△△**)
1. 13 ± 0. 35
(94. 82 ± 16. 83△△**)
AOS-M 0. 42 ± 0. 22△*
0. 64 ± 0. 28△
(52. 38 ± 6. 26△△**)
0. 68 ± 0. 31△△
(61. 91 ± 9. 41△△**)
1. 07 ± 0. 26△△
(154. 75 ± 15. 74△△**)
AOS-L 0. 32 ± 0. 18△△*
0. 49 ± 0. 23△△
(53. 13 ± 8. 46△△**)
0. 52 ± 0. 23△△
(62. 65 ± 8. 35△△**)
0. 93 ± 0. 32△
(190. 63 ± 15. 51△△**)
△P < 0. 05,△△P < 0. 01 vs normal group ;* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs model group;“ -”indicates reduction
·504·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2016 Mar;32(3)
(30、60、120 min)血糖和血清胰岛素变化情况,目的
是观察 AOS对胰岛素释放的影响及与血糖的关系。
结果显示。正常对照大鼠血糖略有升高,而 GK 模
型组大鼠血糖明显升高,可能是由于眼眶取血对大
鼠应激性刺激使血糖升高;格列本脲及 AOS 各剂量
组大鼠血糖并未升高;反而有不同程度降低。与灌
胃给药前比较,灌胃给药 30 min AOS各组血糖就开
始降低,血糖降低百分率明显高于格列本脲;给药
60 min 血糖降低百分率以 AOS 中剂量最明显
(15. 94%) ,其次是格列本脲(9. 53%) ;120 min 血
糖降低百分率 AOS中剂量组(20. 83%)与格列本脲
(21. 10%)非常相近,其次为 AOS 高(17. 64%)、低
(13. 94%)剂量,见 Fig 1、Tab 2。
Fig 1 Effect of AOS on no sugar load status before
and after dosing changes in blood glucose of GK rats
从 Tab 3 和 Fig 2 可见,正常大鼠胰岛素水平随
着血糖升高而增加,以 120 min 增加更明显;与 0
min比较,模型对照组胰岛素升高百分比在 30 min
和 60 min为 0,在 120 min 有低幅度升高;格列本脲
和 AOS各剂量组均能升高血清胰岛素水平,并且血
清胰岛素含量与血糖水平呈负相关;虽然在不同剂
量 AOS组各时间点胰岛素含量上均低于格列本脲,
但与 0 min比较,AOS 各点胰岛素含量提高百分率
均明显高于格列本脲(P < 0. 01) ,以 AOS 中、低剂
量升高更明显。提示 AOS可促进胰岛素释放,在释
放时间和释放量上均早于和强于格列本脲。
Fig 2 Effect of AOS on no sugar load status before
and after dosing changes in serum insulin level of GK rats
3. 3 AOS对GK大鼠OGTT的影响 给药 8 周后
OGTT结果显示,与模型组比较,AOS 对葡萄糖负荷
后的血糖升高均有明显抑制作用,以 AOS 中剂量血
糖降低幅度最大(P < 0. 01) ,AUC最小;其次是 AOS
低、高剂量(P < 0. 01) ;AOS降血糖作用好于格列本
脲(P < 0. 05) ;AOS各剂量间差异不明显,见 Tab 4。
3. 4 AOS对GK大鼠 FPG、FINS及HOMA-IR的
影响 给药 8 周后禁食 12 h,各组 GK 大鼠 FPG 明
显高于正常对照组(P < 0. 01) ,与模型组比较,GLB
和 AOS-M组 FPG值明显降低(P < 0. 05) ,AOS-H与
AOS-L组 FPG值也较低,但与模型组比较差异无统
计学意义(P > 0. 05) ;FINS 含量以正常对照组最
高,明显高于各组 GK大鼠(P < 0. 05,P < 0. 01) ,各
药物干预组 FINS含量与模型组比较无统计学差异;
而各药物干预组 HOMA-IR 均低于模型组(P <
0. 05,P < 0. 01) ,其中以 AOS-M 最低,AOS 高、中、
低剂量组间差异无统计学意义(P > 0. 05)。见 Tab
5。
Tab 4 Effect of AOS on glucose tolerance of GK rats(珋x ± s,n = 10;mmol·L -1)
Group 0 min 30 min 60 min 120 min AUC
CN 4. 62 ± 0. 53 6. 59 ± 0. 61 6. 91 ± 0. 70 5. 48 ± 0. 74 742. 35 ± 82. 9
MC 5. 64 ± 0. 29△△ 16. 10 ± 1. 73△△ 15. 84 ± 1. 59△△ 15. 31 ± 1. 5△△ 1827. 30 ± 185. 36△△
GLB 5. 84 ± 0. 97△△ 14. 47 ± 1. 33△△* 13. 71 ± 1. 79△△** 9. 11 ± 2. 05△△** 1407. 96 ± 186. 38△△**
AOS-H 5. 71 ± 0. 43△△ 12. 81 ± 2. 14△△** 11. 56 ± 2. 08△△** 10. 19 ± 1. 90△△** 1295. 77 ± 221. 38△△**
AOS-M 5. 63 ± 0. 50△△ 11. 05 ± 2. 74△△** 10. 02 ± 2. 36△△** 8. 12 ± 1. 13△△** 1110. 45 ± 229. 23△△**
AOS-L 5. 67 ± 0. 64△△ 12. 43 ± 3. 00△△** 10. 81 ± 1. 71△△** 9. 30 ± 1. 83△△** 1222. 95 ± 231. 33△△**
△△P < 0. 01 vs normal group;* P < 0. 05,**P < 0. 01 vs model group
·604· 中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2016 Mar;32(3)
Tab 5 Effect of AOS on FPG,FINS
and HOMA-IR of GK rats(珋x ± s,n = 10)
Group FPG /mmol·L -1 FINS /ng·L -1 HOMA-IR
CN 4. 91 ± 0. 52 0. 75 ± 0. 16 0. 16 ± 0. 04
MC 6. 87 ± 0. 60△△ 0. 59 ± 0. 16△ 0. 18 ± 0. 05△
GLB 6. 21 ± 0. 49△△* 0. 62 ± 0. 17△ 0. 17 ± 0. 01*
AOS-H 6. 29 ± 0. 57△△ 0. 57 ± 0. 15△△ 0. 16 ± 0. 03*
AOS-M 6. 16 ± 0. 62△△* 0. 56 ± 0. 11△△ 0. 15 ± 0. 04**
AOS-L 6. 28 ± 0. 67△△ 0. 58 ± 0. 17△ 0. 16 ± 0. 03*
△P < 0. 05,△△P < 0. 01 vs normal group;* P < 0. 05,**P < 0. 01
vs model group
3. 5 AOS对 GK大鼠胰腺病理组织结构的影响
正常大鼠胰岛为圆形、椭圆形细胞团,与周围组织界
限清晰,形态规则,胰岛数及胰岛内细胞数较多,胰
岛细胞胞质丰富,核圆、较大且居中,未见异常(Fig
3A) ;GK模型大鼠胰岛与周围组织界限模糊不清,
形态不规则,部分胰岛细胞完全萎缩,胞质疏松或空
泡化,间质明显增生,胰岛组织出现明显的纤维化
(Fig 3B) ;与模型组相比,格列本脲(Fig 3C)组大鼠
胰岛形态有所改善,但也存在胰岛数量减少,形状不
规则,胰岛内细胞数和体积较模型组有所增加;AOS
高(Fig 3D)、中(Fig 3E)、低剂量(Fig 3F)组大鼠胰
岛与周围组织界限较清晰,形态稍不规则,胰岛细胞
排列基本整齐,细胞间质少量增生,同时可见散在胰
岛细胞团块增殖,特别是在血管周围出现胰岛细胞
增殖现象,尤其是 AOS 中剂量胰岛体积较大,与周
围组织分布界线较清晰,胰岛细胞排列较整齐,出现
散在胰岛细胞团,胰岛细胞增殖现象更明显。
4 讨论
2 型糖尿病早期阶段以胰岛素抵抗为主,随着
病程延长,胰岛 β 细胞功能逐渐减退,胰岛素分泌
减少,使得 2 型糖尿病病情进一步恶化。目前对糖
类的降血糖作用研究主要集中在多糖成分,而对寡
糖的降血糖作用研究尚较少[8]。更未见有关沙蓬
粗寡糖(AOS)对胰岛素抵抗影响的研究报道。本实
验应用 AOS 高、中、低剂量干预 GK 大鼠,考察了
AOS的降糖和改善胰岛素抵抗作用,并探讨可能机
制。
本实验显示,GK 大鼠主要特点为空腹血糖升
高不明显,并且随着空腹时间延长,血糖反而逐渐降
低;但餐后血糖及非空腹血糖(随机血糖)明显升
高,随着大鼠周龄的增加而升高;同时发现胰岛及 β
细胞数量减少、有明显胰岛素抵抗,非常符合 2 型糖
尿病特点,与文献报道一致[9 - 10]。AOS 能明显降低
GK大鼠随机血糖(P < 0. 01) ,增加胰岛素释放,改
善胰岛素抵抗,促进胰岛细胞增殖 /和抑制胰岛细胞
Fig 3 Effect of AOS on pancreatic pathology
organization structure of GK rats
A:NC;B:MC;C:GLB;D:AOS-H;E:AOS-M;F:AOS-L
凋亡。
AOS对 GK大鼠空腹 12 h 血糖有降低作用,而
对空腹 16 h 血糖无影响,但能明显降低随机血糖及
糖负荷后的血糖,说明 AOS 对糖尿病 GK 大鼠血糖
有稳定作用。AOS 各剂量之间无明显量效关系(P
> 0. 05) ,其中,中剂量使大鼠 RBG 下降最为明显,
与格列本脲的结果相近,说明其效果更好。为探讨
AOS降糖作用的机制,考察了在非糖负荷非空腹状
态下,应用 AOS 后血糖变化与胰岛素释放情况,排
除了糖负荷刺激胰岛细胞释放胰岛素的可能。结果
发现 GK模型大鼠血糖明显升高,可能是由于眼眶
取血对大鼠应激性刺激使血糖升高,同时 GK 模型
大鼠血清胰岛素在 30 ~ 60 min 低于 0 min,到 120
min较 0 min增加了 17%,这符合 2 型糖尿病特点;
灌胃给药 60 min,AOS 中剂量的血糖降低百分率比
格列本脲的大;120 min 时 AOS 中剂量组与格列本
脲相近;各剂量 AOS 均能升高血清胰岛素水平,并
且血清胰岛素含量与血糖水平呈负相关;与 0 min
比较,AOS给药组各点胰岛素含量提高百分率均明
·704·中国药理学通报 Chinese Pharmacological Bulletin 2016 Mar;32(3)
显高于格列本脲(P < 0. 01) ,以 AOS 中、低剂量升
高更明显。提示 AOS可促进胰岛素释放,在时间和
剂量上均早于和强于格列本脲。进一步 OGTT实验
也显示,AOS 对糖负荷后的血糖升高也有抑制作
用,明显降低 AUC,其中 AOS中剂量降低 AUC 最明
显。2 型糖尿病患者胰岛素分泌特点是,第一时相
项分泌消失,第二时相项分泌迟缓 (峰值后
移)[11 - 12]。本研究证明 AOS 应用后第一时相项即
能促进胰岛素分泌,提示其对糖尿病餐食血糖调节
可能更好。
令人兴奋的是不管是空腹还是非空腹血清胰岛
素,在给 AOS前均低于模型组,进一步证明 AOS 促
进胰岛素的释放。同时发现,AOS 能降低 HOMA-
IR,以 AOS-M 最明显,表明 AOS 能降低胰岛素抵
抗,增加胰岛素敏感性,降糖作用可能还存在其它降
糖机制。
胰岛 β细胞具有一定的自我复制和再生功能,
且不需要特定的祖细胞或干细胞参与分化[13 - 14],因
此如何长期维持胰岛 β 细胞的数量和正常功能以
及促进 β细胞增殖已成为治疗糖尿病的关键因素
之一[15 - 16]。有研究表明,维持胰岛细胞功能最直接
有效的方法就是利用药物或其他因子在胰腺内刺激
胰岛 β 细胞增殖或诱导其他细胞向胰岛 β 细胞转
化[17]。本研究通过显微镜观察胰岛组织病理形态
结构发现,AOS可使糖尿病 GK 大鼠胰岛组织病变
有不同程度改善,使胰岛体积增大,增加胰岛及胰岛
细胞数量,特别是在血管周围出现散在胰岛细胞团
块,认为 AOS 可促进胰岛细胞增殖。可能是 AOS
中的成分刺激胰岛 β 细胞增殖或诱导其他细胞向
胰岛 β细胞转化或抑制胰岛 β 细胞凋亡,值得深入
研究。
综上所述,AOS 对自发性 2 型糖尿病 GK 大鼠
有明显降低随机血糖、改善糖耐量、降低胰岛素抵
抗,其中中剂量的结果与格列本脲相近,或是优于格
列本脲,说明 AOS中剂量效果最好。同时中剂量组
比高剂量组的剂量小一倍,从经济方面考虑,其亦为
最佳剂量。AOS 作用机制可能是快速促进胰岛素
释放,促进胰岛细胞增殖,但确切机制有待进一步研
究。
(致谢:本研究及论文实验内容是在华北理工大学实验
动物中心、基础医学院、河北省慢性疾病重点实验室及唐山
市慢性病临床基础研究重点实验室完成的,在药物提取及制
备过程中白明刚老师给予很大帮助及支持,在此一并表示衷
心感谢!)
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Effects of agiophyllum oligo saccharides on
insulin resistance of Goto-Kakizaki rats
BAO Shu-yin1,2,HAN Shu-ying2,Cheli-geer1,Chao-riya1,AO·Wu-liji1
(1. Inner Mongolia University for Nationalities,Tongliao Inner Mongolia 028300,China;2. School of Basic Medical Sciences,
North China Universitiy of Science and Technology for Hebei,Tangshan Hebei 063000,China)
Abstract:Aim To observe the effect of agiophyllum
oligo saccharides (AOS)on reducing blood sugar,im-
proving insulin resistance on diadetic Goto-Kakizaki
(GK)rats,and to explore the possible mechanism.
Methods The type 2 diabetes GK rats were divided
into six groups:model control group (MC) ,Glenn
benzene urea group (GLB) ,high agriophyllum squar-
rosum coarse oligosaccharides (AOS-H) ,medium
(AOS-M) ,low dose group (AOS-L) ,homologous
Wistar rats as normal control (NC). All animals were
administered with AOS by oral gavage,for 8 weeks.
The fasting blood glucose (FBG) ,random blood sugar
(RBG) ,glucose tolerance (OGTT)were tested before
and after administration. No fasting sugar load status
before and after dosing changes in blood glucose and
serum insulin level in rats were measured in the previ-
ous 8 weeks. At the end of administration,the fasting
serum glucose (FPG) ,insulin (FINS) ,OGTT and in-
sulin resistance index (HOMA IR)in fasting rats were
analyzed. Lastly,the pathological changing of pancreas
was observed by HE staining. Results The blood glu-
cose of fasting GK rats was not influenced after using
AOS. However,the random blood glucose significantly
reduced,the glucose tolerance was improved and AUC
was obviously reduced (P < 0. 01)after using AOS.
The best effect was on AOS-M group,which was simi-
lar with Glenn benzene urea. Through our research,
we found AOS could promote release of insulin. This
best effect was on AOS-M and AOS-L groups,and the
time and quantity of release were better than Glenn
benzene urea. Finally,AOS inhibited the pathological
changes of islet tissue on GK rats,increased the quan-
tity of pancreas and islet cells. Compared with model
group,the changing of islet structure was significantly
reduced in AOS group. Conclusion AOS could obvi-
ously improve insulin resistance and lower blood sugar,
and the mechanism of this effect may be related with
rapidly promoting insulin release,increasing the islet
cell proliferation,and improving the function of islet.
Key words: agriophylli herba; crude oligosaccha-
rides;type 2 diabetes mellitus;Goto-Kakizaki rat;insu-
lin resistance;blood sugar
☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
垂询发票问题,请致电:0551-65161221,找申老师。
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