全 文 ：［收稿日期］ 20140826(015)
［基金项目］ 广西自然科学基金重点项目(2011GXNSFD018030);南宁市科学技术局科技攻关与新产品试制项目(201102084C);广西科
技基础条件平台建设项目(12-97-20);南宁市青秀区科学研究与技术开发计划科技攻关与新产品试制项目(2013S12)
［第一作者］ 李伟斯，硕士，从事生化药理学研究，Tel:0771-5339805，E-mail:837143902@ qq． com
［通讯作者］ * 焦杨，硕士生导师，从事生化药理学研究，Tel:0771-5358014，E-mail:jiaoyanggx@ 163． com
杨桃根总提取物对糖尿病心肌病大鼠的影响
李伟斯，方芳，覃斐章，黄仁彬，焦杨*
(广西医科大学 药学院，南宁 530021)
［摘要］ 目的:探讨杨桃根总提取物(YTG)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病心肌病大鼠心脏功能的影响。方法:雄性
Wistar大鼠给予高糖高脂饮食 4 周后，用负荷小剂量的 STZ ip建立糖尿病大鼠模型。将造模成功的大鼠随机分为模型组，二
甲双胍组，YTG高、中、低剂量组(0. 6，0. 3，0. 15 g·kg －1·d －1)，另设正常组，每组 8 只，ig给药 4 周，分别测定空腹血糖(FBG)，
体重，甘油三酯(TG)，低密度脂蛋白(LDLC)，总胆固醇(TC)，肌酸激酶(CK)，天冬氨酸转氨酶(AST)，肌酸激酶同工酶(CK-
MB) ，乳酸脱氢酶(LDH)，α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)，丙二醛(MDA)的含量以及总超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性，并进行心
肌组织 HE染色。结果:与正常组比较，模型组 FBG，TG，LDLC，TC，CK，AST，CK-MB，LDH，HBDH，MDA含量明显升高，体重明
显降低，T-SOD的活性明显降低(P ＜ 0. 05);与模型组比较，各 YTG治疗组 FBG，TG，LDLC，TC，CK，AST，CK-MB，LDH，HBDH，
MDA含量降低，体重明显升高，T-SOD 的活性升高(P ＜ 0. 05)。与正常组比较，模型组心肌细胞排列紊乱，细胞肥大变形，细
胞核深染，间质纤维化明显;与模型组比较，各给药组心肌细胞肥大变形有所改善，间质纤维化得到明显改善。结论:YTG 可
减轻糖尿病心肌病大鼠心肌功能的损害，对心脏功能有一定的改善作用，其机制可能与清除自由基有关。
［关键词］ 杨桃根总提取物;糖尿病心肌病;高糖高脂饮食;链脲佐菌素
［中图分类号］ Ｒ285． 5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-9903(2015)07-0128-05
［doi］ 10. 13422 / j． cnki． syfjx． 2015070128
Effects of Averrhoa carambola Ｒoot Extract on Diabetic Cardiomyopathy in Ｒats LI Wei-si，FANG Fang，
QIN Fei-zhang，HUANG Ｒen-bin，JIAO Yang* (Pharmacy of Guangxi Medical University，Nanning 530021，
China)
［Abstract］ Objective:To examine the potential effect of Averrhoa carambola root (Yaotaogen，YTG)
extract on streptozotocin (STZ)-induced diabetic cardiomyopathy in rats． Method:Male Wistar rats fed a high
glucose and hyperlipid diet for 4 weeks． Then diabetes mellitus model was induced by a single injection of STZ．
Diabetes mellitus rats were divided into the metformin group，the model group，the high-，medium-，low-dose YTG
extract groups (0. 6，0. 3，0. 15 g·kg －1·d －1)． Another 8 rats were assigned to the normal group． After 4 weeks，
the levels of fasting blood-glucose (FBG)，body weight (BW) ，triglyceride (TG) ，low density lipoprotein
(LDLC) ，total cholesterol (TC) ，creatine kinase (CK) ，aspartate aminotransferase (AST) ，creatine kinase
isoenzyme (CK-MB) ，lactic dehydrogenase (LDH) ，hydroxybutyrate dehydrogenase (HBDH) ，malondialdehyde
(MDA) ，and the vitality of total superoxide dismutase (T-SOD)were measured． The hematoxylin-eosin (HE)
staining of myocardial tissue was conducted． Ｒesult:Compared to the normal group，the levels of FBG，CK，
AST，CK-MB，LDH，HBDH，and MDA increased，BW and the vitality of T-SOD decreased in the model group
(P ＜ 0. 05)． Compared to the model group，the levels of FBG，TG，LDLC，TC，CK，AST，CK-MB，LDH，
HBDH and MDA decreased，BW and the vitality of T-SOD increased in all doses of YTG groups (P ＜ 0. 05)．
Moreover，YTG could improve cell hypertrophy deformation and interstitial fibrosis apparently． Conclusion:YTG
extract has a beneficial effect on heart function by relieving the heart damage in diabetic cardiomyopathy． The
mechanism may be related to removing the free radicals．
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2015 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 21，No． 7
Apr．，2015
［Key words］ Averrhoa carambola root extract;diabetic cardiomyopathy;high glucose and hyperlipid
diet;streptozotocin
糖尿病是一种内分泌代谢异常的疾病，其并发症
的范围非常广泛，几乎遍及全身各组织器官。糖尿病
心脏功能损害就是其最常见最严重的并发症之一，称
为糖尿病心肌病，严重者可致死亡。杨桃树是酢浆草
科植物，其广泛种植于热带和亚热带地区，经本课题
组的前期研究发现，杨桃根总提取物(YTG)相关的化
学成分有降血糖的活性［1-3］。目前，尚无将杨桃根用
于糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)治疗
的临床以及实验研究。本实验采用高糖高脂饮食联
合小剂量链脲佐菌素诱导 2型糖尿病大鼠模型，观察
YTG给药后对糖尿病心肌病大鼠心脏功能的保护作
用，并初步探讨这一保护作用的机制。
1 材料
1. 1 动物 雄性 Wistar 大鼠，体重 160 ～ 200 g，购
与广西医科大学实验动物中心。动物合格证号
SCXK(桂)2009-0002。
1. 2 药物及试剂 二甲双胍(中美上海施贵宝制
药有限公司，批号 1312125)，杨桃根总提取物由本
课题组自行提取［4］，取杨桃根碎块 500 g 加 5 L
70%乙醇浸泡 12 h 后回流提取 2 h，过滤，滤液备
用，滤渣再次加 4 L 70%乙醇回流提取 1. 5 h，过滤，
滤液备用，滤渣加 3 L 70%乙醇回流提取 1 h，过滤，
合并 3 次滤液，用旋转蒸发仪减压浓缩并真空干燥
成粉末状，即得醇提取物。取滤渣加 5 L 水回流提
取 2 h，过滤，用旋转蒸发仪减压浓缩并真空干燥成
粉末状，即得水提取物。合并醇提取物和水提取物
则是杨桃根总提取物。丙二醛(MDA)，考马斯亮蓝
测定试剂盒以及总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性测
定试剂盒(南京建成生物制品有限公司)。
1. 3 仪器 722sp型可见分光光度计(上海棱光技
术有限公司)，TU-1810DSPC型紫外分光光度计(北
京普析通用有限公司)，ACCU-CHEK Performa 型血
糖仪(德国罗氏诊断公司)，CX-31 型倒置显微镜
(日本 Olympus公司)。
2 方法
2. 1 糖尿病模型的建立与分组 雄性 Wistar 大鼠
在室温 18 ～ 25 ℃，相对湿度 40% ～ 70%，12 h 光照
昼夜循环的环境适应性喂养 1 周后，喂以高糖高脂
饲料(20%蔗糖，10%猪油，2. 5%胆固醇，1%胆盐
和 66. 5%基础饲料)［5］。4 周后，大鼠禁食 12 h 后，
ip链脲佐菌素(STZ)35 mg·kg －1，STZ 溶于 pH 4. 5，
0. 1 mol·L －1柠檬酸缓冲液中，4 ℃配置，随配随用;
72 h后，测空腹血糖(FBG)，隔日 1 次，连续 3 次，将
空腹血糖 ＞ 7. 8 mmol·L －1的大鼠诊断为糖尿病大
鼠。将糖尿病大鼠随机分为 5 组，模型组，二甲双胍
组，YTG高、中、低剂量组，另设正常组，每组 8 只。
2. 2 给药 二甲双胍组给予二甲双胍 0. 16 g·
kg －1·d －1，YTG高、中、低剂量组分别给予 0. 6，0. 3，
0. 15 g·kg －1·d －1，模型组和正常组给予等容积的纯
净水，连续 ig给药 4 周。
2. 3 血糖和体重的测定 实验末期，大鼠禁食
12 h，测体重并用罗氏血糖仪测 FBG。
2. 4 取材 血清:给药结束后，大鼠禁食 12 h，眼内
眦静脉取血，3 000 r·min －1，5 min，分离出血清，冷
冻保存备用。心脏:取血后，立即处死大鼠，取其心
脏，用冰冻的生理盐水清洗，滤纸吸干，切心尖 1 /2
放于 10%的甲醛溶液中固定，剩余的心肌组织分装
保存于 － 80 ℃冰箱。
2. 5 指标的测定 用全自动生化仪测 DCM大鼠血
清中甘油三酯(TG)，低密度脂蛋白(LDLC)，总胆固
醇(TC)，肌酸激酶(CK)，天冬氨酸转氨酶(AST) ，肌
酸激酶同工酶(CK-MB)，乳酸脱氢酶(LDH)，α-羟丁
酸脱氢酶(HBDH)的水平。试剂盒测心肌匀浆上清
液中的 MDA，总蛋白的含量以及 T-SOD的活性。
2. 6 HE染色 将心肌组织切成 3 mm左右的薄片
后用 0. 01 mol·L －1 PBS 泡过夜，取薄片用常规梯度
的乙醇脱水包埋切片，制成石蜡切片。经过二甲苯
脱蜡和梯度乙醇复水后，用 HE 染色，最后再进行梯
度乙醇和二甲苯脱水，并滴加中性树脂封固，镜检。
2. 7 统计学分析 采用 SPSS 16. 0 软件进行统计
分析，数据以 珋x ± s表示，组间经方差齐性检验，若方
差齐则用 LSD 法进行组间比较，若方差不齐则用
Ganes-Howell法进行组间比较，以 P ＜ 0. 05 为差异
有统计学意义。
3 结果
3. 1 对 DCM 大鼠 FBG 和体重的影响 给药 4 周
后，模型组的大鼠明显消瘦，毛发没有光泽并有多饮
多食多尿的表现。与正常组比较，模型组大鼠体重
明显降低(P ＜ 0. 05)，FBG 明显升高(P ＜ 0. 05);与
模型组比较，YTG 高、中剂量组的大鼠体重明显增
加，FBG也有所降低(P ＜ 0. 05)，毛发恢复光泽，但
仍有轻微的多饮多食多尿的现象。见表 1。
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中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 21，No． 7
Apr．，2015
表 1 YTG对 DCM大鼠 FBG和体重的影响(珋x ± s，n = 8)
Table 1 Effects of YTG on FBG and body weight in DCM rats
(珋x ± s，n = 8)
组别
剂量
/ g·kg －1
FBG /mmol·L －1 体重 / g
正常 － 5. 8 ± 0. 6 364. 4 ± 20. 4
模型 － 10. 9 ± 1. 11) 292. 6 ± 25. 61)
二甲双胍 0. 16 6. 5 ± 1. 3 354. 8 ± 22. 6
YTG 0. 6 6. 4 ± 1. 02) 352. 8 ± 18. 72)
0. 3 6. 7 ± 1. 42) 350. 9 ± 24. 22)
0. 15 10. 8 ± 1. 2 324. 9 ± 33. 6
注:与正常组比较1)P ＜ 0. 05;与模型组比较2)P ＜ 0. 05(表 2 ～ 3
同)。
3. 2 对 DCM 大鼠血清中 CK，AST，CK-MB，LDH，
HBDH水平的影响 与正常组比较，模型组中的
CK，AST，CK-MB，LDH，HBDH 水平明显升高(P ＜
0. 05);与模型组比较，YTG 高、中剂量组中的 CK，
AST，CK-MB，LDH，HBDH 水平明显降低 (P ＜
0. 05)。见表 2。
3. 3 对 DCM大鼠 TG，LDLC，TC，MDA和 T-SOD水
平的影响 与正常组比较，模型组的 TG，LDLC，TC，
MDA均明显的升高(P ＜ 0. 05)，T-SOD 则明显降低
(P ＜ 0. 05);与模型组比较，YTG 高、中剂量组的
TG，LDLC，TC，MDA 明显降低，而 T-SOD 明显升高
(P ＜ 0. 05)。见表 3。
表 2 YTG对 DCM大鼠 CK，AST，CK-MB，LDH和 HBDH的影响(珋x ± s，n = 8)
Table 2 Effects of YTG on CK，AST，CK-MB，LDH and HBDH in DCM rats (珋x ± s，n = 8)
组别 剂量 / g·kg －1 CK /U·L －1 AST /U·L －1 CK-MB /U·L －1 LDH /U·L －1 HBDH/U·L －1
正常 － 818. 5 ± 100. 7 111. 2 ± 18. 7 788. 5 ± 92. 2 753. 6 ± 121. 3 248. 7 ± 22. 4
模型 － 1 273. 0 ± 372. 71) 175. 8 ± 54. 31) 1 028. 2 ± 217. 31) 1 009. 6 ± 204. 21) 339. 6 ± 76. 81)
二甲双胍 0. 16 834. 6 ± 129. 8 116. 7 ± 28. 2 757. 3 ± 178. 1 725. 8 ± 97. 0 246. 6 ± 37. 9
YTG 0. 6 877. 1 ± 148. 32) 118. 3 ± 25. 82) 753. 1 ± 209. 12) 786. 5 ± 130. 52) 256. 5 ± 54 . 82)
0. 3 865. 0 ± 327. 32) 124. 5 ± 25. 82) 1 034. 0 ± 263. 02) 756. 2 ± 217. 42) 256. 2 ± 57. 62)
0. 15 1 076. 4 ± 182. 1 141. 6 ± 32. 8 1 034. 5 ± 263. 5 973. 3 ± 226. 6 341. 1 ± 88. 8
表 3 YTG对 DCM大鼠 TG，LDLC，TC，MDA和 T-SOD的影响(珋x ± s，n = 8)
Table 3 Effects of YTG on TG，LDLC，TC，MDA and T-SOD in DCM rats (珋x ± s，n = 8)
组别 剂量 / g·kg －1 TG /mmol·L －1 LDLC /mmol·L －1 TC /mmol·L －1 MDA /μmol·L －1 T-SOD /U·mL －1
正常 － 0． 6 ± 0． 1 0． 2 ± 0． 0 2． 2 ± 0． 1 3． 3 ± 0． 6 100． 1 ± 9． 9
模型 － 0． 9 ± 0． 21) 0． 3 ± 0． 11) 3． 1 ± 0． 51) 7． 4 ± 0． 71) 27． 9 ± 7． 21)
二甲双胍 0． 16 0． 6 ± 0． 1 0． 2 ± 0． 0 1． 9 ± 0． 3 4． 0 ± 0． 7 99． 0 ± 11． 5
YTG 0． 6 0． 6 ± 0． 12) 0． 2 ± 0． 12) 2． 0 ± 0． 32) 4． 0 ± 0． 62) 99． 0 ± 8． 92)
0． 3 0． 7 ± 0． 12) 0． 2 ± 0． 12) 2． 2 ± 0． 22) 4． 0 ± 0． 32) 99． 7 ± 6． 12)
0． 15 0． 8 ± 0． 2 0． 2 ± 0． 0 2． 6 ± 0． 3 7． 3 ± 1． 1 32． 6 ± 9． 9
3. 4 对 DCM大鼠心肌组织的影响 大鼠心肌组织
HE染色后观察，正常组心肌细胞排列紧密整齐，细
胞核染色清晰可见;模型组心肌细胞排列紊乱，细胞
肥大变形，细胞核深染，间质纤维化明显;二甲双胍
组和 YTG高剂量组心肌细胞排列稍乱，细胞形态与
正常组的大体相同，核染清晰，其余各组均有所改
善。见图 1。
4 讨论
1972 年，Ｒubler等人［6］在糖尿病患者中发现一
种特异性心肌病变。在 1974 年 Hamby 等［7］首次提
出 DCM这一个概念后，就有很多学者针对 DCM 的
特征、临床表现、病理结构等方面进行了研究和描
述。糖尿病患者有心功能和心肌结构的改变，它是
不同于高血压、冠心病和其他已知心脏疾病的一种
独立存在的疾病［8］。基于糖尿病的基础上而产生
的心血管疾病 DCM是糖尿病患者死亡的重要原因
之一。经研究发现［9］，死于心血管系统疾病的糖尿
病患者高达 70%以上，是非糖尿病者心血管系统死
亡率的 2 ～ 3 倍。因此，DCM 已经成为当今医学界
研究学习的重点和热点。目前，DCM的机制尚未明
确，且对 DCM的治疗多采用传统的治疗药物，如强
心剂、血管紧张素转化酶抑制剂、β-受体阻滞剂等。
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Vol． 21，No． 7
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A．正常组;B．模型组;C．二甲双胍组;D． YTG 0. 6 g·kg －1组;E． YTG 0. 3 g·kg －1组;F． YTG 0. 15 g·kg －1组
图 1 YTG对 DCM大鼠心肌组织的影响(HE，× 100)
Fig． 1 Effects of YTG on cardiac muscle tissue in DCM rats(HE，× 100)
所以对建立正确的动物模型，研究探讨 DCM的机制
和治疗有着重要的意义。
恰当的动物模型是研究 2 型 DCM发病机制、病
理结构和治疗药物的基础，力求与 DCM患者临床的
发病形态相吻合。在实验对象上如能使用转基因动
物则效果最佳，但其对实验室的条件要求甚高，且价
格昂贵，使用受到限制。单纯的用高糖高脂饲料喂
养诱导也会出现心脏功能障碍［10-11］，代谢异常等特
点，但不明显，且造模周期很长。本实验采用的是
Wistar大鼠，高糖高脂饲料喂养 4 周后用 STZ 多次
低剂量诱导成模。与小鼠相比，大鼠的胰岛 β 细胞
对 STZ的敏感性更强更稳定［12］。高糖高脂饮食可
使大鼠出现肥胖和高血脂，胰岛 β 细胞可被低剂量
的 STZ选择性破坏，致使机体胰岛素含量降低，血
糖升高，引起 DC，继而引起心肌病变。有关资料显
示，糖尿病大鼠 2 周后即有心肌超微结构的改
变［13］。此方法的优点是成本低、成模率高、死亡率
低、周期短。
由于胰岛素绝对或相对不足，造成心肌细胞对
葡萄糖的利用受阻，心肌细胞能量的获取只能依靠
脂肪酸氧化。但在生成等量 ATP 的前提下，脂肪酸
氧化所需要的耗氧量比葡萄糖要高很多。而耗氧量
的增多会直接损害心肌细胞，使心肌细胞的结构和
功能发生改变，比如间质纤维化，心肌细胞肥大，心
肌顺应性降低等等［14］。在实验中对心肌细胞进行
HE染色，与模型组相比较，YTG 高剂量的心肌细胞
排列稍整齐，细胞形态也相对正常，核染清晰。
糖尿病以胰岛素抵抗和代谢紊乱为特征，而代
谢紊乱会导致糖尿病心肌损伤［15］，进而引起性能障
碍。临床上常用 CK，AST，CK-MB，LDH，HBDH 来
判断心肌损伤，与模型组比较，YTG高、中剂量组的
CK，AST，CK-MB，LDH，HBDH 均明显下降。T-SOD
活力的高低间接反应了机体清除氧自由基的能力，
而 MDA含量额高低又间接反应了机体被自由基攻
击的严重程度。在实验中，与模型组比较，YTG 高、
中剂量组的 T-SOD 明显提高，且 MDA 明显降低。
所以，YTG对糖尿病所引起的心肌损伤有一定的改
善作用，其机制可能与清除自由基有关，有待进一步
的研究。
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［责任编辑 周冰冰
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
］
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《中国中药杂志》创刊于 1955 年 7 月，是由中国科协主管，中国药学会主办，中国中医科学院中药研究所承办的综合性中
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第 21 卷第 7 期
2015 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 21，No． 7
Apr．，2015