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刺梨叶对2型糖尿病大鼠脂代谢的影响



全 文 :·论 著·
刺梨叶对 2 型糖尿病大鼠脂代谢的影响
孙兆峰1,张霞2,夏作理3
1.泰安市中心医院血透室,山东泰安 271000;2.泰安市泰山区省庄医院内科;3.泰山医学院
摘要:目的 观察刺梨叶对 2 型糖尿病大鼠脂代谢的影响,并从氧化应激角度探索其可能机制。方法 选用 2 型
糖尿病成模大鼠和正常大鼠共 36 只,随机分为 5 组:正常对照组(NG) ,糖尿病模型组(MG)、二甲双胍治疗组
(MET)、刺梨叶水提物低剂量组(LD)和高剂量组(HD)。二甲双胍治疗组给予二甲双胍 160mg /kg,刺梨叶水提物
低和高剂量组分别按 250mg /kgW和 500mg /kgW给药,实验周期为 5 周。第 5 周取血测游离脂肪酸、总胆固醇、甘
油三脂、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和糖化血清蛋白,留血样测 SOD和 MDA。取枕叶大脑皮层、左心室及胰腺组
织用于检测 SOD和 MDA 含量。结果 与相应 MG 组相比较,MET 组、LD 组和 HD 组 T - CHO 及 MET 组、LD 组
LDL出现明显下降。刺梨叶水提物低(LD)和高剂量组(HD)血浆、枕叶大脑皮层、胰腺和左心室组织出现了 SOD
的升高趋势和 MDA值的明显下降(P < 0. 05)。结论 刺梨叶能对 2 型糖尿病大鼠脂代谢起一定治疗作用,抗氧化
应激活性是起治疗作用的机制之一。
关键词:脂代谢;2 型糖尿病;刺梨叶;氧化应激;二甲双胍;甘油三脂;胆固醇;血脂
中图分类号:R587. 1 文献标志码:A 文章编号:1672 - 4208(2015)10 - 0053 - 03
随着人们生活水平的提高,生活方式发生明显
的变化,以脂肪为代表的高热量成分在饮食中比例
明显增加[1],随之而来的是高脂血症发病率的迅速
升高,高脂血症与肥胖、糖尿病往往同时存在又相互
影响,是构成代谢综合征主要因素,同时又是引发各
类心脑血管疾病的罪魁祸首。目前高脂血症已成为
生命科学研究的热点。刺梨(Rosa roxburghii Tratt.
) ,属蔷薇科蔷薇属野生植物,最早记载见于《本草
纲目拾遗》。其分布广泛,集中分布于贵州、安徽、
浙江等省,现已有人工培育[2]。实验证明刺梨对提
高免疫功能[3]、延缓衰老[4]、抗氧化、抗动脉粥样硬
化[5]、降血脂降血糖等有明显作用。《草木便方》记
载刺梨叶可治疗疥、痈、金疮。刺梨叶片平均总黄酮
甙含量是果实含量的 3 倍左右[6,7],且含有大量黄
酮成分,刺梨叶片有望在高脂血症防治中发挥重要
作用。该研究旨在观察刺梨叶对大鼠脂代谢的影
响;测定组织 SOD、MDA含量变化,了解其可能作用
机制。
1 材料与方法
1. 1 实验动物及试剂 实验动物名称:雄性 Wistar
大鼠 36 只,体重在 300 ~ 350 g 左右,购于山东中医
药大学实验动物中心,合格证号:SCXK (鲁)
20050015。饲养于泰山医学院实验动物中心。大鼠
单笼饲养于半透明 IVC 盒内,自由饮食大鼠专用饮
水瓶饮水,明暗周期 12 小时(7:00am ~ 7:00pm) ,
动物房温度 22 ~ 26℃,湿度 55% ~65%。普通饲料
由山东中医药大学实验动物中心提供。二甲双胍肠
溶片由贵州天安药业有限公司生产,戊巴比妥钠购
于 Sigma公司,超氧化物歧化酶、丙二醛及游离脂肪
酸试剂盒购于南京建成生物工程研究所,总胆固醇
酯、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白试剂盒
购于浙江东瓯生物工程有限公司。
1. 2 模型制备及指标检测 实验大鼠适应性饲养 7
天后,正常对照组以标准大鼠饲料喂养,糖尿病组则
改喂高脂饲料,两组均饮用大鼠专用去离子水,第 16
周两组各取 3 只大鼠进行高胰岛素 -正常血糖钳夹
实验,对两组葡萄糖输注速率(GIR)进行比较,确定
发生胰岛素抵抗后,DM 组给予链脲佐菌素(STZ)
20mg /kg腹腔注射,对照组则注射相同体积的枸橼酸
缓冲液(PH =4. 2)。每 4 周在同一时间点取血测血
糖,正糖钳实验时颈动脉取血 0. 5 ml,取血浆测定空
腹血浆胰岛素。实验糖尿病成模标准:以血糖值大于
13mmol /L判断为 2型糖尿病大鼠成模[8]。
1. 3 动物分组 按照实验设计糖尿病成模标准,用
随机数字法将其分为糖尿病模型组(MG)和二甲双
胍治疗组(MET)各 7 只,刺梨叶水提物低剂量(LD)
和高剂量组(HD)各 8 只,再加正常对照组(NG)6
只共 36 只纳入实验。实验全程正常对照以标准大
鼠饲料喂养,其它各组则以高脂饲料取代标准大鼠
饲料喂养,所有大鼠均饮用大鼠专用去离子水。
1. 4 刺梨叶水提物的提取 刺梨叶晾干,粉碎过
200 目筛,每次称取适量,按照固液比 1:30 加入大
鼠专用去离子水,加适量 20%氢氧化钠调整溶液
PH值在 10. 0,浸泡 10 分钟,置入超声波发生器中,
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温度 90℃,震荡时间 20 分钟过滤,共 3 次,将 3 次滤
液混合旋转蒸发浓缩至 0. 5g /100ml,将 PH 值调整
为 7. 2,入冰箱冷藏备用。
1. 5 游离脂肪酸(NEFA)、总胆固醇(T - CHO)、
甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋
白 (LDL)和糖化血清蛋白(GSP)的测定 NEFA、T
- CHO、TG、HDL、GSP 用比色法测定,LDL 由按公
式 LDL = TC -上清液胆固醇求出,而上清液胆固醇
可用比色法测定。
1. 6 灌注取材及组织匀浆的制备 大鼠麻醉后,打
开胸腹腔,充分暴露心脏,经左心室插管至升主动
脉,用 4℃生理盐水 250ml 全身灌注,压力为 13.
3KPa,待趾端变白后分别取大鼠的大脑、左心室、左
肾及部分胰腺组织,去除结缔组织,置入液氮迅速冷
冻,- 70℃冰箱保存备测组织 SOD 和 MDA,将待测
组织大脑皮层、心脏、胰脏放入冰生理盐水中漂洗除
去浮血,滤纸吸干后,称重,冰浴上剪成碎块,放入匀
浆器内,按所需的重量体积比加入预冷生理盐水在
冰浴中快速研磨制备成组织匀浆,高速冰冻离心机
离心 10 分钟,然后取组织匀浆上清液待测。
1. 7 统计学处理 实验结果采用 SAS8. 1 统计软
件进行统计分析,实验数据采用 珋x ± s 表示。多组比
较采用单因素方差分析,P < 0. 05 认为差异有统计
学意义。
2 结 果
2. 1 实验各组大鼠 T - CHO、TG、HDL、LDL 和
NEFA的比较 表 1 所示,与 NG 组相比较,MG 组 T
- CHO、TG、LDL和 NEFA 明显增高,差异有统计学
意义(P < 0. 05,P < 0. 01)。与相应 MG 组相比较,
MET组、LD 组、HD 组 T - CHO 和 MET 组、LD 组
LDL明显下降,差异有统计学意义(P < 0. 05,P < 0.
01)。
2. 2 各组大鼠不同组织的 SOD的变化 如表 2 所
示,与对应 NG 组相比较,MG 组大鼠血浆、大脑皮
层、胰腺及心脏组织匀浆 SOD 值明显降低,差异有
统计学意义(P < 0. 01,P < 0. 05)。与 MG 组相比
较,MET组大脑皮层 SOD、LD组血浆 SOD及 HD组
所有实验组织 SOD值明显升高,差异有统计学意义
(P < 0. 01,P < 0. 05)。
2. 3 各组大鼠不同组织 MDA 的比较 如表 3 所
示,与对应 NG组相比较,MG 组大鼠血浆和大脑皮
层、胰腺及心脏组织匀浆 MDA 值明显增高,差异有
统计学意义(P < 0. 01)。与 MG 组相比较,LD 组血
浆、胰腺、心脏组织及 HD 组所有实验组织 MDA 值
明显下降,差异有统计学意义(P < 0. 01) ,MET组心
脏组织 MDA 值亦有明显下降,差异有统计学意义
(P < 0. 01)。
表 1 各组大鼠血浆 T - cho,TG,HDL 和 LDL的比较
n T - CHO(mmol /L) TG(mmol /L) HDL(mmol /L) LDL(mmol /L) NEFA(mmol /L)
NG 6 1. 26 ± 0. 31 0. 66 ± 0. 35 1. 02 ± 0. 06 0. 42 ± 0. 04 2. 80 ± 0. 93
MG 7 2. 51 ± 0. 35b 1. 73 ± 0. 32a 0. 93 ± 0. 25 0. 67 ± 0. 19a 4. 07 ± 0. 61a
MET 7 1. 91 ± 0. 45bd 1. 38 ± 0. 57a 1. 03 ± 0. 38 0. 45 ± 0. 15c 3. 43 ± 0. 47a
LD 8 1. 72 ± 0. 17bd 1. 36 ± 0. 36a 0. 92 ± 0. 30 0. 34 ± 0. 14c 3. 52 ± 0. 56a
HD 8 1. 63 ± 0. 27bd 1. 23 ± 0. 33a 1. 14 ± 0. 21 0. 53 ± 0. 12 3. 73 ± 0. 84a
注:与正常组比较 aP < 0. 01,bP < 0. 05;与模型组比较cP < 0. 01,dP < 0. 05。
表 2 各组大鼠血浆、大脑皮层、胰腺和心肌组织 SOD值比较
n Plasma (U /ml) Brain (U /import) Pancreas (U /import) Heart (U /mgprot)
NG 6 127. 08 ± 06. 57 91. 55 ± 9. 01 133. 14 ± 33. 23 96. 41 ± 10. 87
MG 7 105. 56 ± 16. 40a 71. 61 ± 8. 71a 084. 85 ± 11. 52a 73. 49 ± 06. 89b
MET 7 111. 89 ± 11. 37 84. 95 ± 4. 97c 091. 03 ± 11. 58a 77. 48 ± 10. 95b
LD 8 124. 98 ± 07. 31c 80. 12 ± 6. 17 104. 76 ± 22. 06a 84. 61 ± 19. 36
HD 8 121. 46 ± 13. 73c 91. 21 ± 9. 96c 117. 64 ± 07. 24c 78. 67 ± 07. 53b
注:与正常组比较 aP < 0. 01,bP < 0. 05;与模型组比较cP < 0. 01,dP < 0. 05。
表 3 各组大鼠血浆、大脑皮层、胰腺和心肌组织 MDA值比较
n Plasma(nmol /ml) Brain (nmol /mgprot)Pancreas (nmol /mgprot)Heart (nmol /mgprot)
NG 6 1. 82 ± 0. 52 38. 27 ± 1. 58 08. 41 ± 1. 21 1. 73 ± 0. 28
MG 7 3. 09 ± 0. 48a 49. 98 ± 8. 48a 15. 88 ± 3. 77a 3. 19 ± 0. 55a
MET 7 2. 87 ± 0. 67a 51. 42 ± 7. 72a 12. 75 ± 1. 49 2. 29 ± 0. 74c
LD 8 2. 44 ± 0. 23ac 46. 83 ± 3. 58 10. 88 ± 2. 60c 1. 66 ± 0. 47c
HD 8 2. 41 ± 0. 32ac 40. 90 ± 4. 45c 10. 82 ± 1. 75c 1. 47 ± 0. 35ac
注:与正常组比较 aP < 0. 01,bP < 0. 05;与模型组比较cP < 0. 01,dP < 0. 05。
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3 讨 论
动物实验及临床研究均发现 DM 存在明显的氧
化应激[9],在血液和各组织中均发现了氧化损伤的
证据,氧化应激已经被认为是糖尿病的发病机制之
一,因此 DM 与氧化损伤的关系日益受到重视。从
自由基损伤角度讲,DM 就是一种氧化应激性疾病,
氧自由基能启动或加重胰腺组织、胰岛素的靶组织
(如肝脏、脂肪和骨骼肌等)和其它组织的损伤,导致
胰岛素发生质和量的改变,影响糖代谢紊乱引发其
它并发症[10]。
高脂血症不仅出现明显的血脂异常,还常常伴
有炎症及氧化应激反应的发生[11],这些都是促使高
脂血症引发动脉粥样硬化、心脑血管疾病、糖尿病等
慢性疾病的关键因素[12]。氧化应激在高脂血症致
动脉粥样硬化、心脑血管疾病、糖尿病等慢性疾病的
发生发展中发挥重要的作用。氧化应激(oxidative
stress)是机体遭受各种有害刺激时,自由基的产生和
抗氧化防御之间的持续失衡,可以导致组织损伤。
自由基是含有未成对电子的高度活性分子,机体在
正常代谢过程中,可以产生许多自由基。自由基生
成过多,氧化组织细胞中的生物分子,导致细胞死亡
和组织损伤。MDA 是氧自由基攻击生物膜中的多
不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化的产物代表机体氧
化状态。机体也存在完善的抗氧化保护机制,限制
自由基的生成和其损伤作用,检测 SOD 可了解机体
抗氧化状态。
本实验结果显示,刺梨叶治疗组降低了大鼠血
浆 T - CHO 和 LDL,未对 TG 和 NEFA 产生明显影
响,这说明刺梨叶可降低 T - CHO和 LDL,具有一定
的调节血脂代谢的作用。实验结果还显示经刺梨叶
治疗明显增加大鼠血浆、大脑皮层和胰腺 SOD 含
量,降低血浆、大脑皮层、胰腺和心脏组织的 MDA 含
量,提示刺梨叶具有减少机体氧化损伤,增加机体抗
氧化能力的作用。根据糖尿病及其并发症的“氧化
应激共同机制”学说,众多糖尿病发病机制理论都与
氧化应激有着直接或间接的联系,在糖尿病发生、发
展及结局中氧化应激都起着重要作用。本实验中刺
梨叶所发挥的调节血脂紊乱作用可能与抗氧化应激
活性保护脏器功能有关。
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