全 文 ：基金项目:北京联合大学生化学院课题 ,编号:HGKY06-010
作者简介:张　元 , 男 , 1973年出生。硕士研究生学历 , 讲师。
主要从事中药药理及中药新制剂研究。
通讯作者:林　强 , Email:linqiang@buu.com.cn
吉祥草总皂苷对非胰岛素依赖性糖尿病模型
大鼠肌糖原 、肝糖原及糖代谢的影响
张　元1　胡一冰2　王学勇3　杜　江4　林　强1 　(1 北京联合大学生物化学工程学院 ,北京 100023;2成都
大学生物产业学院 ,成都 610106;3 北京中医药大学中药学院 ,北京 100102;4贵阳中医学院 ,贵阳 550002)
　　【摘　要】　目的　观察吉祥草总皂苷对非胰岛素依赖性糖尿病模型大鼠肝糖原 、肌糖原的影响 , 探讨其改善胰岛素抵抗
的机制。方法　采用腹腔注射 STZ(链脲佐菌素)30 mg/ kg 并灌胃高脂乳剂 10 ml/kg 的饮食办法建立动物模型。动物分为模
型组 、吉祥草总皂苷皮下注射治疗组 、阳性药物组和正常对照组。糖尿病吉祥草总皂苷皮下注射治疗组大鼠治疗 2周 , 检测各
不同处理组空腹血糖 、葡萄糖耐量 、肝糖原 、肌糖原的水平。结果　吉祥草总皂苷皮下注射治疗组大鼠的血糖值亦显著降低
(P <0.01), 肝糖原 、肌糖原与糖尿病组模型大鼠相比明显增加(P <0.01)。结论　吉祥草总皂苷皮下注射治疗组可以增加
非胰岛素依赖性糖尿病模型大鼠肝糖原 、肌糖原储存量 , 从而提高外周组织对葡萄糖的利用 , 改善非胰岛素依赖性糖尿病模
型大鼠的胰岛素抵抗。
【关键词】　糖尿病　非胰岛素依赖型　血糖　葡萄糖耐量　胰岛素抵抗　　　　　【中国图书分类号】　R282.6
　　Effects of total saponins from Reineckia carnea on hepatic and muscle glycogens in rats with
non-insulin-dependent diabetes mellitus
ZHANG Yuan ,HU Yibing ,WANG Xueyong , DU Jiang , and LIN Qiang.Biochemical Engineering College , Beijing Union University , Beijing
100023 , China
【Abstract】　Objective　To study the effects of total saponins from Reineckia carnea(TSRC)on hepatic and muscle glycogens in rats
with non-insulin-dependent diabetes mellitus(NIDDM).Methods　The experimental model was developed by intraperitoneal injection of
STZ 30 mg/kg and intragastric food mix of high caloric diet 10 ml/ kg.Rats were divided into threee groups:model group , TSRC injection
group , positive drug group , and normal control group.After 2 weeks of treatment , the levels of blood glucose , glucose tolerance , hepatic and mus-
cle glycogens were detected.Results　The levels of hepatic blood glucose dropped significantly(P <0.01), and levels of hepatic and muscle
glycogens increased significantly(P <0.01)in rats treated with TSRC , compared with model group.Conclusions　TSRC increases the level
of hepatic and muscle glycogens , and improves the insulin resistance in rats with non-insulin-dependent diabetes mellitus.
【Key words】　Non-insulin-dependent diabetes mellitus　Blood glucose　Glucose tolerance　Insulin resistance
　　吉样草为百合科植物吉祥草的干燥全草 。始载
于隋唐时期陈藏器《本草拾遗》 、《本草纲目》 、《中药
大辞典》 、《全国中草药汇编》中均有记载 。吉样草又
名“观音草” ,具有润肺止咳 ,清热利湿 ,活血之功
效[ 1] ,是我国西南苗族地区常用的传统草药之一 ,味
甘 ,性凉 。苗族民间常用于治疗咳嗽 、支气管炎 、肺
炎等病症。其植株主要含皂苷类 、甾体化合物等成
分。
糖尿病是由遗传和环境因素所致的以高血糖为
主的一组异质性综合征 ,是继肿瘤 、心血管病之后列
居第 3位的非传染性疾病 ,其中以非胰岛素依赖性
糖尿病(Non -insulin -dependent diabetes mellitus ,
NIDDM)即 2型糖尿病占大多数 ,其基本病理生理改
变是由遗传因素决定 ,与感染 、肥胖等环境因素相互
作用 ,而导致胰岛素活性相对或绝对不足 ,血糖绝对
或相对增高而发病[ 2] 。本实验观察了 NIDDM 大鼠
肝糖原 、肌糖原水平的变化及吉祥草总皂苷对其的
影响 ,旨在探讨吉祥草总皂苷对胰岛素抵抗的影响
及改善胰岛素抵抗的机制。
1　材料与方法　
1.1　材料　(1)实验动物:清洁健康雄性 SD大鼠
80只 ,体重(200±20)g ,由北京维通利华公司实验动
物中心提供。动物合格证书:SCXK-2007 -0001
号 ,实验前先适应性喂养 3 d。(2)吉祥草总皂苷:吉
祥草购于贵阳药市;产地:贵阳 ,为百合科植物吉祥
草的干燥全草。吉祥草总皂苷由本院制药工程实验
室制备(采用醇提正丁醇萃取法)。(3)链脲佐菌素 ,
美国Sigma 公司产品。拜糖苹 , Bayer 产品 ,批号:
818 武警医学 (Medical Journal of the Chinese People s Armed Police Forces)Vol.19 No.09 2008-09 出版
DOI :10.14010/j.cnki.wjyx.2008.09.005
109126。肝糖原及肌糖原测定试剂盒 ,均购自南京
建成生物制品所。(4)AE100电子分析天平 ,梅特
勒-托利多仪器(上海)有限公司;罗氏优越血糖检
测仪及试纸 ,罗氏诊断有限公司;TU-1810PC 紫外
可见分光光度计 ,北京普析通用仪器有限责任公司 。
1.2　方法　
1.2.1　造模型方法[ 3] 　SD大鼠80只 ,随机选取 10
只设为正常组 ,灌胃生理盐水 ,其余大鼠均灌胃高脂
乳剂10 ml/kg(高脂乳剂:200 g 猪油与电炉上加热
炼制 ,去渣后放冷加入 100 g 胆固醇 ,待溶化后加入
20 g 胆酸钠 ,300 g 蔗糖 ,充分搅匀后加入 200 ml吐
温80 ,200 ml丙二醇及适量蒸馏水 ,不断搅拌 ,待溶
解后冷至室温再加适量蒸馏水至 1 500 ml ,充分混
匀 ,放入冰箱封存 ,用时 37℃水浴加热溶化搅拌均
匀)。4周后除正常组外 ,均腹腔注射链脲佐菌素 30
mg/kg(用 pH4.2 的枸橼酸-枸橼酸钠缓冲溶液溶
解 ,用前配制)。72 h后尾静脉取血测血糖。取空腹
血糖值>11 mmol/L 的大鼠为成模大鼠。成模大鼠
明显出现多食 、多饮 、多尿等症状。
1.2.2　分组　将成模大鼠随机分为吉祥草药物灌
胃大剂量组 ,吉祥草药物灌胃小剂量组 ,吉祥草药物
皮下注射大剂量组 ,吉祥草药物皮下注射小剂量组 、
阳性药物拜糖苹组 、模型组 ,每组 10只 。
1.2.3　降血糖实验的方法　药物组灌胃吉祥草总
皂苷溶液 ,剂量为 200 mg/kg ,小剂量为 100 mg/kg 。
吉祥草药物皮下注射大剂量组 ,剂量为 100 mg/kg;
吉祥草药物皮下注射小剂量组 ,剂量为 50 mg/kg 。
拜糖苹阳性对照组给药 20 mg/kg 。正常组与模型组
灌胃生理盐水。各组大鼠均自由进食饮水 ,记录各
组每日饮水量 、进食量 ,每周测 1次体重 ,并于试验
结束前测空腹血糖 。
1.2.4　口服葡萄糖耐量检测方法　大鼠禁食 12 h
后 ,用医用乙醇消毒鼠尾 ,剪尾取血法测空腹血糖 ,
按 2 g/kg 的剂量灌胃 ,剪尾取血测定30min 、60min 、
120 min血糖。血样检测用血糖仪检测。吉祥草灌
胃剂量组 ,注射小剂量组因空腹降糖实验结果不明
显 ,故未对其进行糖耐量的测定 。
1.2.5　动物糖原含量的测定　末次给药后 1 h处
死大鼠 ,迅速取出右侧大腿后肢肌肉及肝组织(同一
位置),肌肉用生理盐水洗净并贮存 ,按试剂盒说明
进行操作。
1.3　统计学处理　使用 SPSS(12.0)版软件进行统
计分析 ,选择 One-Way ANOVA方式统计 。结果以
x ±s 表示 ,数据主要采用方差分析和 t检验。
2　结　　果　
2.1　对NIDDM模型大鼠血糖的影响　给药后 14 d
吉祥草注射剂量给药组 ,阳性药物组较给药前的血
糖胶给药前有明显的降低 ,给药后 14 d后吉祥草药
物皮下注射大剂量组与模型组比较 P <0.05 ,吉祥
草药物皮下注射小剂量组与模型组比较 P <0.05 ,
阳性药物拜糖平组与模型组比较 P <0.05(表 1),
差异有非常显著意义。
2.2　对NIDDM模型大鼠糖耐量的影响　给药后 14
d后吉祥草药物皮下注射大剂量组 、阳性药物拜糖
苹组能改善大鼠糖耐量的能力(表2)。
2.3　对NIDDM模型大鼠肝糖原 、肌糖原的影响　
吉祥草注射剂量给药组肌糖原和肝糖原的含量明显
提高 ,与模型组和空白组比较均差异显著(表 3)。
表 1　吉祥草总皂苷对 NIDDM模型大鼠血糖的影响 (n =10; x ± s)
组别 剂量(mg/ kg) 给药前血糖值(mmol/ L) 给药 14 d 后血糖值(mmol/ L)
吉祥草(灌胃)组 200 16.36±4.13③ 22.50±6.01
吉祥草(灌胃)组 100 20.7±3.41③ 22.6±3.67
吉祥草(注射)组 100 20.4±2.53③ 15.31±4.21①
吉祥草(注射)组 50 19.4±4.16③ 16.30±3.89②
拜糖苹组 20 21.37±3.06③ 19.98±2.51①
空白对照组 - 4.8±0.63 4.71±0.66
模型对照组 - 18.13±2.54③ 24.37±4.58
注:与模型对照组比较 , ①P <0.05 , ②P <0.01;与空白对照组比较 , ③P <0.01
819武警医学 (Medical Journal of the Chinese People s Armed Police Forces)Vol.19 No.09 2008-09 出版
表 2　吉祥草总皂苷对 NIDDM模型大鼠糖耐量的影响 (n =10; x ± s)
组别 0 min 30 min 60 min 120 min
空白对照组 5.0±0.43 9.8±0.72 7.2±0.58 5.1±0.45
拜糖苹组 18.2±3.12 29.2±4.25 20.8±4.39 16.7±3.64①
吉祥草(注射大剂量)组 17.4±2.25 28.8±4.12 21.3±4.53 17.6±3.50①
模型对照组 17.3±3.87 30.3±3.27 29.3±5.46 27.8±4.33
注:与模型对照组比较 , ①P <0.05
表 3　吉祥草总皂苷对 NIDDM模型大鼠肝糖原 、肌糖原的影响 (n =10; x ± s)
组别 肝糖原含量(mg/g 肝组织) 肌糖原含量(mg/g 肌肉组织)
吉祥草(注射 100mg/ kg)组 10.82±1.47①②③ 1.18±0.17①②③
吉祥草(注射 50mg/kg)组 9.02±1.77①②③ 1.07±0.16①②③
阳性药品拜糖苹组 7.91±1.01 0.95±0.18
模型对照组 6.54±1.48 0.77±0.11
空白对照组 7.58±1.05 0.93±0.14
注:与模型对照组比较 , ①P <0.05;与空白对照组比较 , ② P <0.05;与阳性药物组比较 , ③ P <0.05
3　讨　　论　
糖尿病无论 Ⅰ型或 Ⅱ型均由遗传因素决定 ,与
感染 、肥胖等环境因素相互作用 ,而导致胰岛素活性
相对或绝对不足而发病 ,它是由遗传和环境因素所
致的以高血糖为主的一组异质性综合症 。随着病情
的加重 ,患者的各类脏器和外周组织都将受到不同
程度的破坏。研究表明 , Ⅱ型糖尿病的主要病理特
征是胰岛 B细胞功能障碍和胰岛素抵抗 ,而胰岛素
抵抗贯穿发病的全过程。 Ⅱ型糖尿病高血糖的产生
主要由于肝葡萄糖的异生和输出增加 ,而外周组织
对葡萄糖的利用减少是主要原因。机体调节血糖的
组织主要是肝脏和骨骼肌 。肝脏调节肝中葡萄糖的
输出 ,骨骼肌调节葡萄糖的摄取 ,糖代谢的基本过程
主要有肝脏 、骨骼肌 、肠道 、脂肪组织 、中枢神经系统
等组织器官的共同参与。胰岛素能够抑制内原性葡
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 ,进
一步促进糖原的合成[ 4] 。糖尿病时 ,胰岛素对葡萄
糖的氧化和非氧化作用的刺激均受损 ,其中非氧化
受损明显 。本实验结果表明 , Ⅱ型糖尿病大鼠糖原
分解增多 、合成减少 、糖异生活跃 、糖酵解受抑 、外周
组织对葡萄糖的利用减少 。经吉祥草总皂苷治疗后
Ⅱ型糖尿病大鼠肝糖原 、肌糖原储存显著增加 ,从而
改善糖尿病大鼠的胰岛素抵抗 。
本实验药物灌胃给药的降糖作用不明显 ,皮下
注射给药的降糖效果很明显 , 且大剂量注射给药
100 mg/kg 的吉祥草总皂苷降糖效果优于小剂量 50
mg/kg 的吉祥草总皂苷 。其降糖机制可能是使糖尿
病大鼠肝糖原 、肌糖原储存显著增加有关 ,即抑制
肝糖原流失和分解 ,增加肌糖原的储备;糖耐量结
果亦表明经吉祥草总皂苷治疗后的糖尿病大鼠有
改善糖耐量减低的趋势 。吉祥草总皂苷降糖作用
可能还与其具有一定的抗炎作用有关系[ 5] 。近年
来越来越多的研究表明 , Ⅱ型糖尿病患者血循环中
的急性期反应产物和炎症因子水平升高 ,存在自然
免疫的激活和低度炎症[ 6] 。虽然目前 Ⅱ型糖尿病
与炎症反应的关系还不完全清楚 ,慢性持续炎症反
应及变化在胰岛素抵抗和 Ⅱ型糖尿病及其并发症
的病理生理发生发展过程中起着相当重要的作用 ,
适度的抗炎治疗有利于 Ⅱ型糖尿病代谢紊乱的控
制和并发症的防治 ,这也许会给 Ⅱ型糖尿病的治疗
开辟新的思路。有关吉祥草总皂苷降糖作用的机
制还有待进一步研究。
参　考　文　献
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(2008 -02 -20 收稿 ,责任编辑　岳建华)
820 武警医学 (Medical Journal of the Chinese People s Armed Police Forces)Vol.19 No.09 2008-09 出版