全 文 :基金项目:山东省中医药科技发展计划项目(2011-226)。
作者简介:黄东辉(1978-) ,男,副主任医师,研究方向为内分泌和代谢性疾病。E-mail:ahuang1115@ 126. com
白花丹参水提物对糖尿病大鼠神经
病变的干预作用观察
黄东辉1,李 菁2,辛 燕3,郭征东4,夏作理4
(1 泰山医学院临床学院,山东泰安 271000;2 泰安市中医二院;
3 济南市中医院;4 泰山医学院附属医院)
摘要:目的 观察白花丹参水提物对糖尿病大鼠神经病变的干预作用。方法 以高糖高脂饮食喂养的 60 只
雄性 Wistar大鼠尾腹腔注射链脲佐菌素(40 mg /kg)建立糖尿病大鼠模型,随机分为模型组、白花丹参小剂量组[15
g /(kg·d) ]、白花丹参中剂量组[30 g /(kg·d) ]、白花丹参大剂量组[45 g /(kg·d) ]、甲钴胺组[17. 5 mg /(kg·
d) ]。均灌胃给药,连续 12 周。分别于给药第 6 周和第 12 周测定坐骨神经运动神经传导速度(MNCV)、感觉神经
传导速度(SNCV) ,给药第 12 周检测血清神经生长因子(NGF)和坐骨神经内 cAMP、cGMP及空腹血糖(FPG)等指
标,并进行统计分析。结果 与模型组比较,白花丹参各剂量组、甲钴胺组 FPG、MNCV、SNCV、NGF、cAMP、cGMP
等指标均优于模型组(P < 0. 05) ;白花丹参各剂量组随剂量的增加,效果显著增加(P < 0. 05)。结论 白花丹参水
提物对糖尿病模型大鼠神经病变有较好的治疗作用,可显著提高神经传导速度、恢复神经功能、延缓糖尿病性神经
病变的发生和发展。
关键词:糖尿病神经病变;白花丹参;干预作用;大鼠
doi:10. 3969 / j. issn. 1002-266X. 2013. 44. 005
中图分类号:R587. 1 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2013)44-0014-03
Intervention effect of water extract from Salvia miltiorrhiza on diabetic neuropathy in rats
HUANG Dong-hui1,LI Jing,XIN Yan,GUO Zheng-dong,XIA Zuo-li
(1 Clinical College of Taishan Medical University,Taian 271000,China)
Abstract:Objective To observe the intervention effect of water extract from Salvia miltiorrhiza on experimental dia-
betic neuropathy (DPN)in rats. Methods Sixty male Wistar rats which were fed with high-glucose-high-fat food were
given intraperitoneal injection of streptozotocin (40 mg /kg)to establish DPN models. All model rats were randomly divided
into the model group,low-dose Salvia miltiorrhiza group[15 g /(kg · d) ],medium-dose Salvia miltiorrhiza group[30 g /
(kg·d) ],high-dose Salvia miltiorrhiza group[45 g /(kg·d) ]and mecobalamin group[17. 5 mg /(kg·d) ]. All
groups were treated with intragastric administration for 12 weeks. The motor nerve conduction velocity (MNCV)and senso-
ry nerve conduction velocity (SNCV)of sciatic nerve at the end of the 6 th and 12 th weeks were detected as well as the se-
rum nerve growth factor (NGF) ,sciatic nerve cAMP,cGMP and fasting plasma glucose (FPG)and other indicators at the
end of the 12th week. After that the statistical analysis was made. Results The FPG,MNCV,SNCV,NGF,cAMP,
cGMP and other indicators in different dose Salvia miltiorrhiza groups and mecobalamin group were better than those of the
model group (all P < 0. 05) ;and in different dose Salvia miltiorrhiza groups,the effect improved significantly with the in-
crease of doses (P < 0. 05). Conclusion The water extract from Salvia miltiorrhiza has significant protective effect on dia-
betic neuropathy in rats,which can significantly improve nerve conduction velocity,restore nerve function,delay the occur-
rence and development of diabetic neuropathy.
Key words:diabetic neuropathies;Salvia miltiorrhiza;intervention effect;rats
糖尿病性周围神经病变(DPN)是糖尿病常见
的慢性并发症之一。糖尿病患者中 DPN 的发病率
可高达 60% ~ 90%,其中 30% ~ 40%的患者无症
状[1]。DPN发病与多种因素有关,如神经纤维蛋白
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山东医药 2013 年第 53 卷第 44 期
糖基化和维生素缺乏、神经滋养血管损伤、神经生长
因子减少等[2,3]。泰山白花丹参是丹参的变种,是
山东特有珍稀濒危药用植物,主产于泰山,该中药材
已经广泛用于防治冠心病、脑血管病和外周血管的
多种病变,具有较好的降糖、调脂、改善血流变的作
用。2012 年 9 月 ~ 2013 年 2 月,我们对白花丹参水
提物对糖尿病大鼠神经病变干预作用进行了相关研
究。现报告如下。
1 材料与方法
1. 1 实验动物 健康雄性 Wistar 大鼠 90 只(山东
鲁抗公司实验动物中心提供) ,体质量 200 ~ 220 g。
适应性喂养 7 d 后,禁食 12 h,自由饮水,随机选出
12 只作为空白对照组,标准饲料饲养。余 78 只制
备糖尿病模型,予以高脂饲料饲养。高脂饲料配方:
2. 5%胆固醇,10%猪油,20%蔗糖,胆酸盐 1%,常
规饲料 66. 5%。
1. 2 实验试剂与仪器 白花丹参均产自莱芜苗山
白花丹参种植基地,经泰山医学院生药教研室苏延
友教授鉴定为泰山白花丹参。白花丹参水溶性提取
物制备:称取白花丹参根适量,切片后加蒸馏水浸泡
2 h,加热煮沸,开始用强火,沸腾后改用文火,保持
微沸 30 min,搅拌、趁热过滤;药渣再加蒸馏水同法
煮沸后 30 min,滤过;合并滤液,经旋转蒸发仪浓缩,
最后用蒸馏水稀释至所需浓度灌封,4 ℃保存备用。
链脲佐菌素(STZ)购自北京博爱科贸有限公司;甲
钴铵(批号:20120912)购自石药集团欧意药业股份
有限公司;血清神经生长因子(NGF)试剂盒(批号:
12090319)购自上海森雄生物制品有限公司;cGMP
试剂盒(批号:20120917)和 cAMP 试剂盒(批号:
20121011)均购自长沙力生科贸有限公司实验试剂
耗材部。血糖仪为美国罗氏公司产品。
1. 3 方法
1. 3. 1 糖尿病模型的制备及分组 78 只大鼠高糖
高脂饲料喂养 1 个月后,用 0. 1 mol /L(pH 4. 5)的
枸橼酸钠缓冲液新鲜配成 10 g /L的 STZ溶液,按照
40 mg /kg一次性腹腔注射 STZ,注药后 72 h 尾尖取
血测血糖,将血糖≥16. 7 mmol /L 者确定为糖尿病
模型[4],共 60 只进入实验。将 60 只造模成功大鼠
随机分为 5 组:模型组,白花丹参小剂量组[15 g /
(kg·d) ],白花丹参中剂量组[30 g /(kg·d) ],白
花丹参大剂量组[45 g /(kg·d) ],甲钴胺组[17. 5
mg /(kg·d) ]。各组大鼠均给予每天灌胃给药 1
次,灌胃容积均为 10 mL /kg,模型组给予等量的生
理盐水灌胃;空白对照组标准饲料饲养的同时,给予
等量的生理盐水灌胃,连续 12 周。
1. 3. 2 观察方法与指标测定
1. 3. 2. 1 坐骨神经传导速度测定 给药第 6 周末
及第 12 周末测定坐骨神经传导速度。运动神经传
导速度(MNCV)测定:将 10%水合氯醛按 350 mg /
kg标准腹腔注射麻醉,麻醉后俯卧位固定。刺激针
电极置于坐骨切迹处的坐骨神经传出部位,于踝关
节坐骨神经经过部位,参考电极在刺激电极与记录
电极之间距离记录电极 1 cm 处。用单脉冲方波刺
激,波宽 0. 1 ms,刺激强度 1. 5 倍阈值。每两个刺激
之间间隔 5 s以上。严格控制室温(20 ± 5)℃,保持
动物体温 37 ℃。计算机记录从刺激神经开始到远
端肌肉出现动作电位的时间,即潜伏期。重复测定
7 ~ 10 次,计算平均值。将动物后足以自然肢体状
态与脊柱成 45°向斜后方拉直,沿动物体表准确测
定刺激电极到记录电极之间的距离。MNCV(m/s)
=刺激电极与记录电极间的距离 /潜伏期,计算坐骨
结节到踝关节处的 MNCV。感觉神经传导速度
(SNCV)测定:刺激电极与记录电极的位置与测定
MNCV时相反。SNCV 的计算方法同上。每 6 周测
定 1 次大鼠坐骨神经传导速度(MNCV和 SNCV)。
1. 3. 2. 2 血清 NGF测定 给药结束后(12 周末) ,
各组大鼠股静脉采血,分离血清后采用 ELISA 法测
定大鼠血清 NGF含量,按照试剂盒说明操作。
1. 3. 2. 3 坐骨神经内 cAMP、cGMP 含量测定 测
定MNCV和 SNCV后,分离大鼠双下肢肌肉组织,取
出两侧坐骨神经组织,冰浴环境内,按照每 50 mg 神
经加 2 mL 50 mg 醋酸缓冲液(pH 4. 75)匀浆,匀浆
液 60 ℃水浴中吹干,- 20 ℃冰箱保存。cGMP 和
cAMP 均采用放射免疫法测定,严格按照试剂盒说
明操作。
1. 3. 3 统计学方法 采用 SPSS13. 0 统计软件。计
量资料以 珋x ± s表示,采用 t检验,3 组间比较采用方
差分析,多个样本均数之间的两两比较采用 q 检验,
各指标间的相关分析用 Pearson 相关分析法。P≤
0. 05为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 各组大鼠空腹血糖(FPG)、NGF、cAMP、cGMP
水平比较 给药第 12 周末,白花丹参对各组大鼠
FPG、NGF、cAMP、cGMP的影响见表 1。
2. 2 各组大鼠 SNCV 和 MNCV 比较 给药第 6 周
末及第 12 周末各组大鼠 SNCV 和 MNCV 比较见
表 2。
3 讨论
DPN 可累及周围神经、植物神经和中枢神经,
其中以对称性的周围神经病变最为多见和典型,是糖
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表 1 给药第 12 周末各组大鼠 FPG、NGF、cAMP、cGMP水平比较(珔x ± s)
组别 n FPG(mmol /L) NGF(pg /mL) cAMP(pmol /g) cGMP(pmol /g)
空白对照组 12 6. 30 ± 1. 05* 350. 21 ± 42. 63* 31. 33 ± 2. 32* 1. 25 ± 0. 12*
模型组 12 32. 23 ± 3. 32 183. 57 ± 36. 55 17. 86 ± 2. 10 2. 36 ± 0. 19
甲钴胺组 12 32. 16 ± 3. 13 251. 26 ± 40. 64* 23. 21 ± 2. 64* 1. 56 ± 0. 17*
白花丹参小剂量组 12 28. 62 ± 3. 98*△ 196. 28 ± 39. 54* 19. 11 ± 1. 54* 2. 10 ± 0. 15*
白花丹参中剂量组 12 26. 13 ± 2. 86*△ 249. 85 ± 44. 28* 23. 36 ± 2. 65* 1. 58 ± 0. 15*
白花丹参大剂量组 12 22. 39 ± 2. 47*△# 267. 13 ± 46. 34*△# 26. 30 ± 2. 59*△# 1. 36 ± 0. 11*△#
注:与模型组比较,* P < 0. 05;与甲钴胺组比较,△P < 0. 05;与白花丹参中剂量组比较,#P < 0. 05
表 2 给药第 6 周末及第 12 周末各组大鼠 SNCV和MNCV比较(m/s,珔x ± s)
组别 n
第 6 周末
MNCV SNCV
第 12 周末
MNCV SNCV
空白对照组 12 30. 32 ± 2. 17* 39. 43 ± 2. 35* 30. 72 ± 2. 26 38. 68 ± 2. 45*
模型组 12 22. 42 ± 1. 21 27. 34 ± 1. 19 15. 63 ± 1. 41 20. 37 ± 1. 46
甲钴胺组 12 25. 88 ± 2. 11* 32. 99 ± 2. 64* 22. 16 ± 2. 02* 28. 25 ± 2. 31*
白花丹参小剂量组 12 24. 35 ± 2. 15* 30. 26 ± 2. 56* 20. 33 ± 2. 19* 26. 62 ± 2. 44*
白花丹参中剂量组 12 26. 13 ± 2. 19* 33. 38 ± 2. 98* 22. 45 ± 2. 17* 29. 13 ± 2. 22*
白花丹参大剂量组 12 29. 69 ± 2. 10*△# 35. 13 ± 2. 27*△# 24. 39 ± 0. 15*△# 32. 54 ± 2. 16△#
注:与模型组比较,* P < 0. 05;与甲钴胺组比较,△P < 0. 05;与白花丹参中剂量组比较,#P < 0. 05
尿病患者致残的主要原因,严重影响患者生活质量。
其病理变性首先累及感觉神经,可见神经纤维发生
节段性髓鞘脱失,严重时可伴有轴索变性,有些纤维
出现髓鞘再生现象。坐骨神经、正中神经、腓神经、
胫后神经、股神经等周围神经组织病理均有类似的
表现。STZ诱导大鼠模型早期的神经功能和生化异
常变化与人类 DPN发生相似,在造模 2 周后就可以
明显出现[5,6]。DPN的发生和发展是糖代谢异常和
神经微循环障碍共同参与的结果[7,8],与氧化应
激[9,10]、NGF 缺乏也有一定关系[11],NGF 可促进神
经中血管的再生和血管活性因子的产生[12]。
目前的治疗方式主要是控制血糖,改善局部微
循环和神经营养。甲钴胺是维生素 B12的衍生物,是
目前最常用的治疗 DPN的药物,可参与神经纤维蛋
白的甲基转换[13],通过促进神经组织内的核酸、蛋
白质及卵磷脂的合成,促进神经髓鞘形成和轴突再
生,提高坐骨神经中 cAMP及 cGMP的含量,从而修
复受损的神经细胞,提高 Na-K-ATP 酶的活性,提高
神经血管的通透性,改善神经内膜缺氧,改善神经传
导速度。
本研究显示,经过 12 周的白花丹参水溶物干预
治疗后,白花丹参各剂量组大鼠的 SNCV 和 MNCV
均有不同程度改善,其中以高剂量白花丹参组改善
最为明显,呈现一定的量效关系;大剂量组效果优于
甲钴胺组,原因除了白花丹在参可以明显降低血糖
外,与其尚可以有效提高 NGF、cAMP 含量,降低
cGMP含量有关。该实验结果说明白花丹参在预
防、治疗糖尿病神经病变方面有较好的应用价值,可
在药物开发方面进一步推广使用。
参考文献:
[1]中华医学会糖尿病学分会.中国糖尿病防治指南[M].北京:北
京大学医学出社,2004:52.
[2] Jeong JO,Kim MO,Kim H,et al. Dual angiogenic and neurotro-
phic effects of bone marrow-derived endothelial progenitor cells on
diabetic neuropathy[J]. Circulation,2009,119(5) :699-708.
[3]Kim H,Park JS,Choi YJ,et al. Bone marrow mononuclear cells
have neurovascular tropism and improve diabetic neuropathy[J].
Stem Cells,2009,27(7) :1686-1696.
[4]雷作熹,罗仁,董晓蕾,等. STZ 诱导糖尿病肾病大鼠模型的建
立[J].中国实验动物学报,2005,13(3) :163-166.
[5]Mizuno K,Kato N,Makino M,et al. Continuous inhibition of ex-
cessive polyol pathway flux in peripheral nerves by aldose reductase
inhibitor fidarestat leads to improvement of diabetic neuropathy
[J]. Diabeties Complication,1999,13(3) :141-150.
[6]Sima AA,Zhang W,Xu G,et al. A comparison of diabetic poly-
neuropathy in type Ⅱ diabetic BBZDR /Wor rats and in type Ⅰ di-
abetic BB /Wor rats[J]. Diabetologia,2000,43(6) :786-793.
[7]Siqueira AF,Almeida-Pititto Bd,Ferreira SR. Cardiovascular dis-
ease in diabetes mellitus:classical and non-classical risk factors
[J]. Arq Bras Endocrinol Metabol,2007,51(2) :257-267.
[8]Li Q,Xiao Y,Gong H,et al. Effect of puerarin on the expression
of extracellular matrix in rats with streptozotocin-induced diabetic
nephropathy[J]. Natl Med J India,2009,22(1) :9-12.
[9]王玲,牛文彦,董德勇,等.氧化应激在糖尿病大鼠肌病中作用
[J].中国公共卫生,2009,25(1) :41-42.
[10]刘立新,刘好文,刘力强.实验性 2 型糖尿病大鼠模型及其周围
神经病变特点[J].脑与神经疾病杂志,2005,13(2) :117-119.
[11]朱蕾,张莉,张琴,等. α硫辛酸联合甲钴胺治疗 2 型糖尿病周围
神经病变临床观察[J].山东医药,2013,53(6) :81-82.
[12]Weck M,Bendel G,Ott P,et al. Limb salvage for the diabetic
foot-disease management program[J]. Hamostaseologie,2007,27
(2) :98-104.
[13]赵红燕,王彦富,韩朝鑫.缺血处理在糖尿病周围神经病变治疗
中的应用效果观察[J].山东医药,2013,53(16) :58-59.
(收稿日期:2013-09-06)
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