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鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠血糖、糖耐量和胰岛素分泌的影响



全 文 :鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠血糖、糖耐量和胰岛素分泌的影响
王绍军1,吴 闯2,赵 赶1*
( 1广西壮族自治区妇幼保健院药剂科,南宁 530003; 2广西医科大学药学院,南宁 530021)
摘 要 目的:研究鸡矢藤提取物对糖尿病模型小鼠血糖、糖耐量和血清胰岛的影响。方法:采用腹腔注射链脲佐菌素建立
糖尿病小鼠模型,糖尿病模型小鼠随机分为链脲佐菌素对照组、二甲双胍组、鸡矢藤提取物 2. 5g、5g、10g /kg剂量组,另设 10 只正常
小鼠作为空白对照组。各给药组小鼠灌胃给药每天一次,连续给药 14 天,空白组和链脲佐菌素对照组给予等量生理盐水。药前、药
后 7 天和 14 天测定小鼠空腹血糖。末次给药 1 小时后进行糖耐量试验,测定小鼠血清中胰岛素的含量,并计算胰岛素敏感指数。
采用苏木精-伊红染色法观察胰腺组织的病理变化,免疫组化染色观察胰腺组织胰岛素的表达情况。结果:与空白组比较,链脲佐菌
素对照组的空腹血糖( 26. 58 ± 4. 53) 明显较正常组高,血糖曲线下面积( 115. 30 ± 8. 35) 增大,血清胰岛素浓度( 13. 19 ± 4. 24) 明显
下降。与链脲佐菌素对照组相比,鸡矢藤提取物 10g /kg治疗组的空腹血糖( 17. 47 ± 5. 00) 有不同程度的下降,血糖曲线下面积( 84.
86 ± 9. 56) 减少,血清胰岛素浓度( 18. 29 ± 3. 77) 明显升高,且鸡矢藤提取物也可以使胰腺组织中胰岛素表达显著增加,胰岛素敏感
指数( -5. 71 ± 0. 26) 有所提升,但无统计学差异。结论:鸡矢藤提取物通过提高糖尿病小鼠的糖耐量,促进胰岛素释放,增加其胰岛
素敏感指数,并改善胰腺组织的形态结构,使糖尿病小鼠空腹血糖下降。
关键词 鸡矢藤提取物;糖尿病;糖耐量;胰岛素
糖尿病( DM) 是一种由多种病因引起的以慢性高血糖为特
征的代谢紊乱疾病,与此同时还被广泛认为是一种慢性炎症性
疾病[1]。华人是糖尿病的高危种族,故研究糖尿病的防治策略
对我国具有重大意义[2,3]。
现糖尿病的治疗方案主要是通过药物控制血糖,并以饮食
控制,加上动态血糖监测进行辅助[4]。在糖尿病治疗中主要还
是通过药物进行控制,目前临床用于治疗 DM 的药物有胰岛素
和口服降糖药,这些药物疗效高,但对人体有一定的副作用,故
开发高效低副作用的中医药有重大的实际意义[5]。在我们的
前期研究中发现鸡矢藤提取物具有降低糖尿病小鼠血糖、提高
糖尿病小鼠的抗氧化等作用。现在我们将进一步研究鸡矢藤
提取物对糖尿病小鼠血糖、空腹血清胰岛素、糖耐量和胰腺组
织病理学变化等的影响,为发掘抗糖尿病药物提供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 鸡矢藤购自广西玉林市药材市场,经广西中医
药研究院鉴定所够鸡矢藤( Paederia scandens ( Lour. ) Merr. ) 为
茜草科多年生草质藤本植物。鸡矢藤提取物由本实验室采用
乙醇提取法制备所得,取 500g鸡矢藤干燥药材于 8 倍量 60%乙
醇中浸泡 30 分钟,加热回流提取两次,每次 1 小时,过滤并合并
滤液,滤液在 65 ± 5℃条件下减压回收乙醇,浓缩液在真空条件
下低温干燥,粉碎,即得 40. 2g 鸡矢藤提取物。盐酸二甲双胍
片,北京京丰制药有限公司,批号 131019。
1. 2 动物 SPF 级 KM 小鼠,雌雄各半,体重( 20 ± 2 ) g,购于
广西医科大学实验动物中心。动物分笼饲养,自由摄食、饮水。
饲养环境通风良好,室温 18 ~ 25℃,相对湿度 40% ~ 70%,12 h
光照昼夜循环。合格证号 SCXK( 桂) 2009-0002。
1. 3 试剂 链脲佐菌素,STZ 美国 Sigma 公司,批号: SO130 ~
100mg;碘[125I]胰岛素放射免疫分析药盒,北京北方生物技术研
究所,批号: 140102。
1. 4 仪器 罗氏卓越型血糖仪,ACCU-CHEK Performa; DFM-96
众成 γ计数仪,中国合肥。
1. 5 方法 小鼠造模前禁食 12 h,取链脲佐菌素溶解于 0.
1mol /L柠檬酸缓冲液中,低温避光保存,现配现用。小鼠按照
180 mg /kg腹腔注射链脲佐菌素柠檬酸缓冲液,注射 72 小时后
尾巴取血测空腹血糖,空腹血糖≥11. mmol /L 的选为糖尿病模
型小鼠。将造模成功的小鼠随机分为链脲佐菌素对照组、二甲
双胍组、鸡矢藤提取物 2. 5g、5g、10g /kg 剂量组,每组 10 只动
物。另设 10 只正常小鼠作为空白对照组。灌胃给药,每天一
次,连续 14 天。第 14 天末次给药前禁食不禁水 12 小时,给药
后 1 小时尾巴取血,测定血糖,拔眼球取血,以 3500 rpm离心 10
分钟,取血清待测。摘取胰腺组织于 4%甲醛固定,常规石蜡包
埋,进行苏木精-伊红染色法和免疫组化染色。
1. 5. 1 一般状态的观察 观察小鼠的精神活动,毛发和饮食
情况,记录体重变化和死亡情况等。
1. 5. 2 血糖的测定 小鼠尾静脉取血,用血糖仪和试纸测
定。
1. 5. 3 糖耐量实验 实验第 14 天,小鼠禁食 12 小时,一次性
灌胃葡萄糖 2. 0g /kg,在 0、30、60、120 分钟尾静脉取血测血糖,
按以下公式计算血糖变化曲线下面积:血糖曲线下面积 = 0. 5 ×
0h血糖 + 0. 5h血糖 + 1. 5 × 1h血糖 + 2h血糖
1. 5. 4 空腹血清胰岛素的测定 小鼠眼球取血,离心获取血
清,按照试剂盒说明测定血清中胰岛素浓度。并按照公式:胰岛
素敏感指数( ISI) = ln[1 ÷ ( 血清空腹胰岛素 ×血清空腹血糖]
计算胰岛素敏感指数。
1. 5. 5 胰腺组织的病理学检测 小鼠胰腺组织常规石蜡包
埋,进行苏木精-伊红染色,光镜下观察其形态学改变。
1. 5. 6 胰腺组织免疫组化观察 小鼠胰腺组织固定后进行
常规免疫组化染色,观察组织中胰岛素表达的改变情况。
2 结果
741中药药理与临床 2015; 31( 4)
* 通讯作者
DOI:10.13412/j.cnki.zyyl.2015.04.046
2. 1 小鼠一般状态的观察 正常组小鼠精神状态活跃,饮食正
常,便尿量正常,体重稳定增长。STZ 组小鼠未经药物干预,饮
食明显增多,尿量多,体重显著下降。糖尿病小鼠经二甲双胍和
鸡矢藤提取物治疗后精神和饮食状态有所改善,体重程缓慢升
高状态。
2. 2 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠空腹血糖的影响 由试验结
果可看出,与空白组比较,各组小鼠腹腔注射链脲佐菌素后空
腹血糖明显升高。与链脲佐菌素对照组比较,二甲双胍组和鸡
矢藤提取物给药组经 14d给药后,二甲双胍组小鼠空腹血糖显
著下降,鸡矢藤提取物 5、10 g /kg 剂量组空腹血糖也有不同程
度的下降,结果见表 1。
2. 3 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠糖耐量的影响 与空白组比
较,各组给予葡萄糖后 30 分钟血糖显著升高,并在给予葡萄糖
60、120 分钟后血糖值缓慢下降。与链脲佐菌素对照组比较,二
甲双胍组和鸡矢藤提取物组的糖耐量曲线下面积显著降低,结
果见表 2。
表 1 鸡矢藤提取物对链脲佐菌素致糖尿病小鼠空腹血糖的影响
( 珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
( g /kg)
血糖( nmol /mg)
给药前 药后 7 天 药后 14 天
空白对照 6. 3 ± 0. 7** 5. 9 ± 1. 4** 7. 1 ± 0. 9**
链脲佐菌素 20. 8 ± 5. 8 23. 5 ± 5. 5 26. 6 ± 4. 5
二甲双胍 0. 28 20. 4 ± 4. 7 17. 2 ± 4. 4* 17. 5 ± 4. 5**
鸡矢藤提取物 2. 5 21. 5 ± 4. 5 21. 3 ± 5. 3 22. 8 ± 6. 3
鸡矢藤提取物 5 19. 8 ± 5. 6 19. 9 ± 5. 4 18. 5 ± 8. 4*
鸡矢藤提取物 10 20. 2 ± 5. 4 19. 4 ± 4. 5 17. 5 ± 5. 1**
与链脲佐菌素组比较 * P <0. 05,**P <0. 01( 下同)
表 2 鸡矢藤提取物对链脲佐菌素致糖尿病小鼠糖耐量的影响( 珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
( g /kg)
血糖( mmol /L)
0min 30min 60min 120min
AUC
( mmol /h /L)
空白对照 7. 1 ± 0. 9** 7. 6 ± 1. 3** 6. 5 ± 1. 1** 7. 3 ± 1. 0** 28. 3 ± 2. 8**
链脲佐菌素 26. 5 ± 4. 3 31. 1 ± 2. 6 29. 2 ± 2. 5 27. 1 ± 2. 6 115. 3 ± 8. 3
二甲双胍 0. 28 17. 4 ± 4. 4** 24. 0 ± 4. 2** 20. 1 ± 3. 1** 18. 4 ± 3. 7** 81. 2 ± 11. 8**
鸡矢藤提取物 2. 5 22. 8 ± 6. 3 27. 9 ± 3. 3* 26. 9 ± 3. 0 24. 9 ± 3. 8 104. 8 ± 8. 9**
鸡矢藤提取物 5 18. 5 ± 8. 4* 25. 5 ± 4. 6** 23. 3 ± 3. 2** 18. 4 ± 5. 7** 88. 4 ± 15. 2**
鸡矢藤提取物 10 17. 4 ± 5. 0** 25. 7 ± 4. 2** 21. 1 ± 3. 6** 18. 7 ± 4. 0** 84. 8 ± 9. 5**
2. 4 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠血清胰岛素及胰岛素敏感指
数的影响 与空白组比较,链脲佐菌素对照组小鼠血清胰岛素
浓度显著下降,鸡矢藤给药组也有所下降。但与链脲佐菌素对
照组比较,二甲双胍组的血清胰岛素浓度显著升高,鸡矢藤提
取物 5、10 g /kg剂量组胰岛素浓度也明显升高。但与链脲佐菌
素对照组比较,各给药组对胰岛素敏感指数 ISI无明显影响,结
果见表 3。
2. 5 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠胰腺组织病理学变化的影响
胰腺组织苏木精-伊红染色可见,正常对照组小鼠胰腺组织中
细胞结构清晰、完整,胰岛体积较大; 模型对照组中胰岛组织变
小,胞核变形;给药组小鼠的胰腺组织形态较模型组有一定的
改善,胰岛细胞较完整,胞核多呈圆形,结果见图 1。
表 3 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠血清胰岛素和胰岛素敏感指数
的影响( 珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
( g /kg)
Insulin
( uIU /ml)
ISI
空白对照 25. 2 ± 3. 7** -5. 16 ± 0. 16
链脲佐菌素 13. 1 ± 4. 2 -5. 82 ± 0. 32
二甲双胍 0. 28 20. 7 ± 5. 9** -5. 83 ± 0. 32
鸡矢藤提取物 2. 5 15. 3 ± 3. 7 -5. 79 ± 0. 39
鸡矢藤提取物 5 16. 6 ± 3. 7* -5. 62 ± 0. 52
鸡矢藤提取物 10 18. 2 ± 3. 7** -5. 71 ± 0. 26
图 1 各组小鼠胰腺结构 HE染色结果( 400 × )
A:空白对照; B:链脲佐菌素; C:二甲双胍 0. 28 g /kg; D:鸡矢藤提取物 2. 5 g /kg; E:鸡矢藤提取物 5 g /kg; F:鸡矢藤提取物 10 g /kg
2. 6 鸡矢藤提取物对糖尿病小鼠胰腺组织胰岛素表达的影响
与空白组小鼠胰腺组织的免疫组化染色结果比较,链脲佐菌
素对照组小鼠胰腺组织中胰岛素表达阳性细胞数明显减少。而
鸡矢藤提取物给药组小鼠胰腺中的阳性细胞数较链脲佐菌素对
841 中药药理与临床 2015; 31( 4)
照组的多,其 5、10 g /kg剂量组的结果较为明显,结果见图 2。
图 2 各组小鼠胰腺结构免疫组化染色结果( 400 × )
A:空白对照; B:链脲佐菌素; C:二甲双胍 0. 28 g /kg; D:鸡矢藤提取物 2. 5 g /kg; E:鸡矢藤提取物 5 g /kg; F:鸡矢藤提取物 10 g /kg
3 讨论
糖尿病是一种发病率高、病程漫长复杂的代谢性疾病。随
着病程的发展,糖尿病并发症越发的增多,严重影响患者的生
活质量。多项报道显示中药在治疗糖尿病及其慢性并发症方
面具有很大的优势[6,7]。血糖监测是糖尿病综合治疗的基础,
监测的结果可反映治疗的效果和为调整治疗方案提供依据,患
者进行长期的自我血糖监测还能有效降低并发症的发生[4]。
本研究采用一次性腹腔注射链脲佐菌素诱导糖尿病模型
小鼠,使小鼠的胰岛 β 细胞选择性收到损伤,继而胰岛素分泌
减少致使小鼠血糖升高[8]。有日本的研究者发现日本人从正
常的糖耐量到糖耐量减少的过程中,主要是由于胰岛素分泌减
少所致,而胰岛素抵抗和高胰岛素血症并不常见。在中国人中,
正常糖耐量到糖耐量减少的过程中则存在胰岛素分泌功能衰
退和胰岛素抵抗[9]。由此可见糖尿病患者的胰岛素水平与其
糖耐量能力息息相关。
研究发现,糖尿病小鼠灌胃给予鸡矢藤提取物能低小鼠空
腹血糖,鸡矢藤提取物 10g /kg组的效果较为明显。在糖耐量试
验结果中显示鸡矢藤提取物给药组曲线下面积明显下降。除
此之外,鸡矢藤还可以显著改善糖尿病小鼠中链脲佐菌素所致
的胰腺损伤。鸡矢藤提取物虽没有改善小鼠对胰岛素的敏感
指数,但能升高血清胰岛素的水平以及胰腺组织中胰岛素的表
达,提示鸡矢藤提取物可能有促进胰岛 β细胞分泌胰岛素的作
用。本实验结果表明,鸡矢藤提取物高、中剂量组能显著降低链
脲佐菌素所致糖尿病小鼠的空腹血糖、改善糖耐量和提高血清
胰岛素水平。
参考文献
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The study of extracts of Paederia scandens on blood glucose,
glucose tolerance and insulin secretion in diabetic mice
Wang Shaojun1,Wu Chuang2,Zhao Gan1
( 1 The Maternal and Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning 530003;
2 Department of Pharmacology,Guangxi Medical University,Nanning 530021)
Objective: To investigate the effect of extracts of Paederia scandens ( EPS) on blood glucose,glucose tolerance and serum insulin in di-
941中药药理与临床 2015; 31( 4)
abetic mice. Methods: Diabetic mice were created by intraperitoneal injecting STZ and randomly divided into STZ group,metformin group,
low-,medium-,high-dose ( 2. 5g,5g,10g /kg) of EPS groups with 10 diabetic mice respectively. Normal group included 10 normal mice.
Mice were intragastric gavaged once a day for 14 days. Normal group and STZ group were given saline. The fasting blood glucose ( FBG) of
0,7,14 days were measured. One hour after last gavage,oral glucose tolerance test ( OGTT) and the measurement of serum insulin was
conducted,the insulin sensitivity index ( ISI) was calculated. Pathological changes of pancreas were observed through HE staining. Immuno-
histochemical analysis was used to perform insulin expression in the pancreatic tissues. Results: Compared to normal group,the FBG and the
area under curve of blood glucose ( AUC) were increased,serum insulin level were significantly decreased in STZ group. After the treatment
of metformin and EPS,the FBG and AUC of mice was showed a reduction in varying degrees. While the serum insulin level was risen ( P <
0. 01) . And EPS also could up-regulate the expression of insulin in pancreatic tissue. ISI was promoted by EPS,though the ISI result did not
have statistically significant difference. Conclusion: The EPS can reduce FBG of diabetic mice through enhancing the glucose tolerance,pro-
moting the release of insulin and raising ISI in STZ-induced diabetic mice.
Key words Paederia scandens( 鸡矢藤) ; diabetes mellitus; glucose tolerance; insulin
南赤瓟对 Caski细胞的影响以及 Survivin与 Bcl-2 蛋白家族基因表达关系研究*
金家红1,王爱玲2,冯天艳3,贺海波2**,覃慧林2,汪鋆植2,张永峰2
( 1 三峡大学医学院,宜昌 443002; 2神农架聚能药业有限公司,神农架 422400;
3三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室·湖北省土家药物研究所,宜昌 443002)
摘 要 目的: 研究南赤瓟醇提物对 Caski细胞抑制作用及可能的作用机制。方法:用不同浓度的南赤瓟醇提物( 0. 0625、0.
125、0. 25、0. 50、1. 00、2. 00mg /ml) 作用 Caski细胞 24h后,采用MTT 法检测不同浓度的南赤瓟醇提物对 Caski细胞增殖率的影响;用
0. 25、0. 50 和 1. 00mg /ml的南赤瓟醇提物和紫杉醇 4 × 10-5mg /ml作用 Caski细胞 24h后,MTT 法检测其对细胞活力的影响,流式细
胞术和 Hoechst 33258 染色检测其对细胞凋亡的影响,实时定量 PCR和 Western blot检测 Survivin、Bcl-2、Bax的 mRNA和蛋白表达,
并计算 Bcl-2 与 Bax的比值。结果:南赤瓟醇提物对 Caski细胞的生长抑制作用呈明显的剂量依赖性;南赤瓟醇提物( 0. 25、0. 50 和
1. 00mg /ml) 和紫杉醇( 4 × 10-5mg /ml) 处理能显著抑制 Caski细胞增殖,促进其凋亡; 上调 Bax mRNA和蛋白表达,下调 Survivin、Bcl-
2 mRNA和蛋白表达及 Bcl-2 与 Bax的比值。结论: 南赤瓟醇提物可显著抑制 Caski细胞增殖,促进细胞凋亡,其作用机制可能与其
上调 Caski细胞 Bax mRNA和蛋白表达,下调 Survivin、Bcl-2 mRNA和蛋白表达及 Bcl-2 与 Bax 的比值有关。
关键词 南赤瓟醇提物;宫颈癌; Caski细胞;细胞凋亡
南赤瓟为葫芦科植物 Thldiantha nudiflora Hemsl.的根,具有
清热解毒、理气活血、泻热祛淤、消肿散结、止痢通乳之功效[1],
主要用于痢疾、肠炎、虫蛇咬伤、痈肿、乳汁不通等疾病的防治。
在土家民间有将其根煮水饮用治疗宫颈癌的传统,在前期我们
相继证实其提取物可显著诱导 Hela细胞凋亡作用,并在裸鼠移
植瘤模型上发现其对 Caski细胞移植瘤的生长具有明显的抑制
作用[2 ~ 4]。本研究拟在此基础上,观察南赤瓟提提物对人宫颈
癌 Caski细胞抑制作用,并从 Survivin 基因表达与 Bcl-2 蛋白家
族关系探讨其可能的作用机制。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 南赤瓟药材购自神农架聚能药业有限公司,产
自神龙架林区,批号: 20131008。经天然产物研究与利用湖北省
重点实验室( 三峡大学) 汪鋆植教授鉴定为葫芦科植物 Thldian-
tha nudiflora Hemsl的干燥根。南赤瓟醇提取物的制备详见我们
前期研究[2],实验时用二甲基亚枫( DMSO) 溶解南赤瓟醇提取
物样品,配制成浓度为 10mg /ml 的储备液,经 0. 22 μm 滤膜过
滤除菌后,用培养基配成相应的浓度,4℃保存备用。
1. 2 细胞 人宫颈癌细胞 Caski由中国医学科学院基础医学
研究所细胞资源中心提供。
1. 3 试剂 RPMI1640 培养基: 美国 Gibco公司;胎牛血清:杭
州四季青生物材料有限公司; HEPES、胰蛋白酶、四甲基偶氮唑
盐 ( MTT ) 、二甲基亚砜 ( DMSO ) : 美国 Amresco 公司; Ho-
echst33258:碧云天生物技术研究所; Trizol、DEPC: 美国 Invitro-
gen公司;即用 PCR扩增试剂盒( Tap DNA Polymerase) : 生工生
物工程( 上海) 有限公司;反转录试剂盒( PrimeScript RT reagent
Kit) :日本 TaKaRa 公司; Survivin、Bcl-2、Bax 以及 GAPDH 引物
( 上海生工生物工程有限公司合成) ; Survivin、Bcl-2、Bax 抗体,
美国 Santa Cruz公司; β-actin抗体,北京博奥森生物技术有限公
司;羊抗兔二抗,北京中杉金桥生物技术有限公司; 总蛋白抽提
试剂盒、ECL发光试剂盒、蛋白含量测定试剂盒,碧云天生物技
术研究所;其他试剂均为市售分析纯。
051 中药药理与临床 2015; 31( 4)
* 湖北省自然科学基金科研项目,项目号: 2013CFB224;宜昌市科学技术局项目,项目号: A13 - 302a - 14 **通讯作者
DOI:10.13412/j.cnki.zyyl.2015.04.047