全 文 ：中国当代医药 2016 年 1 月第 23 卷第 2 期
CHINA MODERN MEDICINE Vol. 23 No. 2 January 2016
·论 著·
我国糖尿病患者数量庞大，已成为当前我国非传
染性慢性疾病中的主要疾病 [1]，其中 90%以上是 2 型
糖尿病[2]。 人类 2型糖尿病是由遗传与环境因素共同
作用而形成的多基因遗传性复杂疾病，目前无较好的
防治方法。糖尿病肾病是糖尿病患者最重要的合并症
之一。其复杂的代谢紊乱，一旦发展到终末期肾脏病，
常较其他肾脏疾病的治疗更为困难，因此及时防治和
延缓糖尿病肾病的意义重大。 GK大鼠是一种自发性
2 型糖尿病模型，1973 年在日本仙台由 Goto 等人通
过选择糖耐量处于上限的 Wistar 大鼠近交繁殖重复
数代而来[3]，具有血糖轻度升高、葡萄糖刺激的胰岛素
分泌能力受损、胰腺 β细胞团块量减少等特点[4]，是研
究糖尿病发生、发展及合并症出现的良好动物模型[5]。
矢车菊色素-3-葡萄糖苷（cyanidin-3-glucoside）是从
黑米中提取出来的主要色素成分，是黑米花色苷（an-
thocyanin）营养保健作用的主体成分，具有水溶性、无
毒、无过敏性等特性。研究表明，其有很强的抗氧化和
清除自由基 [6]作用，能抑制 LDL 氧化，保护心血管健
康[7]，抑制培养细胞中流感病毒的复制，并有较强的免
疫保护作用，具有一定的抗肿瘤、抗过敏、防治糖尿病
合并症 [8-9]等功能。 矢车菊色素具有防治糖尿病的作
用，但其机制尚未明确，且缺乏防治糖尿病量效关系
的相关数据。
本研究通过动物试验评估矢车菊色素对高糖饲
黑米矢车菊色素对自发性糖尿病大鼠代谢
及肾损伤的影响
董 波 徐 珣 刘胜兵 周新妹
嘉兴学院，浙江嘉兴 314000
[摘要] 目的 了解黑米矢车菊色素对自发性糖尿病（GK）大鼠代谢及肾损伤的影响。 方法 将 25 周龄雄性 GK 大
鼠随机分为两组，每组 12 只，矢车菊组用 10%葡萄糖的矢车菊色素-3-葡萄糖苷溶液（600 mg/L）饲喂 8 周，对照
组只饲喂 10%葡萄糖溶液。 每天测摄食量，每周测体重、血糖、血脂、血胆固醇等指标。 8 周后处死全部大鼠，取血
测糖化血红蛋白、肾脏器指数，观察肾病理损伤程度。 结果 矢车菊组 GK 大鼠的摄食量、体重、血糖、糖化血红
蛋白、血脂、肾脏器指数较对照组均降低，差异有统计学意义（P<0.05）。 矢车菊组肾脏病理损伤较对照组明显减
轻。 结论 矢车菊色素可通过降低 GK 大鼠的摄食量、体重、血糖、血脂、糖化血红蛋白等来减轻糖尿病的进展，
有预防糖尿病肾病的作用。
[关键词] 矢车菊色素；GK大鼠；2型糖尿病；糖尿病肾病
[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）01（b）-0004-04
Influence of cyanidin from black rice on metabolism and kidney lesion in
GK rats
DONG Bo XU Xun LIU Sheng-bing ZHOU Xin-mei
Jiaxing University,Jiaxing 314000,China
[Abstract] Objective To investigate the influence of cyanidin on metabolismand and kidney lesion in GK rats. Meth-
ods 24 healthy male GK rats were divided randomly into two groups.Each group got 12 GK rats.Cyanidin group was fed
in 10% glucose with cyanidin-3-glucoside (600 mg/L).The blank control group was fed in 10% glucose only.The food-
intake was detected each day and the weight,fasting plasma glucose,triglyceride and cholesterol were detected each
week.All GK rats were killed after 8 weeks.The GHbA1c,kidney weight index and the degree of renal pathological in-
jury was observed respectively. Results The food -intake,weight,plasma glucose,GHbA1c,triglyceride,cholesterol and
kidney weight index in cyanidin group was lower than that of the blank control group respectively (P<0.05）.The kidney
pathological lesion in cyanidin group was significantly decreased too. Conclusion Cyanidin has benefitto diabetes melli-
tus through reduced the food -intake,weight,plasma glucose,GHbA1c,triglyceride and cholesterol.Senile diabetic
nephropathy can also be prevented through cyanidin-3-glucoside.
[Key words] Cyanidin;GK rats;Type-2 diabetes mellitus;Diabetic nephropathy
[基金项目] 浙江省嘉兴市科技计划项目（2013AY21044）
[作者简介] 董波（1972-），硕士，讲师
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喂 GK 大鼠的体重、空腹血糖（fasting plasma glucose，
FPG）、血脂、糖化血红蛋白（GHbA1c）及肾损伤的影
响，探讨黑米花色苷在防治 2 型糖尿病及延缓糖尿病
肾病发生发展中的作用、防治的效果和量效关系。
1 材料与方法
1.1 动物来源及主要试剂
选择 SPF 级 24 只雄性 GK 大鼠作为研究对象，
购自上海斯莱克实验动物有限责任公司，动物实验许
可证：SCXK（沪）2012-0002。 大鼠分笼喂养，每笼 3
只，自由进食，饲料由浙江省实验动物中心提供，房间
温度 22～26℃，湿度 50%～70%。 黑米矢车菊色素粗提
物由本实验室从宁波全黑梗米麸皮中提取，HPLC 分
析矢车菊色素-3-葡萄糖苷占总含量的 95%（按峰面
积计算）以上，此外还含少量的矢车菊色素二葡萄糖
苷、 芍药色素-3-葡萄糖苷及游离矢车菊色素、 锦葵
素、天竺葵-3，5-二葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷
和矢车菊素-3，5-二葡萄糖苷。 大鼠 GHbA1c 酶联免
疫分析（ELISA）试剂盒购自上海岚派生物科技有限
公司。
1.2 实验方法
24只 GK大鼠（周龄 24周），适应性饲养一周，禁
食 12 h测体重、鼠尾取血测 FPG[10]。 依照血糖和体重
接近原则分为 12 对， 每对中随机抽取一只组成实验
组，未被抽取的组成对照组。 实验组自由饮用含 10%
葡萄糖的矢车菊色素-3-葡萄糖苷溶液（600 mg/L），
对照组根据实验组平均饮水量控制日进水量（饮用 10%
葡萄糖溶液）。 持续观察 8周，每周测体重、FPG、血总
胆固醇（total cholesterol，TC）、血三酰甘油（triglyceride，
TG）（荷兰威图半自动生化分析仪，Microlab300）。 8周
末（大鼠 33 周龄）断头处死大鼠 ，取血测 GHbA1c，
分离左右肾脏，剔除脏器表面脂肪、筋膜后用电子
天平称重。 以左肾计算脏器指数，右肾 HE 染色病理
分析。
1.3 统计学分析
采用 SPSS 16.0 统计软件对数据进行分析， 检验
资料的正态性，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，
采用 t检验，以 P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组大鼠一般状况及摄食量、饮水、体重的比较
干预开始前，两组大鼠状态良好，活泼好动、皮肤
干燥温暖有光泽、食量饮水较好。实验开始，矢车菊组
饮水量即骤减，从实验初始日平均 120 ml降低至 85 ml，
1周后恢复至 110 ml左右，对照组依照矢车菊组的进
水量调整饮水量。 从第 3、4 周开始，两组大鼠均出现
不同程度蜷卧懒动，并伴有食量增加。对照组食量、体
重较矢车菊组明显增多（图 1、图 2）。 干预至第 8周时，
两组大鼠均存活，一般状况尚可，无异常死亡情况发生，
实验中大鼠平均饮用（180±16）mg/kg 矢车菊色素。
图 1 两组大鼠每天摄食量变化情况
图 2 两组大鼠体重变化
2.2 两组大鼠 FPG、TG、TC的比较
高糖饲喂前， 两组大鼠 FPG、TG、TC比较差异无
统计学意义（P>0.05）。两组大鼠高糖饲喂后 FPG均上
升， 前 3 周 FPG 上升较明显，4 周后 FPG 基本稳定。
29周龄后，矢车菊组空腹 FPG 低于对照组，差异有统
计学意义（P<0.05）。 两组大鼠高糖饲喂之后 TG、TC均
持续增高，对照组升高的更为显著，30 周龄后矢车菊
组 TG低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）（表 1）。
表 1 两组大鼠 FPG、TG、TC 的比较（mmol/L，x±s）
与对照组比较，*P<0.05
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
摄
食
量
（ g
）
1 2 3 4 5 6 7 8
实验时间（周）
对照组摄食量
矢车菊组摄食量
390
370
350
330
310
290
270
250
体
重
（ g
）
矢车菊组体重
对照组体重
1 2 3 4 5 6 7 8
实验时间（周）
26
27
28
29
30
31
32
33
7.72±2.15
8.35±2.08
8.95±1.96*
10.08±2.35*
9.56±1.87*
10.78±2.21
9.43±1.90*
9.44±2.45*
7.65±2.30
9.05±2.45
12.23±2.31
12.42±2.60
12.38±2.55
11.55±2.12
12.44±3.13
13.67±3.58
1.08±0.21
1.25±0.23
1.23±0.18
1.33±0.24
1.26±0.22*
1.34±0.25*
1.42±0.26*
1.39±0.22*
0.98±0.18
1.38±0.25
1.44±0.23
1.46±0.25
1.56±0.30
1.62±0.33
1.76±0.36
1.88±0.35
3.30±0.22
3.43±0.26*
3.40±0.27*
3.53±0.26*
4.03±0.29*
4.34±0.35*
4.38±0.31*
4.44±0.37*
3.41±0.25
4.11±0.28
4.24±0.31
4.48±0.35
4.47±0.35
4.81±0.46
5.41±0.44
5.09±0.38
鼠龄
（周）
FPG
矢车菊组 对照组
TG
矢车菊组 对照组
TC
矢车菊组 对照组
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2.3 两组大鼠左肾重量、左肾脏器系数、GHbA1c的比较
矢车菊组左肾重量、左肾脏器指数均低于对照组，
差异有统计学意义（P<0.05），说明矢车菊色素有一定
程度预防肾脏变性肿大的作用。矢车菊组 GHbA1c水
平低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），说明矢
车菊色素有延缓糖尿病发生发展的作用（表 2）。
表 2 两组大鼠左肾重量、左肾脏器系数、GHbA1c 的比较（x±s）
与对照组比较，*P<0.05
2.4 两组大鼠肾脏病理切片观察
两组 33 周龄 GK 大鼠肾小球均出现局灶性玻璃
样变。 对照组（a、b）低倍视野可见大片肾小球呈均匀
半透明的无细胞结构，许多肾小球呈局限性或整体硬
化萎缩，部分视野内肾小球消失，高倍视野可见肾小
球毛细血管壁增厚，局部硬化，玻璃样变，肾小球系膜
基质及胶原成分增多，肾小球变形明显，肾小球球囊
纤维化等。矢车菊组肾小球硬化与萎缩程度较对照组
轻微，肾小球残存率超对照组 30%左右（c），高倍视野
见肾小球硬化程度不高，结构更为完整，变形不明显
（d）（图 3）。
图 3 两组大鼠肾脏病理切片
a：对照组（×100）；b：对照组（×400）；c：矢车菊组（×100）；d：矢车菊组（×400）
3 讨论
现代人们职业性的体力活动减少， 热量摄入过
多，致使肥胖、糖尿病的患病率迅速升高[11-12]。 目前尚
无根治糖尿病的方法，但通过多种治疗手段可以较好
地控制糖尿病，主要包括教育、监测血糖、饮食治疗、
运动治疗、药物治疗等方法。其中，饮食治疗是最重要
的，患者不科学的饮食主要表现在高热量、高糖分食
物的过量摄入，致使机体无法消耗多余能力而导致糖
尿病。糖尿病患者膳食原则是少食多餐，适当节食，多
吃粗粮和高纤维的蔬菜。适当节食可以凭借身体自身
消耗多余的糖分和脂肪，减轻胰岛素的负担，进而达
到降低血糖的效果[13]。
因环境、生活习惯等诸多因素的影响，对某些患
者而言，糖尿病的饮食控制方案有很大阻力 [14]。 寻找
并开发高效、低成本的糖尿病食品 [15]和营养品无疑具
有非常重要的意义，本研究通过动物实验证实，在不
控制饮食量的前提下持续饮用一定剂量的矢车菊色
素（＞600 mg/L）能显著降低 GK大鼠的体重、FPG、TG、
TC和 GHbA1c，切实延缓肾脏肿大、变性，减轻肾小球
的硬化和玻璃样变，提高肾小球残存率。 其为糖尿病
及糖尿病肾病的防治提供了新思路，尤其是对饮食疗
法无法坚持或控制不好的患者。矢车菊等花色苷是黑
米、葡萄、血橙、紫叶甘蓝、茄子、樱桃、桑葚等对糖尿病
及糖尿病合并症有良好防治作用食物的成分 [16]，提纯
方便且安全无毒[17]。
据报道，矢车菊色素可促进胰岛素分泌，与减轻
胰岛素抵抗有关，其能抑制脂质过氧化反应，与阿卡
波糖具有协同作用，通过抑制糖的吸收等来达到防治
糖尿病的效果 [18]，糖尿病合并症的发生、发展与小动
脉的动脉粥样硬化密切相关，有学者指出，矢车菊色
素可通过促进小鼠内皮细胞修复来抑制动脉粥样硬
化的形成与发展[19]。 尽管矢车菊色素防治糖尿病的疗
效在动物实现中被普遍证实，但在人体上还缺乏更有
价值的报道， 在人体中的药理作用仍需进一步研究。
此外，本研究的矢车菊色素剂量略高，更低剂量是否
有疗效或是否存在量效关系仍需进一步探讨。本研究
发现， 饮用矢车菊色素后大鼠的饮水量明显减少，可
能与大鼠主观拒食矢车菊色素有关 [20]，也不排除是该
成分的药理作用之一[21]，此尚需进一步探讨。
本研究证实，未控制摄食量的情况下食用矢车菊
色素（GK 大鼠日食用量约 180 mg/kg）对 GK 大鼠糖
尿病及糖尿病肾病具有非常好的防治作用，提示糖尿
病患者和有糖尿病家族史的高危人群应在膳食谱中
增加富含花色苷类的食物摄入，同时应积极开发矢车
菊色素类的保健食品以防治糖尿病及其合并症。
[参考文献]
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a c
b d
矢车菊组
对照组
2.35±0.22*
3.32±0.27
0.7298±0.0831*
0.9379±0.1063
5.23±0.82*
6.46±0.89
组别 左肾重量（g） 左肾脏器指数 GHbA1c（%）
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（收稿日期：2015-10-09 本文编辑：王红双）
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