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荜茇醇提物对胰岛素抵抗综合征大鼠模型的防治作用研究
万春平 ,包 ·照日格图
①
,却 　翎 ,宋娜丽 ,唐志国
(云南中医学院中药学院 ,云南 昆明 　650200)
摘 　要 :目的 　观察荜茇醇提物 (A EPL) 对实验性胰岛素抵抗综合征 ( IRS) 大鼠模型的防治作用 ,探讨其可能的
作用机制。方法 　采用高脂、高糖、高盐膳食制备 IRS 大鼠模型 ,喂养 4 周后预防性给予 A EPL ,12 周后测定空腹
血糖 ( FB G) 、胰岛素水平 ( FINS) 、口服葡萄糖耐量、游离脂肪酸 ( FFA) 水平、甘油三酯 ( T G) 和肿瘤坏死因子2α
( TN F2α) 水平 ,并计算胰岛素敏感指数 ( ISI) 。结果 　A EPL 明显增加 IRS 模型大鼠胰岛素敏感指数 ,改善糖耐
量 ,降低 TNF2α水平 ( P < 0105 ,0101) ,防止 FFA、T G水平的上升 ( P < 0105 ,0101) 。结论 　A EPL 具有改善实验
性 IRS 的作用 ,其机制可能与抑制 TN F2α水平有关。
关键词 :荜茇醇提物 ; 胰岛素抵抗综合征 ; 糖耐量 ; 胰岛素敏感指数 ; 肿瘤坏死因子2α
中图分类号 :R28515 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :0253 - 2670 (2010) 01 - 0096 - 03
　　胰岛素抵抗综合征 ( insulin resistance syn2
drome , IRS) 是包括高胰岛素血症、糖耐量异常、脂
代谢紊乱和高血压等疾病和症状的总称。荜茇为胡
椒科植物荜茇 Pi per long un L . 的干燥近成熟或成
熟果穗 ,是中蒙医习用药材 ,功能温中散寒、行气止
痛。蒙医认为荜茇具有调理体素、分清化浊的功效。
前期研究表明荜茇油非皂化物能显著抑制高脂血症
模型总胆固醇水平[ 1 ] ;荜茇有效成分荜茇宁能显著
调节血脂代谢紊乱[ 2 ] ;国外也报道其有效成分显著
提高药物和营养物质的生物利用度[3 ] 。本研究采用
高脂、高糖、高盐饲养制备实验性 IRS 大鼠模型 ,观
察荜茇醇提物 (A EPL) 对实验性 IRS 大鼠模型胰
岛素敏感指数、糖耐量、血脂及 TN F2α水平的影响。
1 　实验材料
111 　动物与饲料 :Wistar 大鼠 ,60 只 ,雄性 ,体质量
180～200 g ,由四川省医学科学院实验动物研究所
提供 ,合格证号 : SCXK (川) 2004 —16。标准饲料 :
蛋白质 23 % ,碳水化合物 53 % ,脂肪 5 %。高脂饲
料 :基础饲料 51 % , 猪油 23 % ,蔗糖 24 % ,食盐
2 % ,由昆明医学院动物实验中心加工成颗粒。
112 　药品与试剂 :荜茇醇提取物 ( A EPL ) 采用
70 % 乙醇提取 3 次 ,回收溶剂浓缩至浸膏 ,每克浸
膏相当于原生药 8175 g ,4 ℃保存备用 ,临用前以
生理盐水按照设定浓度稀释。罗格列酮 ,成都恒瑞
制药有限公司 (批号 070201) ; T G 试剂盒、FFA 试
剂盒、血糖度剂盒购自南京建成生物工程研究所
(批号 0906111、20071114、20070718) ; TN F2α试剂
盒购自北京邦定公司 (批号 20070915) ;胰岛素浓
度由昆明医学院第一附属医院核医学科采用放免法
检测。
113 　仪器 :756 型紫外2可见光分光光度仪 (上海光
谱仪器厂) ;DNM —9062 G 型酶标仪 (北京普朗新
·69· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
①　　收稿日期 :2009203225
　　基金项目 :云南省自然科学基金项目 (2005C0014R)
　　作者简介 :万春平 (1981 —) ,汉族 ,江西南昌人 ,硕士研究生 ,主要研究方向 :临床中药学和药理学。
Tel : 13816430570 　E2mail : wanchunping1012 @yahoo. com. cn
　　3 通讯作者　包·照日格图　Tel : (0871) 5918133 　E2mail : rigdan @126. com
技术有限公司) ; T GL —20M 高速台式冷冻离心机
(湘仪离心机厂) 。
2 　实验方法
211 　动物分组、IRS 模型制备和给药 :健康 Wistar
雄性大鼠 60 只 ,适应性喂养 1 周后 ,随机分为 6 组 :
正常对照组 ,模型组 ,罗格列酮组 ( RO G , 3 mg/
kg) ,A EPL 高、中、低剂量组 (120、60、30 mg/ kg) ,
每组 10 只 ,单笼饲养 ,明暗周期 12 h。实验前各组
动物均采用眼底静脉丛取血 , 测定空腹血糖
( FB G) 、甘油三酯 ( T G) 水平。病理模型制备参照
潘玲等方法[4 ] 略加改进 ,即将造模饲料的食盐 5 %
调整为 2 %。每天模型组和各用药组给予等量造模
饲料饲喂 ,以制备 IRS 病理模型。同时 ,正常对照
组喂养等最基础饲料 ,各组给予饮用清洁自来水。
本实验采用预防性给药方法 ,在造模饲料喂养第 4
周后 ,按照设定剂量 ig 给药 ,正常对照组和模型组
ig 给予等容积生理盐水。各组给药次数、时间、体
积均相同 ,饮食条件不变 ,连续给药 8 周 ,实验周期
共计 12 周[5 ] 。
212 　指标检测
21211 　FB G 及 FINS 检测 :采用眼底静脉丛取血 ,
分离血清 ,分别采用葡萄糖氧化酶2过氧化物酶法、
放射免疫法测定 FB G 和胰岛素水平 ( FINS) ,计算
胰岛素敏感指数[ ISI = ln1/ ( FINS ×FB G) ] [6 ] 。
21212 　口服葡萄糖耐量试验 :以空腹血糖为基础 ,
ig 25 % 葡萄糖液 (葡萄糖 0125 g/ 100 g 体质量)
后 ,分别于 0、1、2 h 测定血糖。
21213 　T G、游离脂肪酸 ( FFA) 和肿瘤坏死因子2α
( TN F2α) 水平检测 :以上述空腹分离的血清 ,分别
采用 GPO2PA P 法、比色法、酶联免疫法检测 T G、
FFA 和 TN F2α水平 ,操作步骤按说明书进行。
213 　统计学处理 :数据采用 x ±s 表示 ,采用 SPSS
1110 ON E2Way ANOVA 方法分析 ,组间比较采用
Dunnet t 法检验 ,以α= 0. 05 为检验水准。
3 　实验结果
311 　对 IRS 大鼠模型 FB G、FINS 和 ISI 影响 :
FB G 动态检测结果显示 ,第 4、8 周 (即给药 4 周)
模型组 FB G 均高于正常对照组 ,经药物干预后 ,给
药组 FB G 均低于模型组 ;实验 12 周 (即给药 8
周) ,同正常对照组相比较 ,模型组大鼠 FB G、FINS
平高于正常对照组 ( P < 0105 ,0101) ,而 ISI 低于正
常对照组 ,经统计学处理差异有显著性意义 ( P <
0101) ;与模型组比较 ,给药组大鼠 FINS、FB G 水平
均低于模型组 ,其中 FB G 水平差异有显著性 ( P <
0105 ,0101) , ISI 则较模型组增加 ( P < 0101) 。结
果见表 1、2。
312 　对 IRS 大鼠模型糖耐量的影响 :糖耐量实验
结果表明 ,当给予外源性葡萄糖时 ,正常对照组大鼠
1 h 血糖上升不明显 ,2 h 后迅速回落正常水平 ;而
模型组与正常对照组比较 ,给予外源性葡萄糖 1 h
后 ,血糖迅速上升 ,出现一个高血糖时相 ,2 h 后仍
处于高血糖状态 ( P < 0101) ,表明模型组出现明显
糖耐量异常。经药物干预后 ,给药组 2 h 血糖水平
均有显著下降 ( P < 0101) ,表明 A EPL 能够改善
IRS 大鼠模型糖耐量异常 ,结果见表 3。
表 1 　AEPL 对 IRS 大鼠模型 FBG、FINS 和 ISI 的影响
( x ±s , n = 8)
Table 1 　Effect of AEPL on FBG, FINS, and ISI
of IRS rats ( x ±s , n = 8)
组　别 剂量/ (mg·kg - 1 ) FBG/ (mmol ·L - 1 ) FINS/ (mIU ·L - 1 ) ISI
正常对照 - 4150 ±1104 3 3 9198 ±1108 3 - 3187 ±0117 3 3
模型 - 7146 ±0188 12179 ±3137 - 4150 ±0129
ROG 3 4114 ±0140 3 3 10126 ±3131 - 3170 ±0133 3 3
AEPL 30 5100 ±1115 3 3 12102 ±4171 - 3175 ±0158 3 3
60 5142 ±1114 3 12104 ±4109 - 4101 ±0144 3
120 5131 ±0191 3 11188 ±2123 - 3166 ±0134 3 3
　　与模型组比较 : 3 P < 01 05 　3 3 P < 0101 ,下表同
　　3 P < 0105 　3 3 P < 01 01 vs model group , following tables
are same
表 2 　AEPL 对 IRS 大鼠模型血糖的影响 ( x ±s)
Table 2 　Effect of AEPL on blood glucose levels
of IRS rats ( x ±s)
组　别
剂量/
(mg·kg - 1 )
血糖值/ (mmol ·L - 1 )
0周 ( n= 10) 4周 ( n= 8) 8周 ( n= 8) 12周 ( n= 8)
正常对照 - 3155 ±0156 4147 ±0129 4134 ±0153 3 3 4150 ±1104 3 3
模型 - 3174 ±0165 4176 ±0125 5127 ±0139 7146 ±0188
ROG 3 3153 ±0184 4135 ±0141 3191 ±0146 3 3 4114 ±0140 3 3
AEPL 30 3176 ±0191 4125 ±0123 4105 ±0152 3 3 5100 ±1115 3 3
60 3143 ±0162 4153 ±0126 3166 ±0150 3 3 5142 ±1114 3
120 3151 ±0194 4147 ±0166 3175 ±0146 3 3 5131 ±0191 3 3
表 3 　AEPL 对 IRS 大鼠模型糖耐量的影响 ( x ±s , n = 8)
Table 3 　Effect of AEPL on glucose tolerance
of IRS rats ( x ±s , n = 8)
组　别
剂量/
(mg ·kg - 1)
血糖值/ (mmol ·L - 1)
0 h 1 h 2 h
正常对照 - 4150 ±1104 3 3 81 18 ±1139 5127 ±11 19 3 3
模型 - 7146 ±0188 111 06 ±1147 9171 ±01 94
RO G 3 4114 ±0140 3 3 81 77 ±0181 6184 ±01 68 3 3
A EPL 30 5100 ±1115 3 3 91 45 ±2102 6119 ±11 69 3 3
60 5142 ±1114 3 101 08 ±1197 7122 ±11 49 3 3
120 5131 ±0191 3 91 59 ±1134 6178 ±11 13 3 3
313 　对 IRS 大鼠模型 T G、FFA、TN F2α水平的影
响 : T G 水平动态检测结果显示 ,实验前各组 T G 水
平无显著性差异 ,给予造模饲料 4 周后 ,大鼠 T G 水
·79·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
平明显升高 ( P < 0101) 。经药物干预后 ,各给药组
T G 均有所下降 ,其中 A EPL 高剂量组与模型组差
异显著 ( P < 0105) ,结果见表 4。实验 12 周后 ,模
型组大鼠血清 FFA、TN F2α水平高于正常对照组 ,
差异有显著性意义 ;药物干预后 ,给药组大鼠血清
FFA、TN F2α均低于模型组 ( P < 0105 ,0101) 结果
见表 5。
表 4 　AEPL 对 IRS 大鼠模型 TG水平的影响 ( x ±s)
Table 4 　Effect of AEPL on TG levels of IRS rats ( x ±s)
组　别
剂量/
(mg·kg - 1 )
TG/ (mmol ·L - 1 )
0周 ( n= 10) 4周 ( n= 8) 8周 ( n= 8) 12周 ( n= 8)
正常对照 - 0161 ±0123 0163 ±0114 3 3 0192 ±0130 3 3 0182 ±0137 3 3
模型 - 0167 ±0116 1144 ±0149 1136 ±0126 1171 ±0153
ROG 3 0182 ±0184 1132 ±0133 0195 ±0135 3 1137 ±0174
AEPL 30 0173 ±0131 1165 ±0137 1112 ±0132 1129 ±0133
60 0161 ±0129 1149 ±0147 1100 ±0160 1119 ±0139 3
120 0164 ±0126 1155 ±0150 0197 ±0140 3 1107 ±0123 3 3
表 5 　AEPL 对 IRS 模型大鼠 FFA 和 TNF2α水平的影响
( x ±s , n = 8)
Table 5 　Effect of AEPL on FFA and INF2α levels
of IRS rats ( x ±s , n = 8)
组 　别 剂量/ (mg ·kg - 1 ) FFA/ (μmol ·L - 1 ) TNF2α/ (ng ·L - 1 )
正常对照 - 846174 ±414106 3 3 0145 ±0130 3 3
模型 - 1 605172 ±739164 1136 ±0145
RO G 3 919116 ±436144 3 0183 ±0130 3
AEPL 30 1 200134 ±261153 0181 ±0111 3 3
60 1 129128 ± 99129 3 0178 ±0122 3 3
120 917148 ±110133 3 0175 ±0126 3 3
4 　讨论
　　胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官 (主要是
肝、肌肉和脂肪) 对胰岛素的敏感性下降 ,在疾病发
展的早、中期 ,机体为克服靶器官的胰岛素抵抗 ,代
偿性分泌过多的胰岛素 ,引起高胰岛素血症[5 ] 。胰
岛素抵抗是贯穿 IRS 各组分的主线 ,是连接它们的
纽带及导致各组分病理生理变化的基础。脂肪组织
分泌产生的脂肪因子 ,影响胰岛素敏感性、血压水平
等 ,参与 IRS 病理生理过程。现代研究发现 TN F2α
是一种具有多种生物活性脂肪细胞因子 ,参与肥胖
相关的胰岛素抵抗。TN F2α过度表达可通过以下
机制导致胰岛素抵抗 : ①通过干扰胰岛素早期信号
传导抑制胰岛素刺激肌肉及脂肪细胞葡萄糖跨膜转
运的信号 ; ②下调脂肪细胞 GL U T24 的表达 ; ③促
进脂肪分解及 FFA 释放 ,从而抑制葡萄糖代谢 ; ④
引起循环中胰岛素拮抗激素水平升高 ,如瘦素 ; ⑤刺
激多种细胞因子的释放 ,参与血管舒缩反应及动脉
粥样硬化形成[7 ] 。本实验通过预防性给药 8 周 ,结
果表明荜茇醇提取物 ( A EPL ) 能够改善糖耐量异
常 ,防止模型大鼠血糖升高 ,增加外周组织 (肌肉、
脂肪组织) 对胰岛素的敏感性 ,从而改善胰岛素抵
抗。造模 12 周后 ,可见模型组大鼠血清中 TN F2α
水平显著高于正常对照组 ( P < 0101) ,说明 TN F2α
参与了 IRS 的发生发展。经药物干预后 ,罗格列
酮、A EPL 均能降低 IRS 模型 TN F2α水平 ,推测
A EPL 可能是通过抑制 TN F2α水平升高 ,阻断以上
机制中 TN F2α致胰岛素抵抗途径 ,从而改善 IRS
症状。
IRS 的发生发展过程中多伴有脂代谢异常 ,胰
岛素抵抗引起脂代谢异常与肝脏的胰岛素抵抗有
关 ,其中一个重要的机制是胰岛素抵抗使脂肪细胞
释放过多的 FFA , FFA 和 T G 是肝脏极低密度脂
蛋白的主要来源 ,胰岛素抵抗可以使肝脏合成和分
泌极低密度脂蛋白 ( VLDL ) 和 T G 水平都增加 ,
FFA 增加又进一步加重胰岛素抵抗[5 ] 。本实验研
究结果显示 ,A EPL 能够防止血清 FFA、T G水平升
高 ,改善 IRS 模型脂代谢异常。推测 A EPL 在改善
糖代谢的同时 ,可能降低脂肪细胞释放过多的
FFA ,阻断 IRS 病理过程中脂代谢异常的恶性循
环 ,改善胰岛素抵抗。然而荜茇改善脂代谢作用机
制有待进一步。
综上所述 ,荜茇醇提物能够提高 IRS 模型大鼠
胰岛素敏感性 ,改善胰岛素抵抗和脂代谢 ,其改善胰
岛素抵抗作用可能与抑制 TN F2α水平升高有一定
关系。
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·89· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月