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Effect of Jiangtang Xiaozhi capsule on morphological changes of islet and liver in rat modle of type 2 diabtic mellitus

降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠模型的胰岛及肝脏形态学改变的影响



全 文 :降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠模型的胰岛及
肝脏形态学改变的影响
闫爱国,葛争艳,刘建勋,董小霞,李宏坤,金 龙
(中国中医科学院 西苑医院,北京 100091)
[摘要] 目的:观察降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠模型的胰岛及肝脏形态学改变的影响,为临床治疗2型
糖尿病提供试验依据。方法:采用高糖高脂饮食喂饲大鼠诱发胰岛素抵抗,按25mg·kg-1体重2次腹腔注射链脲
佐菌素(streptozotocin,STZ)诱发高血糖症,造成2型糖尿病大鼠模型。将动物分为模型组、高、中、低剂量降糖消脂
胶囊治疗组、阳性药二甲双胍组、阳性药金芪降糖片组和正常对照组,连续灌胃给药2个月后杀检,进行胰腺和肝
脏形态学观察。结果:模型组和各治疗组均有不同程度的脂肪肝,其中降糖消脂中、低剂量组的肝脂肪变性明显轻
于模型组(P<005)。降糖消脂高剂量组与模型组比较胰岛数明显增多,差异显著(P<005)。结论:降糖消脂胶
囊能明显改善2型糖尿病大鼠模型的胰岛病变及肝细胞脂肪变性。
[关键词] 降糖消脂胶囊;2型糖尿病;胰岛;肝脏;形态学观察
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)09106705
[收稿日期] 20071220
[通讯作者] 刘建勋,Tel:(010)62874049,Email:liujx0324
@sina.com
  糖尿病尤其2型糖尿病是严重危害人类健康的
主要疾病,是人类致死、致残的主要原因[1]。2型糖
尿病占糖尿病总数的85%左右,西方国家患病率在
5%,我国患病率在25% ~3%。本实验是通过建
立链脲佐菌素加高糖高脂饮食诱导2型糖尿病大鼠
模型,观察降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠模型的
胰岛及肝脏形态学改变的影响。
1 材料
1.1 动物
Wistar种Ⅱ级大鼠,雌雄各半,体重 180~200
g,由中国医学科学院实验动物研究所提供,合格证
号SCXK(京)20000006。
1.2 饲料
普通饲料由北京科澳协力饲料有限公司提供,
主要成分:粗蛋白≥18%,粗纤维≤5%,粗灰分≤
8%,钙08% ~18%,磷06% ~12%,赖氨酸≥
135%,食盐05%,水分≤10%,各种维生物及微
量元素。高脂高糖饲料由中国军事医学科学院实验
动物中心加工,配方:猪油10%、蔗糖10%、胆固醇
25%、胆酸钠1%,普通饲料765%。
1.3 药物
降糖消脂胶囊(中国中医科学院西苑医院基础
药化室,批号050401),盐酸二甲双胍片(北京利龄
恒泰药业有限公司,批号041226),金芪降糖片(天
津中新药业集团股份有限公司隆顺榕制药厂,批号
0503746)。
1.4 试剂
链脲佐菌素(streptozotocin,STZ,Sigma公司),
血糖试纸(德国罗氏公司),胰岛素试剂盒(天津九
鼎医学生物工程有限公司),总胆固醇试剂盒(中生
北控生物科技股份有限公司)。
2 方法
2.1 模型的建立
实验设普通实验饲料组和高脂高糖饲料组,高
脂高糖饮食喂养1个月后大鼠被诱发出胰岛素抵
抗,然后采用25mg·kg-1链脲佐菌素(STZ)2次腹
腔注射诱导高血糖症,72h后测定空腹血糖,以大
于167mmol·L-1作为模型成功大鼠。
2.2 分组及给药
对照组(普通饲料加01mmol·L-1柠檬酸缓冲
液腹腔注射)12只;糖尿病模型大鼠随机分模型组11
只;阳性药二甲双胍组(02g·kg-1)12只;阳性药
金芪降糖片组(2g·kg-1)8只;降糖消脂高剂量组(8
g·kg-1)11只,中剂量组(4g·kg-1)10只,低剂量
组(2g·kg-1)11只。除对照组外,各组按剂量灌胃
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给药2个月,并继续高脂高糖饲料喂养1个月。
2.3 观察项目
血糖测定:大鼠在普通饲料和高脂高糖饲料喂养
1个月时、在高脂高糖饲料组大鼠经STZ腹腔注射72
h后,各组分别取血测空腹血糖。血脂测定:大鼠在
普通饲料和高脂高糖饲料喂养1个月时,各组分别取
血测空腹血总胆固醇。胰岛素测定:大鼠在普通饲料
和高脂高糖饮食1个月时,取血测胰岛素。形态学观
察:各组大鼠于给药2月后处死,取胰腺、肝脏经10%
甲醛固定,乙醇脱水,石蜡包埋后,制成4μm厚的石
蜡切片,光镜下观察胰腺、肝脏的变化情况。
2.4 统计学分析
结果以珋x±s表示,两组间比较采用t检验,方差
不齐用t′检验。多组之间比较采用OneWayANOVA
(单因素方差分析)方法,方差齐用 StudentNewman
Keuls检验,方差不齐用Tamhane’sT2检验。有序分
类资料之间比较采用 Ridit分析;P<005为有统计
学意义。应用SPSS115统计软件协助统计。
3 结果
3.1 高脂高糖饮食对大鼠血糖、血脂及胰岛素影响
大鼠在高脂高糖饮食1个月后,血胆固醇水平
增加非常明显(与对照组比较P<0001),并出现了
高胰岛素血症(与对照组比较 P<0001)。血糖也
比普通饲料组明显增高(P<0001),但未达到糖尿
病标准,说明高脂高糖饮食后成功诱发出胰岛素抵
抗(表1)。
表1 高脂饮食对大鼠血生化的影响(珋x±s)
组别 n
血糖
/mmol·L-1
总胆固醇
/mmol·L-1
胰岛素
/U·L-1
对照 12 385±042 282±108 950±520
模型 72 428±0351) 1627±5521) 1956±2511)
  注:与对照组比1)P<0001
3.2 造模后各组血糖变化比较
结果显示高脂高糖饲料组大鼠经 STZ腹腔注
射72h后测定空腹血糖,模型组与对照组比较血糖
明显升高(P<0001),平均血糖水平在 25~26
mmol·L-1,说明造模成功。
3.3 胰岛形态学观察
对照组胰岛多为圆形或椭圆形的细胞团,分散于
胰腺腺泡之间,数量较多,胰岛的界限清,无包膜,细
胞团的大小不一,胰岛细胞的胞质丰富,核多为圆形。
模型组及给药各组均有不同程度的胰岛萎缩、数量减
少、分布稀疏、胰岛细胞退行性改变,表现为胰岛细胞
肿胀、胞质着色浅、细胞核固缩、染色质分布不均,聚
集靠边、有的细胞核缺失、只残留伊红浅染的细胞质
(图1,2)。降糖消脂高剂量组(图3)、二甲双胍组与
模型组相比,胰岛萎缩和胰岛细胞退行性改变的程度
有明显好转;降糖消脂中、低剂量组、金芪降糖组较模
型组,胰岛萎缩和胰岛细胞退行性改变的程度略有好
转。在本实验每组看10个低倍镜视野 ,计数每个低
倍镜视野中胰岛总数,取其平均数。进行统计学分析
表明,降糖消脂高剂量组与模型组比较胰岛数目明显
增多,差异显著(P<005)(表2)。
图1 对照组胰岛(HE,×100)
胰岛呈椭圆形的细胞团,分散于胰腺腺泡之间,胰岛的界限清,
胰岛细胞的胞质丰富,核多为圆形
图2 模型组胰岛(HE,×100)
胰岛萎缩,胰岛细胞有退行性改变,胰岛细胞肿胀、
胞质着色浅、细胞核固缩、染色质分布不均
图3 降糖消脂高剂量组胰岛(HE,×100)
较模型组,胰岛萎缩和胰岛细胞退行性改变的程度有明显好转
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表2 降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠胰腺的影响
(珋x±s)
组别 剂量/g·kg-1 n 胰岛总数
对照   - 12 1140±178
模型   - 11 280±0921)
二甲双胍 02 12 540±1581,3)
金芪降糖 2 8 330±0821)
降糖消脂 8 11 440±1071,2)
  4 10 380±1691)
  2 11 340±1511)
  注:与对照组比1)P<0001;模型组比2)P<005,3)P<0001
3.4 肝脏形态学观察
3.4.1 肉眼观察 对照组大鼠肝脏外形正常,暗红
色,被膜光滑。模型组肝脏体积明显增大,包膜紧
张,边缘钝圆,质地变软,有油腻感,表面无光泽,呈
奶油黄色。降糖消脂胶囊高、中、低剂量组、二甲双
胍组及金芪降糖组肝脏体积、质地、色泽均较模型组
有明显改善。
3.4.2 光镜结果 对照组大鼠肝组织结构完整、清
晰、肝小叶结构正常,肝细胞无脂肪变性等异常改变。
模型组及给药各组均有不同程度的肝细胞脂肪变性,
以模型组最重,表现为肝小叶界限不清,肝细胞索排
列紊乱,大部分肝窦消失,多数肝细胞出现严重的脂
肪变性,以小叶中央静脉周围最为严重,肝细胞极度
肿胀呈圆形,胞浆内可见大小不等,数量不一的脂滴
空泡(脂肪变性),严重者脂滴相互融合,将细胞核挤
向细胞一侧,酷似脂肪细胞(图4,5)。本实验将肝组
织脂变程度分为4级:正常,无肝细胞脂肪变性;轻
度,肝细胞脂肪变性累及肝组织的1/3以下的肝小叶
或仅见个别肝细胞脂肪变形;中度,肝细胞脂肪变性
累及肝组织的2/3至1/3的肝小叶;重度,肝细胞脂
肪变性累及肝组织的2/3以上的肝小叶并且脂变程
度较重。进行统计学分析表明:降糖消脂胶囊中(图
6)、低剂量组与模型组比较有明显差异(P<005),
肝脂肪变性与模型组比较有明显改善(表3)。
图4 对照组肝组织(HE,×100)
肝小叶结构清晰,肝细胞无脂肪变性
图5 模型组肝组织(HE,×100)
肝小叶界限不清,肝细胞索排列紊乱,大部分肝窦消失,
多数肝细胞出现严重的脂肪变性,肝细胞极度肿胀呈圆形,
胞浆内可见大小不等,数量不一的脂滴空泡
图6 降糖消脂中剂量组肝组织(HE,×100)
较模型组,肝脂肪变性有明显改善
表3 肝细胞脂变程度比较
组别 n
肝细胞脂变程度/例
正常 轻度 中度 重度
平均ridit值
对照   12 12 - - - 01333
模型   11 - 1 4 6 073341)
二甲双胍 12 4 2 1 5 052171,2)
金芪降糖 8 1 3 1 3 057421)
降糖消脂 11 - 6 1 4 059881)
  10 2 6 - 2 045201,2)
  11 1 6 1 3 053391,2)
  注:各组 ridit平均值 <0500,其疗效较好;与对照组比1)P<
005;与模型组比2)P<005
4 讨论
4.1 降糖消脂胶囊的组方依据及研究目的
降糖消脂胶囊是以益气养阴、化瘀止痰为原则
组方。气阴两虚是2型糖尿病的主要证型,而气虚、
阳虚皆可产生瘀血、痰浊。而目前大多中医学者及
文献报道认为痰浊证与脂肪代谢紊乱有明显的相关
性。经研究表明,降糖消脂胶囊有疗效确切的降糖
调脂及改善血液循环的作用[2]。本实验旨在观察
降糖消脂胶囊对2型糖尿病大鼠模型的胰岛及肝脏
形态学改变的影响,为临床治疗2型糖尿病提供试
验依据。
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4.2 模型的设计原理及特点
人类普通2型糖尿病的发病有2个机制:胰岛
素抵抗及胰岛β细胞功能受损。临床和流行病学研
究表明,通常胰岛素抵抗是启动2型糖尿病发生的
初始原因[3]。胰岛素抵抗发生后,只要胰岛能维持
足够高的胰岛素分泌量来克服胰岛素抵抗,那么,糖
耐量将保持正常或只有轻度受损。一旦β细胞功能
开始衰竭,糖耐量将迅速恶化,并发展为糖尿病。而
已经知道,大量糖摄入和脂肪摄入会导致肌肉和脂
肪组织胰岛素抵抗,大量脂肪摄入也引起内源性糖
产生抑制受损。也就是说,高糖高脂饮食及肥胖在
胰岛素抵抗的诱发及最终糖尿病的发病中可能起重
要作用[4]。
根据2型糖尿病的发病机制,设计了首先给予
大鼠长期高脂高糖饮食诱发出高胰岛素血症和胰岛
素抵抗,然后给予小剂量 STZ破坏胰岛 β细胞使其
产生糖尿病。在造模过程中,高脂高糖饮食1个月
以后,出现了高胰岛素血症(与对照组比较 P<
0001);血糖也比普通饲料组明显增高(P<
0001),但未达到糖尿病标准,说明高脂高糖饮食
后成功诱发出胰岛素抵抗。在此基础上给予小剂量
STZ腹腔注射,虽然只是小剂量 STZ(25mg·kg-1
体重),但是血糖显著高于普通饲料饮食组(P<
0001),平均血糖水平在25~26mmol·L-1,均大
于167mmol·L-1,说明糖尿病模型形成。产生这
种现象是由于长期高脂高糖饮食已致大鼠超重、胰
岛素抵抗及糖耐量减低,小剂量 STZ引起胰岛轻度
的破坏,功能轻度受损[5],便出现明显的高血糖。
脂代谢紊乱是2型糖尿病一个重要的特征,长
期的高血脂在糖尿病慢性并发症如动脉硬化、脂肪
肝的形成中起着十分重要的作用。糖尿病时大量的
葡萄糖和游离的脂肪酸进入肝脏,使肝脏合成低密
度脂蛋白、极低密度脂蛋白、甘油三脂和胆固醇增
加,血脂增高,同时脂质的清除下降,进一步加重高
血脂[6]。建立的糖尿病大鼠模型其脂代谢紊乱显
著高于对照组(P<0001),这些均符合2型糖尿病
特征。
4.3 降糖消脂胶囊能明显改善2型糖尿病大鼠模
型的胰岛和肝脏脂肪变性病变
大鼠2型糖尿病模型成立后,连续灌胃给药2
个月,降糖消脂胶囊高剂量组与模型组比较,胰岛萎
缩和胰岛细胞退行性变程度有明显好转,胰岛数目
明显增多(P<005)。说明降糖消脂胶囊有明显改
善2型糖尿病大鼠模型的胰岛病变。
造模后给药2个月,对照组大鼠肝脏外形正常,
肝组织结构完整、清晰,肝小叶结构规则,肝细胞无
脂肪变性;模型组肝脏体积明显增大,包膜紧张,切
面有油腻感,呈奶油黄色。肝小叶界限不清,肝细胞
索排列紊乱,大部分肝窦消失,多数肝细胞出现严重
的脂肪变性。给药各组仍均有不同程度的肝小叶紊
乱及肝细胞脂肪变性。通过脂肪变性程度分级,统
计学分析表明,降糖消脂胶囊中、低剂量组的脂肪变
性程度比模型组有明显改善(P<005)。结果说明
高脂高糖饮食能诱发脂肪肝;降糖消脂胶囊能明显
改善2型糖尿病大鼠模型的肝脏脂肪变性程度。
总之,降糖消脂胶囊能明显改善2型糖尿病大
鼠模型的胰岛病变及肝细胞脂肪变性。
[参考文献]
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EfectofJiangtangXiaozhicapsuleonmorphologicalchangesof
isletandliverinratmodleoftype2diabticmelitus
YANAiguo,GEZhengyan,LIUJianxun,DONGXiaoxia,LIHongkun,JINLong
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