全 文 ：藤茶提取物改善 2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗的作用及机制研究
吴 瑛，吴 彬，万 婧，张 勇，朱俊东，周 永*，糜漫天*(400038 重庆，第三军医大学军事预防医学院营养与食品安全研
究中心，重庆市营养与食品安全重点实验室，重庆市医学营养研究中心)

［摘要］目的 观察藤茶提取物对 2型糖尿病（T2DM）大鼠胰岛素抵抗的改善作用及可能的分子机制。方法 雄
性 SD大鼠高脂喂养联合小剂量链脲佐菌素腹腔注射（STZ, 30 mg/kg）建立 T2DM大鼠模型。建模成功后将 T2DM大
鼠随机分为糖尿病模型对照组（DIA）、二甲双胍干预组（MET，125 mg／kg）、二氢杨梅素干预组（DHM，100mg／
kg）、藤茶提取物低剂量干预组（R50，50 mg／kg）、中剂量干预组（R100，100 mg／kg）及高剂量干预组（R200，200
mg／kg）6组。每组大鼠分别灌胃给药干预 4周后，放射免疫分析法测定大鼠血清中胰岛素、胰岛素 C肽；western blot
法检测肝脏组织中 p-Akt、FGF21、p-AMPK 蛋白表达；qRT-PCR 法检测肝脏组织中 FGF21 mRNA 的表达。结果 与
DIA组相比，二甲双胍、DHM和藤茶提取物干预组大鼠血糖、血清胰岛素水平、HOMA-IR指数显著降低（P<0.05），
而胰岛素 C肽水平显著升高（P<0.05）；同时肝脏组织中 p-Akt、FGF21、p-AMPK蛋白及 FGF21 mRNA的表达升高（P
＜0.05）。结论 藤茶提取物可通过上调 p-Akt、FGF21、p-AMPK的表达从而改善 2型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗。
［关键词］2型糖尿病；胰岛素抵抗；藤茶；二氢杨梅素
［中图法分类号］ ［文献标识码］ A
Rattan tea extracts improve insulin resistance in type 2 diabetes rats
Wu Ying，Wu Bin，Wan Jing，Zhang Yong,Zhu Jundong，Mi Mantian（Research Center for Nutrition and Food Safety,
Chongqing Key Laboratory of Nutrition and Food Safety, Chongqing Center of Medical Nutrition, College of Military
Preventive Medicine, Third Military Medical University, Chongqing, 400038, China）
[Abstract]Objective To investigate the effects of Rattan tea on insulin resistance in rats of type 2 diabetes (T2DM) and the
possible underlying molecular mechanism. Methods Male SD rats（SPF）fed with High-fat and injected with small dose of streptozotocin
(STZ) were used to establish type 2 diabetic rat model. Then,T2DM rats were randomly divided into diabetic model group(DIA),
metformin 125mg/kg group(MET), dihydromyricetin 100mg/kg group(DHM), Rattan tea extracts 50mg/kggroup (R50), Rattan tea extracts
100mg/kg group(R100) and Rattan tea extracts 200mg/kg group (R200). After 4 weeks’intervention, the level of insulin, insulin C-peptide ,
and the protein expressions of p-Akt,FGF21 and p-AMPK were detected by Western blotting，as well as the expressions of FGF21 mRNA
in liver tissues were measured by real-time RT-PCR.Results Compared with DIA group ,the levels of blood glucose，insulin in serum and
HOMA-IR were decreased significantly，meanwhile insulin C-peptide of serum were increased significantly, the protein expressions of
p-Akt, FGF21, p-AMPK and FGF21 were up-regulated in liver tissues, as well as mRNA expressions of FGF21 (P <0.05) Conclusions
Our findings indicated that Rattan tea could improve insulin resistance in diabetic rats via up-regrulation of the expressions of p - Akt,
FGF21 and p-AMPK .
[Key Words] Type 2 diabetes，Insulin resistance，Rattan tea，Dihydromyricetin

Corresponding author: Zhou Yong, Tel: 86-23-68752535, E-mail: zhouyong@tmmu.edu.cn ； Mi Mantian Tel: 86-23-68752305, E-mail: mi-mt2009@hot mail,com

2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）已
成为严重影响人类健康的全球性公共卫生问题之一
[1]。胰岛素抵抗和分泌不足被认为是 T2DM发生发展
的重要原因，已成为现阶段 T2DM防治的主要靶点。
肝脏是胰岛素调节机体糖代谢的重要靶器官。由于合
成药物存在诸多不良的副作用，因而寻找天然存在的
无副作用的糖尿病防治新药物具有重要意义。
藤茶系葡萄科蛇葡萄属的野生藤本植物，学名为
显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata )，是一种多年
生的藤本植物，广泛分布于中国长江以南，民间已有
数百年的饮用历史[2,3]。现代药理研究发现，藤茶的主
要活性成分为二氢杨梅素( dihydromyricetin, DHM)又
名蛇葡萄素（ ampelopsin），其约占藤茶干重的
20%~30%，具有较好的抗氧化、解酒保肝、抗肿瘤等
方面作用 [4-8]。2013年，Zou[9]等研究发现 DHM能够
通过激活骨骼肌细胞中 AMP 依赖的蛋白激酶
网络出版时间：2014-12-02 13:35
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1095.R.20141202.1335.036.html
（AMPK）而改善线粒体功能，进而提高机体在高海
拔地区适应能力。AMPK 作为细胞能量状态的传感
器，在细胞能量代谢中发挥重要作用，其可促进血糖
吸收、降低血糖和血脂水平增加胰岛素敏感性和改善
胰岛素抵抗，已经成为糖尿病药物治疗的靶分子之
一。研究已证实，二甲双胍和噻唑烷二酮类糖尿病药
物都是通过 AMPK途径发挥作用[10]。新近研究发现，
成纤维细胞生长因子-21（fibroblast growth factor，
FGF21）和 Akt在调节 AMPK活性、改善胰岛素抵抗
中有重要作用[11-12]，而 DHM可激活 Akt信号通路[13]。
因而，我们推测藤茶提取物可能通过影响 Akt、FGF21
和 AMPK的表达，从而影响胰岛素抵抗。
由于肝脏是胰岛素调节机体糖代谢的重要效应器
官，同时 FGF21主要在肝脏中表达，因此我们以肝脏
组织为研究对象，用高脂饮食联合小剂量链脲霉素
(Streptozotocin, STZ)腹腔注射诱导 T2DM大鼠模型，
观察藤茶提取物对 T2DM大鼠胰岛素抵抗的影响，并
初步探讨了 Akt、FGF21和 AMPK分子在其中的可能
作用。此研究结果将为 DHM或饮用藤茶防治糖尿病
提供重要的实验证据，同时对于以天然存在的植物化
合物为先导的糖尿病防治新药物的研发具有重要的
现实意义。
1 材料与方法
1.1实验动物
SPF级雄性 SD大鼠 100只，体重 150～180 g (由第三军
医大学实验动物中心提供)。大鼠在 SPF 动物中心饲养，室温
23±1℃，相对湿度 50%~60%，明暗周期 12 h，自由饮水和进
食。基础饲料由第三军医大学实验动物中心提供(能量比例：
碳水化合物 53％、蛋白质 22％、脂肪 25％)；高脂饲料由 89％
基础饲料、10％猪油、1％胆固醇、混合加工而成(能量比例：
碳水化合物 39％、蛋白质 1 9％、脂肪 42％)。
1.2主要试剂
链脲霉素(STZ，Sigma)；柠檬酸、柠檬酸钠(国产分析纯
试剂)，临用前用 0.1mol／L 柠檬酸一柠檬酸钠缓冲液配制成
1％STZ 溶液。DHM（成都曼斯特公司，纯度＞98%），盐酸
二甲双胍(中美上海施贵宝)，藤茶（张家界旺盛商贸有限公司），
胆固醇（上海兰季科技科有限公司），p-Akt抗体(BioVision)，
FGF21抗体(Abcam)， p-AMPK抗体（sc-35542, Santa），葡
萄糖(GLU欧姆龙血糖仪)， 血清胰岛素、胰岛素 C肽放射免
疫测定试剂盒（中国原子能同位素研究所）。
1.3藤茶提取物的制备
藤茶经西南医院药剂科煎煮浓缩处理，HPLC 测定浓缩
液中 DHM的含量。
1.4 T2DM大鼠模型的建立
参照参照Danda等[14,15] 的方法建立 2型糖尿病大鼠模型
[12、13]，即取健康 SD雄性大鼠 86只，自由饮水进食，适应性
饲养一周后，随机分为正常对照组(CON) 6只，80只用于建立
DM模型大鼠。正常对照组给予基础饲料，其余各组大鼠均用
高脂饲料喂养。持续喂养 4周后，禁食 12 h，造模组腹腔注射
STZ 30 mg／kg·BW，正常组则注射等体积柠檬酸缓冲液。
实验期间观察动物体重、饮食、饮水、尿量变化。72 h后尾静
脉采血检测大鼠血糖，血糖稳定在 16.7 mmol／L以上视为造
模成功。再根据血糖值将糖尿病模型大鼠按随机法分为 7组：
糖尿病模型对照组（DIA）、二甲双胍干预组（MET，125mg
／kg）、二氢杨梅素干预组（DHM，100mg／kg）、藤茶提取物
低剂量干预组（R50，50mg／kg）、藤茶提取物中剂量干预组
（R100，100mg／kg）及藤茶提取物高剂量干预组（R200，
200mg／kg），模型对照组用等体积的生理盐水灌胃。各组连
续灌胃 1 次/日给药 4 周。每周测定体重、血糖 1 次，观察大
鼠进食、进水情况及状态。
1.5 空腹胰岛素、胰岛素 C肽检测，计算 HOMA-IR
指数
给药 4周后，实验大鼠于处死前空腹 12 h，禁食不禁水，
测完空腹血糖和体重后乙醚麻醉大鼠，静脉采血，放射免疫分
析法测定空腹胰岛素、胰岛素 C肽，计算 HOMA-IR指数=空
腹血糖（mmol/L）×空腹胰岛素（mU/L）/22.5
1.6 Western blot测定蛋白表达
各取大鼠肝脏组织约 100mg，组织裂解液提取蛋白，BCA
法进行蛋白含量检测。然后取各样品 60μg蛋白在 SDS-聚丙烯
酰胺凝胶（PAGE）电泳进行蛋白质分离，并转移至 PVDF 膜
硝酸纤维素膜。根据预染标准蛋白分子量的位置，将目的蛋白
分子量范围的膜切下，以 5％脱脂牛奶封闭 2 h 后与稀释的
FGF21(1:000) 、p-AMPK(1:1000)、p-Akt(1:000)等一抗 4℃孵
育过夜。洗膜后与辣根过氧化物酶标记的二抗(1:10000)孵育
2h，再次洗膜后，采用融合 FX5分子成像仪（Vilber Lourmat，
法国）和 Fusion-CAPT软件检测。以 β-actin作为内参。
1.7 qRT-PCR
Trizol 试剂提取各组大鼠肝脏组织中总 RNA，测定 RNA
浓度，反转录生成 cDNA，PCR反应扩增目的基因。引物序列
FGF21：
Forward primer ACACCGCAGTCCAGAAAGTC
Reverse primer GGCCTCAGACTGGTACACAT
Product length 199
计算经内参 β-actin标化后的靶 mRNA相对含量。
1.8 数据统计
采用SPSS13．0 统计软件进行分析，计量资料以( x ±s)表示，
采用方差分析， P＜0．05表明差异有统计学意义。
2结果
2.1 藤茶提取物中 DHM 含量 称取 0.012g 二氢杨梅素
标准品，加入 25mL50%的甲醇溶液，摇匀配置成浓度为
0.48mg/mL 的标准储备液。制成标准曲线（单位 μg/mL）
0,1.5,3,6,12,24,48,测得标准曲线为 Y= 8960X-1880, R2
=0.9998，线性关系良好。经 HPLC测得藤茶提取液中 DHM的
浓度为 367mg/mL。
2.2 成模及生存情况：80只大鼠造模后，成模 72只，另 2
只死亡，6 只未成模大鼠被剔除。72 只成模大鼠被随机分为
DIA、MET、 DHM、 R50、R100、R200组，每组 12只。造
模后，与正常大鼠比较，T2DM组大鼠逐步出现进食量增多，
饮水、排尿增多，体重下降，毛色枯黄，精神萎靡，形体消瘦
等情况。干预 4周后，各干预组大鼠正常存活，DIA组因血糖
过高，死亡 1只。
2.3藤茶提取物对大鼠血糖、空腹胰岛素、IR指数和
胰岛素 C肽水平的影响
与 CON组比较， DIA组大鼠血糖明显增高 (P＜0.05)，为
31.4±1.49 mmol/L；与DIA组比较， MET、DHM、R100及 R200
各药物干预组大鼠血糖水平明显降低 (P＜0.05)，见表 1。
表 1大鼠随机血糖变化( x ± s)
组别 干预前 干预 2周后 干预 3周后 干预 4周后
CON
DIA
MET
DHM
R50
R100
R200
6.3±0.27
31.4±1.49b
31.26±2.77
30.74±3.64
31.3±2.23
32.18±2.50
30.54±3.56
6.48±0.38
30.98±3.46b
25±3.87d
26.04±0.80c
28.96±4.97
29.35±1.11
27.32±3.27
6.34±0.38
31.78±2.10b
23.1±4.50d
24.72±4.89d
28.84±4.9
25.82±4.33c
26.84±4.47
6.26±0.46
31.48±1.45b
21.8±3.07d
22.36±2.22d
27.48±2.65
23.28±3.30d
26.54±2.84c
a:P＜0.05;b:P＜0.01,与正常对照组（CON）组比较; c: P＜0.05；d: P＜0.01，
与糖尿病模型对照组（DIA）比较

与 CON 组比较，DIA 组血清胰岛素水平、HOMA-IR 指
数明显升高 (P＜0.05)；与 DIA 组比较，MET、DHM、R100
及R200各组血清胰岛素水平和HOMA-IR指数明显降低 (P＜
0.05)，见图 1、2。

组别
1：CON组；2： DIA组；3：MET组；4：DHM组；5: R50组；6： R100
组；7： R200组
a ：P＜0.05，与 CON组比较; b： P＜0.05，与 DIA组比较
图 1 大鼠血清胰岛素水平



组别
1：CON组；2： DIA组；3：MET组；4：DHM组；5: R50组；6： R100
组；7： R200组
a ：P＜0.05，与 CON组比较; b： P＜0.05，与 DIA组比较
图 2 大鼠 HOMA-IR指数

与 CON组比较， DIA组大鼠胰岛素 C肽均明显降低 (P
＜0.05)；与 DIA组比较，DHM、R100各组大鼠血清胰岛素 C
肽含量显著升高 (P＜0.05)，见图 3。

组别
1：CON组；2： DIA组；3：MET组；4：DHM组；5: R50组；6： R100
组；7： R200组
a ：P＜0.05，与 CON组比较; b： P＜0.05，与 DIA组比较
图 3 大鼠胰岛素 C肽水平

2.4 藤茶提取物对大鼠肝脏组织中 p-Akt、FGF21、
p-AMPK蛋白表达的影响：与 CON组比较，DIA组大鼠
肝脏组织中 p-Akt、FGF21、p-AMPK蛋白的表达均显著下降；
MET、R100和DHM组大鼠肝脏组织中 p-Akt、FGF21、p-AMPK
蛋白的表达均较 DIA组均显著升高，见图 4。

1：CON组；2： DIA组；3：MET组；4：DHM组； 5： R100组
4 大鼠肝脏组织中蛋白表达

2.5 藤茶提取物对大鼠肝脏组织中 FGF21 的 mRNA
表达的影响：与 CON组比较，DIA组大鼠肝脏织中的 FGF21
mRNA表达显著降低(P<0.01)；相较于 DIA组，MET 、DHM
和 R100各组大鼠肝脏组织的 FGF21 mRNA表达均有显著升
高（P<0.05），见图 5。

组别
1：CON组；2： DIA组；3：MET组；4：DHM组； 5： R100组
a ：P＜0.05，与 CON组比较; b： P＜0.05，与 DIA组比较
图 5大鼠肝脏组织中 FGF21 mRNA的表达
3讨论
T2DM 发病的两大基本环节是胰岛素抵抗
（insulin resistance,IR）和胰岛素相对分泌不足，其中
IR 贯穿于 T2DM 发生、发展的整个过程，同时也是
导致糖尿病各种并发症的“动力”根源。IR是由多种原
因共同作用导致的一种胰岛素效应缺陷状态，改善 IR
已经成为糖尿病防治的主要靶点之一。然而，现阶段
临床使用的药物，由于存在不良的副作用而极大的限
制了其应用。天然存在的植物化合物具有多种健康生
物学效应，是药物研发很好的潜在供体。本实验通过
高脂饮食和小剂量 STZ 成功建立 T2DM 大鼠模型，
发现DHM和藤茶提取物可明显降低 T2DM大鼠的血
糖及血清胰岛素水平，并能够明显降低糖尿病大鼠 IR
指数，改善其 IR状态。此外进一步研究发现 DHM和
藤茶提取物可明显提高 T2DM 大鼠血清胰岛素 C 肽
水平。对比MET组，DHM和藤茶提取物组得到的以
上效应类似于MET。以上结果说明藤茶提取物可提高
T2DM大鼠外周组织对葡萄糖的利用，增加胰岛素受
体敏感性,，改善 T2DM大鼠 IR状态；同时，藤茶能
提高 T2DM 大鼠血清胰岛素 C 肽水平说明其可修复
受损的胰岛 β细胞，促进胰岛素释放。
在藤茶提取物高、中、低剂量组中，藤茶中、高
剂量组均显示了良好的降糖效果。依照最小、最优剂
量原则，我们选择中剂量组为藤茶提取物的最佳剂量
并进行下一步的具体机制研究。
成纤维细胞生长因子-21（fibroblast growth factor，
FGF21）是 FGF家族中最新发现的与糖脂代谢密切相
关的内分泌因子，主要在肝脏中表达并进入血液循环
发挥生理作用。相关研究表明 FGF21是重要的维持糖
代谢稳态的细胞因子，具有类似胰岛素的作用，其能
抑制胰高血糖素的分泌，促进脂肪组织对葡萄糖的吸
收，改善糖耐量受损，增加胰岛素的敏感性，已成为
糖尿病治疗药物筛选的新靶点[16,17] 。本研究检测了
FGF21的蛋白和 mRNA表达，结果显示 DHM和藤茶
提取物可上调 FGF21 的表达，作用类似于 MET，推
测 DHM和藤茶提取物可能通过上调 FGF21的表达、
改善外周组织的胰岛素抵抗状态。既往研究证实骨骼
肌中Akt信号的激活可导致循环和组织内FGF21水平
增加[18] ，说明 Akt信号通路在 FGF21调节过程中发
挥重要作用。2012年，Kou等[13] 研究发现 DHM可
通过激活 Akt和 ERK1/2信号通路呈剂量依赖性上调
血红素氧合酶 1 的表达，进而抑制 H2O2 诱导 PC12
细胞凋亡。因而，我们推测 DHM和藤茶提取物可能
通过激活 Akt 信号通路上调 FGF21 表达进而改善 IR
状态。结果证实，DHM 和藤茶提取物可显著上调
T2DM大鼠肝脏组织中 p-Akt和 FGF21的表达。提示，
AKT/FGF21信号通路，在DHM和藤茶提取物改善 IR
有重要作用。
AMPK是生物能量代谢调节的关键分子，其作为
细胞能量状态的传感器，在细胞能量代谢中发挥重要
作用。研究证实 AMPK 可通过促进血糖吸收、降低
血糖和血脂水平而增加胰岛素敏感性和改善胰岛素
抵抗性。动物实验证明，FGF21 可通过增加 AMPK
活性而改善糖耐量[12]。2013年，Woo等[19] 研究发现
FGF21可通过激活 ERK 1/2通路激活 AMPK，改善 β-
胰岛细胞的功能和生存能力，进而抵御糖脂毒性。我
们进一步研究发现，藤茶提取物可显著上调 p-AMPK
蛋白表达，提示藤茶改善 IR 的作用可能与其调控
FGF21 的表达，进而激活 AMPK 信号通路有关。然
而，关于 DHM和藤茶提取物在糖代谢方面的具体作
用机制，还有待进一步的深入研究
在本研究中，我们观察了 DHM和藤茶提取物对
T2DM大鼠胰岛素抵抗状态的影响，并初步探讨了其
相关分子机制。研究发现 DHM和藤茶提取物可能通
过上调 p-Akt，促进 FGF21的表达，进而激活 AMPK，
实现其对 IR 的改善作用。该结果对于进一步揭示
DHM的抗 T2DM机制有重要意义，对于探索 T2DM
防治的新策略具有潜在应用价值。

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(收稿：2014-09-13；修回：2014-10-16)
（编辑 吴培红）