全 文 ：［收稿日期］ 20130403(001)
［基金项目］ 国家自然科学基金项目(81073034) ;国家十二五“重大新药创制”科技重大专项(2013ZX09102-022)
［第一作者］ 郑晓珂，博士，教授，从事中药活性成分及作用机制研究，Tel:0371-65692692，E-mail:zhengxk． 2006@ 163． com
［通讯作者］ * 冯卫生，博士，教授，从事中草药活性成分研究及新药开发，Tel:0371-65575963，E-mail:fwsh@ hactcm． edu． cn
·药理·
卷柏中穗花杉双黄酮降血糖作用
郑晓珂，苏成福，张莉，高爱社，克迎迎，袁培培，王小兰，张鑫，冯卫生*
( 河南中医学院，郑州 450046)
［摘要］ 目的:采用糖尿病小鼠模型，研究卷柏中穗花杉双黄酮(AMT)的降血糖活性，并进行量效关系考察。方法:雄性
昆明种小鼠，一次性 ip 180 mg·kg －1链脲佐菌素(STZ) ，建立糖尿病模型。以穗花杉双黄酮 30，60，120，240，480 mg·kg －1 ig 给
药治疗 2 周。给药期间测量小鼠摄食量、饮水量;给药 2 周后，检测空腹血糖(FBG) ，口服葡萄糖耐量(OGTT) ，血清胰岛素，观
察胰腺 HE染色切片，初步判断穗花杉双黄酮有效剂量。结果:穗花杉双黄酮 30，60，120，240，480 mg·kg －1均能不同程度降低
糖尿病小鼠饮水量、摄食量，FBG，改善 OGTT，升高胰岛素水平;对胰岛组织还有一定修复作用。结论:穗花杉双黄酮可改善糖
尿病小鼠血糖紊乱，调节胰岛素分泌，修复胰岛组织，最佳剂量为 60 mg·kg －1。
［关键词］ 穗花杉双黄酮;糖尿病小鼠;降血糖;最佳剂量
［中图分类号］ Ｒ285. 5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-9903(2013)17-0198-05
［doi］ 10． 11653 /syfj2013170198
［网络出版地址］ http:/ /www． cnki． net /kcms /detail /11． 3495． Ｒ． 20130625． 1012． 008． html
［网络出版时间］ 2013-06-25 10:12
Anti-diabetic Activity of Amentoflavone in
Selaginella tamariscina in Diabetic Mice
ZHENG Xiao-ke，SU Cheng-fu，ZHANG Li，GAO Ai-she，KE Ying-ying，
YUAN Pei-pei，WANG Xiao-lan，ZHANG Xin，FENG Wei-sheng*
(Henan University of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，China)
［Abstract］ Objective:To study the anti-diabetic activity of amentoflavone (AMT)in diabetic mice，and
to lay the foundation for the further research and development． Method:Male Kunming mice were injected
intraperitoneally (ip)with streptozotocin (STZ，180 mg·kg －1)to induce diabetic model． Then，the diabetic
mice were treated with AMT (30，60，120，240，480 mg·kg －1)for 2 weeks． During the administration，food
and water intake was recorded． After administration for 2 weeks，the serum levels of fasting blood glucose (FBG) ，
oral glucose tolerance test (OGTT)and insulin were measured，meanwhile pathologic-morphological of pancreas
was observed by HE staining，to authenticate the antidiabetic activity of AMT and to find out the optimum dose．
Ｒesult:All the dose of AMT (30，60，120，240，480 mg·kg －1)could decrease the food and water intake and
FBG，and ameliorate the OGTT． Meanwhile， amentoflavone could improve islet tissue repair function．
Conclusion:AMT can ameliorate the glucose disorder，regulate insulin secretion and restore the pancreas．
［Key words］ amentoflavone;diabetic mice;hypoglycemic;best dose
·891·
第 19 卷第 17 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 19，No． 17
Sep．，2013
糖尿病是一种由遗传或后天胰岛素分泌不足或
胰岛素抵抗所致的以糖代谢紊乱为主的慢性综合性
疾病。传统的糖尿病治疗药物无法从根本上阻止胰
岛 β细胞的进一步坏死，并且有不同程度的不良反
应［1］，这些不良反应限制了降糖药物的使用。糖尿
病属于多基因病，而中草药多靶点作用模式的潜在
优势使它在糖尿病防治上成为当前研究的热点［2］，
现代研究结果表明具有降糖作用的植物有效成分主
要有黄酮类、多糖、生物碱、皂苷、多肽等［3-5］。本实
验室前期研究发现中药卷柏提取物具有降血糖作
用，进一步的研究表明其所含总黄酮为降糖的活性
组分［6-7］，而卷柏总黄酮中穗花杉双黄酮是其最主
要成分，含量约为 31%［8］。有研究报道穗花杉双黄
酮是蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTP1B)的非竞争性抑
制剂［9］，而 PTP1B会使胰岛素受体和胰岛素受体底
物去磷酸化［10-11］，它的过表达会抑制胰岛素信号转
导，进而导致胰岛素抵抗［12］。且穗花杉双黄酮能够
抑制 α-葡萄糖苷酶的活性［13］，提示其可能对糖代谢
具有一定的干预作用。本实验采用链脲佐菌素诱导
的糖尿病小鼠模型进行穗花杉双黄酮初步体内降血
糖活性研究，考察其发挥降血糖活性最佳剂量，为穗
花杉双黄酮体内降血糖作用提供实验依据。
1 材料
1. 1 动物 4 周龄健康雄性昆明种小鼠 120 只，体
重 18 ～ 22 g，由郑州大学动物中心提供。清洁级，动
物合格证号 SCXK(豫)2010-0002。饲养于 18 ～22 ℃
二级动物实验室内，自由饮食、饮水。
1. 2 药物 干燥卷柏全草购自本草国药堂责任有
限公司，经河南中医学院董诚明教授、陈随清教授鉴
定为 卷 柏 属 植 物 卷 柏 Selaginella tamariscina
(Beauv．)Spring。
1. 3 试剂 链脲佐菌素(STZ) (批号 L20100115，
美国 Sigma 公司) ;罗格列酮(批号 66080301，太极
集团重庆涪陵制药厂有限公司) ;葡萄糖检测试剂
盒(批号 110613，中生北控生物科技股份有限公
司) ;胰岛素放射免疫测定试剂盒(批号 P120608，北
京科美东雅生物技术研究所) ;柠檬酸钠，柠檬酸
(北京化学试剂公司) ;其他各种化学试剂均为市售
分析纯。
1. 4 仪器 Model 680 型酶标仪(美国 BIO-ＲAD公
司) ，SN-697 型 γ放射免疫计数器(上海核所日环光
电仪器有限公司) ;倒置显微镜(日本 Nikon 公司) ，
KDC-160HＲ高速低温冷冻离心机(科大创新股份有
限公司) ，AE240 型 1 /10 万电子天平(瑞士 Mettler
公司)。
2 方法
2. 1 药物制备 取干燥卷柏全草，70%的含水丙酮
组织破碎提取后，置 70%含水丙酮液中浸泡 3 d，纱
布粗滤后进行抽滤，抽滤液在真空减压 60 ℃条件下
回收溶剂至稠膏状，并于 60 ℃条件下在真空干燥箱
中抽干，得干浸膏。将卷柏 70%含水丙酮提取物稠
浸膏加适当水浑悬，依次用乙醚、醋酸乙酯、正丁醇
萃取，将各部位低温减压回收溶剂，浓缩，真空干燥
后，在乙醚、醋酸乙酯部位利用 Diaion HP-20，
Toyopearl HW-40，MCI Gel CHP-20，Sephadex LH-20，
硅胶等柱层析及制备薄层层析分离得到淡黄色粉
末，经鉴定为穗花杉双黄酮，本实验所用穗花杉双黄
酮经 HPLC归一化法测定纯度为 98. 12%。
2. 2 糖尿病模型的建立 120 只小鼠适应性喂养 1
周，按体重均衡原则抽出 12 只作为正常对照组，给
予基础饲料喂养;其余 108 只小鼠 ip 180 mg·kg －1
STZ建立糖尿病模型;正常对照组 ip同剂量柠檬酸-
柠檬酸钠缓冲液。注射 STZ 3 d 后禁食 12 h，尾静
脉取血，3 500 r·min －1离心 10 min，分离血清，葡萄
糖氧化酶法检测空腹血糖(FBG) ，成模标准为空腹
血糖≥16. 7 mmo1·L －1。
2. 3 实验分组 选取成模小鼠 84 只按空腹血糖
(FBG)均衡的原则随机分为模型对照组(DC)、罗格
列酮组(ＲG，4 mg·kg －1)、穗花杉双黄酮Ⅰ-Ⅴ组
(30，60，120，240，480 mg·kg －1) ，ig 给药，正常对照
组(NC)与模型对照组(DC)给予等量的蒸馏水。连
续给药 2 周，给药期间自由进食、饮水。
2. 4 样本收集与指标检测
2. 4. 1 摄食量、饮水量的测定 记录给药前后各组
小鼠进食量、饮水量。
2. 4. 2 空腹血糖 (FBG)及口服葡萄糖耐量
(OGTT)的测定 给药结束前 2 d 进行 OGTT实验:
各组小鼠禁食 12 h 后尾静脉采血测定血糖即为
OGTT 0 min血糖水平(FBG) ;然后给予 2. 0 g·kg －1
葡萄糖溶液，分别于 30，60，120 min 尾静脉采血，
3 500 r·min －1离心 10 min 分离血清，葡萄糖氧化酶
法检测血糖水平。
2. 4. 3 血清胰岛素(Ins)的检测 给药结束后，取
血测定血清胰岛素。血清胰岛素使用胰岛素放免试
剂盒，SN-697 型 γ放射免疫计数器检测。作出标准
曲线，计算样品浓度。
2. 4. 4 胰腺组织观察 给药结束后，摘除眼球取
血，分离血清，颈椎脱臼法处死，取胰腺组织保存于
·991·
郑晓珂，等:卷柏中穗花杉双黄酮降血糖作用
10%福尔马林中备用，胰腺组织进行梯度乙醇脱水，
二甲苯透明，浸蜡，石蜡包埋，切片，常规 HE 染色，
光镜观察病理学变化。
2. 5 统计处理 实验数据以 珋x ± s 表示，用 SPSS
13. 0 统计软件处理数据，组间差异的显著性采用单
因素方差分析处理，P ＜ 0. 05 为有显著性差异。
3 结果
3. 1 对摄食量、饮水量的影响 注射 STZ 后，各组
小鼠摄食量升高至正常小鼠的 2 倍左右，饮水量升
高至正常小鼠的 5 倍左右。给予穗花杉双黄酮后，
摄食量和饮水量均有所下降，见表 1。
表 3 穗花杉双黄酮对糖尿病小鼠 OGTT的影响(珋x ± s，n = 10)
组别
剂量
/mg·kg －1
血糖 /mmol·L －1
0 min 30 min 60 min 120 min
正常 － 3. 70 ± 0. 894) 8. 39 ± 1. 644) 5. 30 ± 0. 844) 5. 18 ± 0. 834)
模型 － 26. 27 ± 2. 312) 33. 96 ± 1. 532) 31. 38 ± 1. 872) 29. 08 ± 2. 642)
罗格列酮 4 22. 50 ± 3. 933) 30. 56 ± 3. 07 28. 60 ± 3. 993) 23. 22 ± 3. 80
穗花杉双黄酮 30 23. 73 ± 3. 44 30. 47 ± 4. 673) 29. 20 ± 5. 92 27. 12 ± 4. 73
60 23. 06 ± 4. 453) 30. 83 ± 2. 743) 27. 47 ± 2. 793) 25. 87 ± 2. 463)
120 24. 50 ± 3. 40 33. 18 ± 3. 79 29. 73 ± 2. 12 28. 63 ± 2. 08
240 24. 50 ± 3. 02 32. 92 ± 3. 03 29. 10 ± 2. 22 28. 13 ± 3. 78
480 22. 98 ± 2. 513) 32. 64 ± 2. 95 30. 12 ± 2. 69 29. 39 ± 3. 37
表 1 穗花杉双黄酮对糖尿病小鼠摄食量、
饮水量的影响(珋x ± s，n = 10)
组别
剂量
/mg·kg －1
日平均摄食量 / g 日平均饮水量 /mL
给药前 给药后 给药前 给药后
正常 － 10. 30 8. 48 7. 83 5. 50
模型 － 24. 77 25. 42 36. 80 41. 20
罗格列酮 4 25. 77 19. 27 38. 20 33. 40
穗花杉双黄酮 30 23. 30 19. 63 37. 09 36. 20
60 21. 58 20. 00 36. 00 33. 80
120 21. 33 18. 99 35. 09 34. 73
240 21. 90 20. 60 37. 40 34. 89
480 29. 78 22. 19 38. 67 34. 00
3. 2 对血糖和血清胰岛素水平的影响 给药前，各
组小鼠血糖水平为正常组小鼠血糖水平的 4 倍左
右，且与正常组相比有极显著差异(P ＜ 0. 01) ;给药
后，与模型组相比，穗花杉双黄酮各剂量组血糖水平
均有不同程度降低，其中 60，480 mg·kg －1穗花杉双
黄酮组与模型组相比有显著降低(P ＜ 0. 05)。
与正常组小鼠相比，模型组小鼠胰岛素水平显
著性降低(P ＜ 0. 05)。给药后，穗花杉双黄酮各剂
量组小鼠胰岛素水平与模型组相比均有不同程度升
高;其中 60 mg·kg －1穗花杉双黄酮组与模型组相比
有显著性升高(P ＜ 0. 05) ，见表 2。
表 2 穗花杉总黄酮对糖尿病小鼠血糖、
胰岛素水平的影响(珋x ± s，n = 10)
组别
剂量
/mg·kg －1
FBG /mmol·L －1
给药前 给药后
胰岛素
/U·mL －1
正常 － 4. 58 ± 1. 074) 3. 70 ± 0. 894) 28. 96 ± 4. 214)
模型 － 23. 26 ± 3. 632) 26. 27 ± 2. 312) 19. 61 ± 2. 732)
罗格列酮 4 23. 17 ± 3. 702) 22. 50 ± 3. 933) 23. 93 ± 3. 443)
穗花杉双黄酮 30 23. 20 ± 4. 102) 23. 73 ± 3. 44 21. 67 ± 2. 53
60 23. 27 ± 5. 462) 23. 06 ± 4. 453) 23. 64 ± 1. 313)
120 23. 38 ± 4. 762) 24. 50 ± 3. 40 21. 42 ± 2. 13
240 23. 61 ± 4. 082) 24. 50 ± 3. 02 22. 48 ± 2. 30
480 23. 08 ± 4. 992) 22. 98 ± 2. 513) 21. 57 ± 4. 19
注:与正常组比较1)P ＜0. 05，2)P ＜0. 01;与模型组比较3)P ＜ 0. 05，4)P ＜
0. 01(表 3 同)。
3. 3 对 OGTT的影响 正常组小鼠给予葡萄糖后
30 min血糖升高，60 min降至正常水平;模型组小鼠
0 min到 120 min 的血糖值与正常组相比均有极显
著性差异(P ＜ 0. 01) ，且给予葡萄糖后 30 min 血糖
水平升高，至 120 min时仍维持在较高水平，说明其
糖耐量严重受损。穗花杉双黄酮各剂量组小鼠各时
间点的血糖水平均较模型组低。其中，30 mg·kg －1
穗花杉双黄酮在给予葡萄糖后30 min时与模型组相
比有显著性降低(P ＜ 0. 05) ，480 mg·kg －1穗花杉双
黄酮在给予葡萄糖 0 min 时与模型组相比有显著性
降低(P ＜0. 05) ，60 mg·kg －1穗花杉双黄酮组在 4 个
时间点均与模型组相比有显著性降低(P ＜ 0. 05) ，
见表 3。
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第 19 卷第 17 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol． 19，No． 17
Sep．，2013
3. 4 对糖尿病小鼠胰腺形态学观察 正常组小鼠
胰腺内胰岛数量及岛内细胞数均较多，胰岛为圆形、
椭圆形细胞团，形态完整规则，边界清楚，岛型丰满，
岛细胞分布均匀，各细胞核呈椭圆形，胞浆丰富，染
色质疏松。模型组小鼠胰岛明显萎缩，轮廓欠圆润，
边界欠清楚，排列稀疏不匀，细胞核固缩，视野中胰
岛数量显著下降，体积缩小，并有大量的坏死现象。
穗花杉双黄酮各剂量组小鼠胰腺组织中胰岛边界清
楚，部分胰岛中度变性萎缩，但残存胰岛细胞较多，
大部分胰岛细胞形态恢复，胞浆丰富，染色质疏松，
见图 1。
A. 正常组;B. 模型组;C. 罗格列酮组(4 mg·kg －1)组;
D. 穗花杉双黄酮(30 mg·kg －1)组;E. 穗花杉双黄酮(60 mg·kg －1)组;
F. 穗花杉双黄酮(120 mg·kg －1)组;G. 穗花杉双黄酮(240 mg·kg －1)组;
H. 穗花杉双黄酮(480 mg·kg －1)组
图 1 穗花杉双黄酮对糖尿病小鼠胰腺组织的影响(HE，× 400)
4 讨论
链脲佐菌素(STZ)是一种含亚硝基的化合物，
对动物的胰岛 β细胞具有高度选择的毒性作用［14］，
利用较大剂量 STZ诱导糖尿病动物，其机制是破坏
胰岛细胞导致胰岛功能破坏，血糖明显升高，常作为
糖尿病动物模型［15-16］。本实验通过 180 mg·kg －1给
小鼠腹腔内一次性注射 STZ 建立糖尿小鼠模型，模
型组小鼠饮食量、饮水量与对照组相比均持续增加，
说明造模成功。给予不同剂量穗花杉双黄酮后，各
剂量组小鼠饮食量、饮水量经小幅增长后随之下降，
甚至小于给药初。说明穗花杉双黄酮对糖尿病小鼠
的饮水及饮食量增加具有一定的改善作用。
FBG反映了短期内血糖水平，而 OGTT 则反应
机体处理糖的能力，是目前评价糖代谢状况的金标
准，同时也是评价胰岛 β 细胞功能及胰岛素敏感性
的常用方法［17］。实验结果显示，穗花杉双黄酮 60，
480 mg·kg －1可明显降低糖尿病小鼠空腹血糖。模
型组小鼠给予葡萄糖 30 min 后，血糖水平显著升
高，而在 60，120 min 血糖仅有小幅降低，且各时间
点血糖水平显著高于正常组，说明其糖耐量已经严
重受损，给药 2 周后，穗花杉双黄酮 60 mg·kg －1在 4
个监测点均可明显改善糖尿病小鼠糖耐量。以上结
果提示，卷柏中的穗花杉双黄酮对糖尿病小鼠的高
血糖具有一定的干预作用，能改善葡萄糖耐量，增强
糖尿病小鼠处理糖的能力。
胰岛素是体内唯一的降血糖激素，由胰岛 β 细
胞分泌［18］。β 细胞功能损伤和胰岛素分泌障碍是
糖尿病主要诱因之一，而长期高血糖则又会抑制胰
岛素的合成分泌并使胰岛 β 细胞功能恶化，两者相
互促进，使病情不断恶化。实验结果显示，模型组小
鼠胰岛素分泌明显减少，说明 STZ 已经使胰岛 β 细
胞功能受损，本研究从模型组小鼠胰腺组织病理结
构的改变得到验证:其胰岛明显萎缩，β 细胞胞浆减
少，且胰岛数目也明显减少。给药后，穗花杉双黄酮
60 mg·kg －1使糖尿病小鼠血清胰岛素水平显著性升
高，穗花杉双黄酮各剂量组均可使糖尿病小鼠胰岛
病理结构得到一定恢复，提示穗花杉双黄酮在修复
胰岛组织、增强胰岛 β细胞功能上具有潜在的作用。
以上实验结果表明，穗花杉双黄酮 60 mg·kg －1
可显著降低糖尿病小鼠空腹血糖，且可显著增强胰
岛素分泌。同时，穗花杉双黄酮 60 mg·kg －1 对
OGTT控制作用效果显著。胰腺组织切片显示，穗
花杉双黄酮各剂量组对损伤胰岛的修复具有一定的
作用。综上所述穗花杉双黄酮 60 mg·kg －1为最佳
剂量。
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［责任编辑 聂淑琴］
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Sep．，2013