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目的:胰岛素抵抗(InsulinResistance,IR)是指全身性胰岛素敏感性降低,使正常浓庋的胰岛素不能发挥其生物学效应的一种病理状态。IR在肥胖、2型糖尿病、原发性高血压、血脂异常等疾病中起着关键作用,贯穿于多种代谢性疾病的始终,为这些疾病的共同病理生理基础。因此,改善和防治IR状态是治疗上述疾病的关键。
近年来,随着分子生物学技术的进步,对其机制的研究有了更深层次的进展,多项研究发现细胞因子参与了IR发病过程。胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,IGF-1)是一类与胰岛素具有同源性的小分子多肽,具有广泛的生物学功能的细胞调控因子,具有促进细胞分化、增殖、促进胰岛素样代谢、促进生长发育和促进物质代谢等作用。IGF-1直接与胰岛素受体结合,改善胰岛素或胰岛素受体后敏感性而达到降糖作用。胰岛素受体(insulinreceptor,InsR)方面,则是由于胰岛素与其受体结合不正常或受体后缺陷,而导致胰岛素生理效应不能正常地发挥,造成胰岛素抵抗。
大黄蜜虫丸是汉医家张仲景《金匮要略.血痹虚劳病脉症并治第六》中的经典方剂,由熟大黄、黄芩、生地黄、蜜虫、水蛭、蛴螬、虻虫、桃仁、杏仁、芍药、干漆、甘草十二味药物组成,其在传统中医理论中具有疏通经络、破瘀生新、缓中补虚功效。本实验应用大黄蜜虫丸对高脂饲料诱导的大鼠胰岛素抵抗模型进行干预性治疗,并以血脂康为对照,旨在通过观察大黄蜜虫丸对IR大鼠IGF-1和InsR的影响,探讨中药大黄蜜虫丸防治IR的作用机理,为研发临床用药提供理论依据。
方法:本实验研究选用清洁级雄性Wistar大鼠50只,普通饲料适应性喂养1周后,逐一称重按重量标号随机分5组,每组10只,分别为空白对照组(Controlgroup,A组)、胰岛素抵抗模型组(InsulinResistanceModelgroup,B组)、大黄蜜虫丸低剂量组(DaHuangZheChongPilllow-dosegroup,C组)、大黄蜜虫丸高剂量组(DaHuangZheChongPillhigh-dosegroup,D组)和阳性药血脂康组(XueZhiKanggroup,E组)。空白对照组喂养普通饲料,其他各组喂养高脂饲料。空白对照组和IR模型组分别灌胃等量的蒸馏水,其他各组灌胃相应的药物。连续喂养8周,末次给药后,禁食12小时,断头取血,低温离心,3000r/min,15min分离血清,分别测定空腹血清胰岛素(fastinginsulin,FINS)、空腹血糖(fastingbloodglucose,FBG)、胰岛素样生长因子(IGF-1),采用免疫组化的方法检测主动脉组织中胰岛素样生长因子(IGF-1)、胰岛素受体(InsR)的蛋白表达;计算胰岛素抵抗指数(HOMAInsulinResistanceIndex,HOMAIR)=(FINS×FBG)/22.5,胰岛素敏感指数(insulinsensitivityindex,ISI)=1/(FINS×FBG)。
结果:
1大黄蜜虫丸对IR大鼠胰岛素抵抗指数(HOMAIR),胰岛素敏感指数(ISI)的影响:采用HOMAIR和ISI来判断IR程度,参照文献[1,2]的公式进行计算,稳态模式评估法:HOMAIR=(FINS×FBG)/22.5;ISI=1/(FINS×FBG)。
模型组与对照组相比,血清FINS含量明显升高(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,血清FINS含量明显降低(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无统计学差异(p>0.05),但高剂量组降低趋势优于低剂量组;低、高剂量组与血脂康组相比,无统计学差异(p>0.05)。模型组与对照组相比,血清FBG含量明显升高(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,血清FBG含量明显降低(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无统计学差异(p>0.05),但高剂量组降低趋势优于低剂量组;低剂量组与血脂康组相比,无统计学差异(p>0.05);高剂量组与血脂康组相比,血清FBG含量明显降低(p<0.05)。
模型组与对照组相比,HOMAIR明显升高(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,明显降低(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无统计学差异(p>0.05),但高剂量组降低趋势优于低剂量组;低、高剂量组与血脂康组相比,无统计学差异(p>0.05),说明模型组大鼠出现胰岛素抵抗,造模成功。模型组与对照组相比,ISI明显降低(p<0.05);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,明显升高(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无统计学差异(p>0,05),但高剂量组升高趋势优于低剂量组;低、高剂量组与血脂康组相比,无统计学差异(p>0.05),说明模型组胰岛素敏感性降低。
2大黄蜜虫丸对IR大鼠血清中IGF-1的影响:模型组与对照组相比,血清IGF-1含量明显降低(p<0.01);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,明显升高(p<0.05);大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比无统计学差异(p>0,05),但高剂量组升高趋势优于低剂量组,两个剂量之间有一定的量效关系;低、高剂量组与血脂康组相比,无统计学差异(p>0.05)。
3大黄蜜虫丸对IR大鼠主动脉组织中IGF-1蛋白表达的影响:模型组与对照组相比,未见棕黄色颗粒,蛋白表达呈阴性(一);对照组在血管内皮细胞、平滑肌细胞内有多量棕黄色颗粒,蛋白表达增强,呈强阳性(++);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比,血管内皮细胞、平滑肌细胞散在棕黄色颗粒,蛋白表达呈弱阳性(±)或阳性(+),比模型组明显增强;大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无显著性差异;低、高剂量组与血脂康组相比较亦无显著性差异。说明在正常主动脉组织有IGF-1及相关蛋白的低表达,模型组IGF-1蛋白表达减弱,机体处于高胰岛素血症状态,出现胰岛素抵抗,造模成功,并且大黄蜜虫丸可以升高主动脉组织中IGF-1蛋白表达。
4大黄蜜虫丸对IR大鼠主动脉组织中InsR蛋白表达的影响:模型组与对照组相比,未见棕黄色颗粒,蛋白表达呈阴性(一),对照组在血管内皮细胞、平滑肌细胞内有多量棕黄色颗粒,蛋白表达增强,呈强阳性(++);大黄蜜虫丸低、高剂量组与模型组相比血管内皮细胞、平滑肌细胞散在棕黄色颗粒,蛋白表达呈弱阳性(±)或阳性(+),比模型组明显增强;大黄蜜虫丸低、高剂量组之间相比,无显著性差异;低、高剂量组与血脂康组相比较亦无显著性差异。说明在正常主动脉组织有InsR及相关蛋白的低表达,模型组InsR蛋白表达减弱,并且大黄蜜虫丸可以升高主动脉组织中InsR蛋白表达。
结论:
1大黄蜜虫丸可以提高胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗。
2大黄蜜虫丸可以促进血清中IGF-1的分泌。
3大黄蜜虫丸可以上调主动脉组织中IGF-1的蛋白表达,发挥胰岛素样作用,从而改善胰岛素抵抗。
4大黄蜜虫丸可以上调主动脉组织中InsR的蛋白表达,从而提高胰岛素的敏感性。