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摘要:目的 观察大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠血糖、血脂、主动脉形态学的影响。方法 将Wistar大鼠分为正常组和造模组,将造模成功的糖尿病动脉粥样硬化大鼠随机分为模型组和大黄多糖高、中、低剂量组,给药4周后麻醉各组大鼠,股动脉采血测定血糖、血脂,主动脉病理切片观察组织形态学变化。结果 在大黄多糖的作用下,糖尿病动脉粥样硬化大鼠总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇明显降低,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05);大黄多糖高剂量组大鼠体质量及空腹血糖明显降低,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 大黄多糖能降血糖、降血脂,从而改善糖尿病动脉粥样硬化大鼠的血脂代谢异常和病理改变。
关键词:糖尿病动脉粥样硬化;大黄多糖;血脂;主动脉形态学;大鼠
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2012)09-0048-02
糖尿病合并血管病变是糖尿病慢性并发症之一,是糖尿病致残致死的最主要原因。动脉粥样硬化是所有糖尿病大血管病变的病理基础。随着研究深入,发现中药大黄不仅仅限于传统理论中的止血、导泻等作用,还具有降糖、降脂、抗动脉粥样硬化等现代药理作用[1]。近年来,国内外对大黄尤其是其有效成分的药理作用进行了深入的研究,多糖是大黄中重要有效部位,为大黄中水溶性主要成分之一,具有多种生物活性,对正常细胞没有毒副作用。因此,进一步研究开发大黄多糖具有重要意义。本实验观察了大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠血脂代谢及组织形态学的影响,探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物与饲料
SPF级Wistar大鼠50只,体质量(220±20)kg,雄性,甘肃中医学院实验动物中心提供,合格证号:SYXK(甘)2004-0006。高脂饲料配方:3%胆固醇、0.5%胆酸钠、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%糖、10%猪油、81.3%基础饲料,基础饲料及高脂饲料由甘肃中医学院实验动物中心提供。
1.2 试药与仪器
大黄,购自兰州黄河中药批发公司,经甘肃中医学院中药鉴定与药理实验室鉴定为优质品;链脲佐菌素(STZ),购自Sigma公司,批号046K2509;总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)试剂盒购自南京建成生物工程研究所,批号20070831。分析天平(瑞士,METTLER H54AR);全自动生化分析仪(BECKMEN SYNCHRON RCX7);血糖仪(德国,罗氏乐康全活力型);分光光度计(UV721 GD,上海东方仪器厂);数码图象采集仪(JVC TK-C1381);高速离心机(TG16-W,湖南仪器仪表总厂光华仪器厂)。
1.3 大黄多糖制备
将大黄粉碎成粗粉置于烧瓶中,先以石油醚(60~90 ℃)水浴回流提取2次,每次1 h;80%乙醇回流提取2次,每次2 h。残渣在水浴上挥干溶剂,置锥形瓶中,用600 mL水回流提取,每次2 h,共3次。合并提取液,在浓缩过程中溶液渐变成浅黄色。浓缩后加95%乙醇醇沉,使含醇量达80%。沉淀用水溶解浓缩,按Sevag’s法,即用氯仿-正丁醇(4∶1)多次萃取,除去蛋白质,再经无水乙醇、丙酮、乙醚相继洗涤,对水透析72 h,低温干燥,得大黄多糖。提纯的大黄多糖为浅棕色粉末,易溶于水,实验前用水混悬成一定浓度供灌胃使用[1]。
1.4 分组
Wistar大鼠随机分成2组,正常组6只,正常饲养12周,喂饲基础饲料,不予特殊处理。造模组44只,每日光照12 h,自主饮水进食。
1.5 造模与给药
造模组大鼠禁食12 h,自由饮水。以保护性剂量260 mg/kg腹腔注射烟酰胺(NA)溶液,15 min后尾静脉注射STZ 60 mg/kg,同时给予维生素D3注射液按总剂量60万IU/kg分3 d灌胃,在上述基础上喂高脂饲料。8周后随机处死造模组6只大鼠,测定空腹血糖、血脂水平。造模后死亡10只,余28只以空腹血糖≥7.8 mmol/L为标准筛出24只为糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型,纳入本实验[2]。将成模的大鼠分为模型组(不予特殊处理)和大黄多糖高、中、低剂量组[40、20、10 mg/(kg·d)],每组6只,灌胃给药,连续4周。
1.6 观察项目
包括饮水量、进食量、尿量、体质量、毛色、精神状态等一般状态。第4周末各组动物分别于空腹状态下腹腔麻醉,股动脉采血3 mL,3 000 r/min离心5 min,分离血清,用于检测血糖、血脂。采用德国罗氏乐康全血糖仪测定大鼠血糖;采用全自动生物化学分析仪检测血清TC、TG、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。取主动脉顶端1 cm,10%甲醛溶液分别固定24 h,常规石蜡切片,苏木精-伊红染色,观察组织形态学改变。
1.7 统计学方法
采用SPSS13.0软件进行分析,所有数据以—x±s表示,组间差异采用非独立样本T检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 糖尿病动脉粥样硬化模型制备结果
在糖尿病动脉粥样硬化大鼠造模之后3~4 d内出现饮水、进食及尿量明显增加,体质量略有下降,活动减少等表现。造模过程中,44只大鼠中死亡10只,死亡时间主要集中在造模开始的2周内,可能与β细胞破坏引起胰岛素大量释放导致的低血糖反应有关。造模成功24只。
2.2 大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠体质量、血糖的影响(见表1)
2.3 大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠血脂水平的影响(见表2)
2.4 病理观察
正常组主动脉内膜光滑、有光泽,染色均匀,内膜下细胞排列整齐,中层平滑肌和弹力层完整。糖尿病动脉粥样硬化模型组内膜可见大量的内皮细胞增生、脂质沉积,中膜平滑肌细胞增生、排列紊乱,有些部位钙化明显。大黄多糖各剂量组相比模型组内膜较完整平坦,内皮黏附及浸润于内膜的单核细胞明显少于模型组,内膜增厚明显轻于模型组,中膜钙化明显。见图1。
3 讨论
糖尿病作为一个独立的危险因素,会加速动脉硬化的进程,而血管内皮细胞的损伤是动脉粥样硬化发生的始环节。大黄多糖是大黄的一类重要有效成分,其药理作用广泛,独特的活性和低毒特点在临床应用中具有极大的潜力[3]。本实验建立的糖尿病伴动脉粥样病变大鼠模型,出现了肥胖、高血糖、脂代谢紊乱,是研究人类糖尿病大血管病变较理想的动物模型。
本实验在STZ部分破坏大鼠胰岛细胞的基础上喂食高糖高脂高胆固醇饲料进一步加重胰岛素抵抗,同时升高了大鼠血液中的脂质含量,并以维生素D3灌胃诱发动脉壁的损伤,导致动脉粥样硬化性大血管病变。实验结果表明,大黄多糖高、中、低剂量的干预下,大鼠TG、TC、LDL-C较模型组大鼠显著下降,且大黄多糖高剂量降糖作用明显,病理观察也表明大黄多糖对糖尿病的血管并发症有一定的改善作用。
参考文献:
[1] 倪受东,严德江,徐先祥.大黄多糖的提取及含量测定[J].中国药业, 2007,16(13):10-11.
[2] 路一平,邱健,詹纯列.实验性糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型的建立[J].四川动物,2006,25(1):165-167.
[3] 李亚芳,张晓华.多糖类药物的研究概况[J].中国药师,2002,5(4):233-235.
(收稿日期:2012-04-12,编辑:华强)
关键词:糖尿病动脉粥样硬化;大黄多糖;血脂;主动脉形态学;大鼠
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2012)09-0048-02
糖尿病合并血管病变是糖尿病慢性并发症之一,是糖尿病致残致死的最主要原因。动脉粥样硬化是所有糖尿病大血管病变的病理基础。随着研究深入,发现中药大黄不仅仅限于传统理论中的止血、导泻等作用,还具有降糖、降脂、抗动脉粥样硬化等现代药理作用[1]。近年来,国内外对大黄尤其是其有效成分的药理作用进行了深入的研究,多糖是大黄中重要有效部位,为大黄中水溶性主要成分之一,具有多种生物活性,对正常细胞没有毒副作用。因此,进一步研究开发大黄多糖具有重要意义。本实验观察了大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠血脂代谢及组织形态学的影响,探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物与饲料
SPF级Wistar大鼠50只,体质量(220±20)kg,雄性,甘肃中医学院实验动物中心提供,合格证号:SYXK(甘)2004-0006。高脂饲料配方:3%胆固醇、0.5%胆酸钠、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%糖、10%猪油、81.3%基础饲料,基础饲料及高脂饲料由甘肃中医学院实验动物中心提供。
1.2 试药与仪器
大黄,购自兰州黄河中药批发公司,经甘肃中医学院中药鉴定与药理实验室鉴定为优质品;链脲佐菌素(STZ),购自Sigma公司,批号046K2509;总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)试剂盒购自南京建成生物工程研究所,批号20070831。分析天平(瑞士,METTLER H54AR);全自动生化分析仪(BECKMEN SYNCHRON RCX7);血糖仪(德国,罗氏乐康全活力型);分光光度计(UV721 GD,上海东方仪器厂);数码图象采集仪(JVC TK-C1381);高速离心机(TG16-W,湖南仪器仪表总厂光华仪器厂)。
1.3 大黄多糖制备
将大黄粉碎成粗粉置于烧瓶中,先以石油醚(60~90 ℃)水浴回流提取2次,每次1 h;80%乙醇回流提取2次,每次2 h。残渣在水浴上挥干溶剂,置锥形瓶中,用600 mL水回流提取,每次2 h,共3次。合并提取液,在浓缩过程中溶液渐变成浅黄色。浓缩后加95%乙醇醇沉,使含醇量达80%。沉淀用水溶解浓缩,按Sevag’s法,即用氯仿-正丁醇(4∶1)多次萃取,除去蛋白质,再经无水乙醇、丙酮、乙醚相继洗涤,对水透析72 h,低温干燥,得大黄多糖。提纯的大黄多糖为浅棕色粉末,易溶于水,实验前用水混悬成一定浓度供灌胃使用[1]。
1.4 分组
Wistar大鼠随机分成2组,正常组6只,正常饲养12周,喂饲基础饲料,不予特殊处理。造模组44只,每日光照12 h,自主饮水进食。
1.5 造模与给药
造模组大鼠禁食12 h,自由饮水。以保护性剂量260 mg/kg腹腔注射烟酰胺(NA)溶液,15 min后尾静脉注射STZ 60 mg/kg,同时给予维生素D3注射液按总剂量60万IU/kg分3 d灌胃,在上述基础上喂高脂饲料。8周后随机处死造模组6只大鼠,测定空腹血糖、血脂水平。造模后死亡10只,余28只以空腹血糖≥7.8 mmol/L为标准筛出24只为糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型,纳入本实验[2]。将成模的大鼠分为模型组(不予特殊处理)和大黄多糖高、中、低剂量组[40、20、10 mg/(kg·d)],每组6只,灌胃给药,连续4周。
1.6 观察项目
包括饮水量、进食量、尿量、体质量、毛色、精神状态等一般状态。第4周末各组动物分别于空腹状态下腹腔麻醉,股动脉采血3 mL,3 000 r/min离心5 min,分离血清,用于检测血糖、血脂。采用德国罗氏乐康全血糖仪测定大鼠血糖;采用全自动生物化学分析仪检测血清TC、TG、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。取主动脉顶端1 cm,10%甲醛溶液分别固定24 h,常规石蜡切片,苏木精-伊红染色,观察组织形态学改变。
1.7 统计学方法
采用SPSS13.0软件进行分析,所有数据以—x±s表示,组间差异采用非独立样本T检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 糖尿病动脉粥样硬化模型制备结果
在糖尿病动脉粥样硬化大鼠造模之后3~4 d内出现饮水、进食及尿量明显增加,体质量略有下降,活动减少等表现。造模过程中,44只大鼠中死亡10只,死亡时间主要集中在造模开始的2周内,可能与β细胞破坏引起胰岛素大量释放导致的低血糖反应有关。造模成功24只。
2.2 大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠体质量、血糖的影响(见表1)
2.3 大黄多糖对糖尿病动脉粥样硬化大鼠血脂水平的影响(见表2)
2.4 病理观察
正常组主动脉内膜光滑、有光泽,染色均匀,内膜下细胞排列整齐,中层平滑肌和弹力层完整。糖尿病动脉粥样硬化模型组内膜可见大量的内皮细胞增生、脂质沉积,中膜平滑肌细胞增生、排列紊乱,有些部位钙化明显。大黄多糖各剂量组相比模型组内膜较完整平坦,内皮黏附及浸润于内膜的单核细胞明显少于模型组,内膜增厚明显轻于模型组,中膜钙化明显。见图1。
3 讨论
糖尿病作为一个独立的危险因素,会加速动脉硬化的进程,而血管内皮细胞的损伤是动脉粥样硬化发生的始环节。大黄多糖是大黄的一类重要有效成分,其药理作用广泛,独特的活性和低毒特点在临床应用中具有极大的潜力[3]。本实验建立的糖尿病伴动脉粥样病变大鼠模型,出现了肥胖、高血糖、脂代谢紊乱,是研究人类糖尿病大血管病变较理想的动物模型。
本实验在STZ部分破坏大鼠胰岛细胞的基础上喂食高糖高脂高胆固醇饲料进一步加重胰岛素抵抗,同时升高了大鼠血液中的脂质含量,并以维生素D3灌胃诱发动脉壁的损伤,导致动脉粥样硬化性大血管病变。实验结果表明,大黄多糖高、中、低剂量的干预下,大鼠TG、TC、LDL-C较模型组大鼠显著下降,且大黄多糖高剂量降糖作用明显,病理观察也表明大黄多糖对糖尿病的血管并发症有一定的改善作用。
参考文献:
[1] 倪受东,严德江,徐先祥.大黄多糖的提取及含量测定[J].中国药业, 2007,16(13):10-11.
[2] 路一平,邱健,詹纯列.实验性糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型的建立[J].四川动物,2006,25(1):165-167.
[3] 李亚芳,张晓华.多糖类药物的研究概况[J].中国药师,2002,5(4):233-235.
(收稿日期:2012-04-12,编辑:华强)