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摘要:目的: 研究补阳还五汤对代谢综合征大鼠中枢胰岛素抵抗的影响与作用机制。方法: 以高脂高糖高盐饮食联合小剂量链脲佐菌素(STZ)建立代谢综合征大鼠模型,随机分组,给予相应受试药物,8周后腹主动脉采血,取海马组织。检测各组血糖、血脂合及海马组织中IRS-1、IRS-2mRNA的表达水平。结果: 补阳还五汤组大鼠的血糖、血脂较模型组均显著降低,海马IRS-1、IRS-2mRNA的表达水平较模型组均显著升高(p<0.05)。结论: 降低血糖、血脂,升高海马IRS-1、IRS-2mRNA的表达,减轻中枢胰岛素抵抗可能是补阳还五汤干预代谢综合征认知功能障碍的部分作用机制。
关键词:补阳还五汤;代谢综合征;认知功能障碍;中枢胰岛素抵抗;中医药
目前,研究表明糖尿病、血脂代谢紊乱、高血压均为认知功能障碍(cognitive impairment,MCI)发生发展的危险因素,代谢综合征可导致认知功能的丧失[1],同时高血糖使脑组织的无氧糖酵解产生乳酸堆积增加,使老年人认知功能下降的风险增加[2]。认知功能障碍在祖国医学中属“呆病”范畴,中医认为本病多以本虚为主,所以益气活血在本病的防治中显得尤为重要,经典方是王清任《医林改错》补阳还五汤。以往研究表明,补阳还五汤能够提高血清中超氧化物歧化酶含量而发挥抗自由基损伤的作用,改善大鼠的学习记忆能力。本文拟从中枢胰岛素抵抗角度,观察补阳还五汤對代谢综合征大鼠血糖血脂、海马IRS-1、IRS-2mRNA的表达的影响,详细报道如下。
1 材料
1.1 实验动物
6月龄雄性SD大鼠适应性喂养1周,建立代谢综合征大鼠模型,分组。另设10只SD大鼠为正常对照组。按10只/笼饲养于温江四川农业大学动物实验中心。
1.2 主要药品与试剂
补阳还五汤组:黄芪120g,当归6g,赤芍6g,地龙3g,川芎3g,红花3g,桃仁3g 中药饮片均购于成都中医药大学附属医院中药房,熬制后每1毫升补阳还五汤药液所含生药3g,),罗格列酮(商品名:太罗,太极集团重庆涪陵制药厂有限公司,批号130602)。血糖测试条(韩国Infopiaco.,Ltd公司产品,批号:45001),大鼠INS试剂盒(联世生物科技有限公司产品,批号:201307-X28),大鼠CRP ELISA试剂盒(联世生物科技有限公司产品,批号:201307-X75)。
1.3 主要仪器
普通PCR仪(ABI 9700型PCR扩增仪),定量PCR仪(ABI7500FAST型荧光定量PCR仪),PCR引物(英骏生物技术有限公司);OLYLMPUSAU640全自动生化分析仪;酶标仪(Labsystems Multiskan MS;352型)。
2 方法
2.1分组及造模
60只6月龄雄性SD大鼠适应性喂养1周,以高脂高糖高盐饮食喂养诱导加一次性腹腔注射25mg/kgSTZ的方法,32只大鼠成功建立代谢综合征大鼠模型。随机分为模型组、中药补阳还五汤组、西药罗格列酮组,另设正常对照组。正常对照组喂饲普通饲料,其余各组喂饲高脂高糖高盐饲料。正常对照组与模型组按5ml·kg-1·d-1灌服生理盐水。西药组:按0.3mg·kg-1·d-1体重灌服罗格列酮。中药组:按24g·kg-1·d-1体重灌服补阳还五汤。
动物给药8周后处死,腹主动脉取血,分离血清,-20℃保存。解剖,取海马组织,立即放入液氮中,备检信使核糖核酸(mRNA)。
2.2 观察指标及检测方法
观察大鼠的一般状况(毛色、神态、精神和死亡情况)。采用葡萄糖氧化酶法,采鼠尾毛细血管血,用血糖仪及试纸条测定。检测前1天不禁食,早9时开始检测。检测胆固醇、甘油三酯。通过实时荧光定量PCR技术检测海马组织中IRS-1、IRS-2mRNA的表达
2.3统计方法 借助SPSS16.0统计软件进行分析,采用单因素方差分析统计数据,方差齐采用LSD,方差不齐采用Tamhane’sT2统计方法,。
3 结果
3.1 一般状况观察
造模前,各组动物状态好,反应灵敏,被毛光泽。实验过程中模型组大鼠死亡2只,分别死于治疗后第3、4周。其中1只考虑为全心衰死亡,其余1只无法判断具体死因。西药组大鼠死亡3只,于治疗后第3周,其中1只解剖发现肝脓肿,另2只大鼠无法判断具体死因。中药组大鼠死亡2只,分别死于治疗后第5周,一只由于灌胃不慎而死亡,另一只大鼠无法判断具体死因。
3.2 各组大鼠血糖水平的变化
由表1可见,正常组大鼠血糖水平平稳,各实验组SD大鼠血糖水平明显高于正常组;但西药组下降趋势最明显,模型组血糖水平呈缓慢上升趋势。处死前正常组大鼠血糖水平明显低于各实验组SD大鼠血糖水平(p<0.05);与模型组相比,中药组与西药组血糖明显降低(p<0.05),与中药组相比,西药组血糖水平明显下降(p<0.05)。
3.3各组大鼠血清TC、TG水平比较
由表2可见,正常组血清胆固醇水平明显低于其余实验组(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异;西药组、中药组与模型组相比,胆固醇水平均明显降低(p<0.05);血清甘油三酯水平模型组大鼠与其余实验组相比均明显升高(p<0.05);中药组与西药组血清甘油三酯较模型组降低(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异。
表2 各组大鼠血清TC、TG水平比较(x±S,mmol/L)
3.4对大鼠海马组织IRS-1、IRS-2mRNA表达的影响
从表3可以看出,与正常组比较,模型组、中药组与西药组海马IRS-1、IRS-2的mRNA表达均显著降低(p<0.05);经治疗后,中药组与西药组较模型组IRS-1IRS-2的mRNA表达水平均显著升高(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异(p>0.05)。 表5 各组大鼠海马IR、IRS-1、IRS-2mRNA表达比较(x±S)
4 讨论
代谢综合征(metaboliesyndrome,MS)又称为胰岛素抵抗综合征,胰岛素抵抗是导致 MS发病的主要机制[3]。近年来一些研究表明,胰岛素抵抗在认知功能障碍的发生发展中起了重要作用。因此,有研究者把以脑内胰岛素信号通路障碍、IR为主要特点的散发性痴呆称为3型糖尿病[4]。研究表明,认知功能障碍患者体内IGF-1R表达减少可间接提示疾病的严重程度,在严重认知功能障碍患者体内IGF-1mRNA水平降低,IRS-1和IRS-2可调节胰岛素和IGF-1信号,而它们在认知功能障碍患者大脑中的表达均明显减少[5]。
本研究以经典方-----补阳还五汤为研究对象,该方是王清任《医林改错》中具有益气活血作用的经典方。该方可补肾补气,活血化瘀。补阳还五汤中重用黄芪补气,使气旺以促血行,祛瘀而不伤气,并配以归尾活血祛瘀而不伤血;川芎、赤芍、桃仁、红花助归尾活血祛瘀,化痰开窍;地龙通经活络。在本研究中,中药组、西药组与模型组IRS-1、IRS-2mRNA表达量正常组均明显降低,与以往文献报道基本一致,经治疗后,中药组与西药组较模型组IRS-1、IRS-2mRNA表达水平均显著升高。
综上所述,补阳还五汤具有降低血糖、血脂水平,升高IRS-1、IRS-2mRNA表达的作用,可能是通过以上环节,补陽还五汤通过减轻中枢胰岛素抵抗而发挥其干预MS认知功能障碍的作用。
参考文献:
[1]朱红莲,潘志红,王根发.轻度认知功能障碍患者血脂代谢的变化[J].上海交通大学学报:医学版,2008,28(5):516-517.
[2]黄文湧,张娜,杨敬源,等.高血压对社区老年人认知功能的影响[J].中华老年心脑血管病杂志,2008,10( 1):7-10.
[3]卢晓喆,施小梅,黄延焱.老年代谢综合征患者胰岛素抵抗,脑血流灌注及认知功能研究[J].临床内科杂志,2008,25(6):383-385.
[4]胡廷军,对胰岛素抵抗在代谢综合征中作用的新认识[J]. 国际内科学杂志,2007,34(11):632-636.
[5]王萌,纪汶君,陈莉娜. 糖尿病性认知功能障碍研究进展[J]. 基础医学与临床,2015,35(2): 240-243.
关键词:补阳还五汤;代谢综合征;认知功能障碍;中枢胰岛素抵抗;中医药
目前,研究表明糖尿病、血脂代谢紊乱、高血压均为认知功能障碍(cognitive impairment,MCI)发生发展的危险因素,代谢综合征可导致认知功能的丧失[1],同时高血糖使脑组织的无氧糖酵解产生乳酸堆积增加,使老年人认知功能下降的风险增加[2]。认知功能障碍在祖国医学中属“呆病”范畴,中医认为本病多以本虚为主,所以益气活血在本病的防治中显得尤为重要,经典方是王清任《医林改错》补阳还五汤。以往研究表明,补阳还五汤能够提高血清中超氧化物歧化酶含量而发挥抗自由基损伤的作用,改善大鼠的学习记忆能力。本文拟从中枢胰岛素抵抗角度,观察补阳还五汤對代谢综合征大鼠血糖血脂、海马IRS-1、IRS-2mRNA的表达的影响,详细报道如下。
1 材料
1.1 实验动物
6月龄雄性SD大鼠适应性喂养1周,建立代谢综合征大鼠模型,分组。另设10只SD大鼠为正常对照组。按10只/笼饲养于温江四川农业大学动物实验中心。
1.2 主要药品与试剂
补阳还五汤组:黄芪120g,当归6g,赤芍6g,地龙3g,川芎3g,红花3g,桃仁3g 中药饮片均购于成都中医药大学附属医院中药房,熬制后每1毫升补阳还五汤药液所含生药3g,),罗格列酮(商品名:太罗,太极集团重庆涪陵制药厂有限公司,批号130602)。血糖测试条(韩国Infopiaco.,Ltd公司产品,批号:45001),大鼠INS试剂盒(联世生物科技有限公司产品,批号:201307-X28),大鼠CRP ELISA试剂盒(联世生物科技有限公司产品,批号:201307-X75)。
1.3 主要仪器
普通PCR仪(ABI 9700型PCR扩增仪),定量PCR仪(ABI7500FAST型荧光定量PCR仪),PCR引物(英骏生物技术有限公司);OLYLMPUSAU640全自动生化分析仪;酶标仪(Labsystems Multiskan MS;352型)。
2 方法
2.1分组及造模
60只6月龄雄性SD大鼠适应性喂养1周,以高脂高糖高盐饮食喂养诱导加一次性腹腔注射25mg/kgSTZ的方法,32只大鼠成功建立代谢综合征大鼠模型。随机分为模型组、中药补阳还五汤组、西药罗格列酮组,另设正常对照组。正常对照组喂饲普通饲料,其余各组喂饲高脂高糖高盐饲料。正常对照组与模型组按5ml·kg-1·d-1灌服生理盐水。西药组:按0.3mg·kg-1·d-1体重灌服罗格列酮。中药组:按24g·kg-1·d-1体重灌服补阳还五汤。
动物给药8周后处死,腹主动脉取血,分离血清,-20℃保存。解剖,取海马组织,立即放入液氮中,备检信使核糖核酸(mRNA)。
2.2 观察指标及检测方法
观察大鼠的一般状况(毛色、神态、精神和死亡情况)。采用葡萄糖氧化酶法,采鼠尾毛细血管血,用血糖仪及试纸条测定。检测前1天不禁食,早9时开始检测。检测胆固醇、甘油三酯。通过实时荧光定量PCR技术检测海马组织中IRS-1、IRS-2mRNA的表达
2.3统计方法 借助SPSS16.0统计软件进行分析,采用单因素方差分析统计数据,方差齐采用LSD,方差不齐采用Tamhane’sT2统计方法,。
3 结果
3.1 一般状况观察
造模前,各组动物状态好,反应灵敏,被毛光泽。实验过程中模型组大鼠死亡2只,分别死于治疗后第3、4周。其中1只考虑为全心衰死亡,其余1只无法判断具体死因。西药组大鼠死亡3只,于治疗后第3周,其中1只解剖发现肝脓肿,另2只大鼠无法判断具体死因。中药组大鼠死亡2只,分别死于治疗后第5周,一只由于灌胃不慎而死亡,另一只大鼠无法判断具体死因。
3.2 各组大鼠血糖水平的变化
由表1可见,正常组大鼠血糖水平平稳,各实验组SD大鼠血糖水平明显高于正常组;但西药组下降趋势最明显,模型组血糖水平呈缓慢上升趋势。处死前正常组大鼠血糖水平明显低于各实验组SD大鼠血糖水平(p<0.05);与模型组相比,中药组与西药组血糖明显降低(p<0.05),与中药组相比,西药组血糖水平明显下降(p<0.05)。
3.3各组大鼠血清TC、TG水平比较
由表2可见,正常组血清胆固醇水平明显低于其余实验组(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异;西药组、中药组与模型组相比,胆固醇水平均明显降低(p<0.05);血清甘油三酯水平模型组大鼠与其余实验组相比均明显升高(p<0.05);中药组与西药组血清甘油三酯较模型组降低(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异。
表2 各组大鼠血清TC、TG水平比较(x±S,mmol/L)
3.4对大鼠海马组织IRS-1、IRS-2mRNA表达的影响
从表3可以看出,与正常组比较,模型组、中药组与西药组海马IRS-1、IRS-2的mRNA表达均显著降低(p<0.05);经治疗后,中药组与西药组较模型组IRS-1IRS-2的mRNA表达水平均显著升高(p<0.05);对比西药与中药组无显著差异(p>0.05)。 表5 各组大鼠海马IR、IRS-1、IRS-2mRNA表达比较(x±S)
4 讨论
代谢综合征(metaboliesyndrome,MS)又称为胰岛素抵抗综合征,胰岛素抵抗是导致 MS发病的主要机制[3]。近年来一些研究表明,胰岛素抵抗在认知功能障碍的发生发展中起了重要作用。因此,有研究者把以脑内胰岛素信号通路障碍、IR为主要特点的散发性痴呆称为3型糖尿病[4]。研究表明,认知功能障碍患者体内IGF-1R表达减少可间接提示疾病的严重程度,在严重认知功能障碍患者体内IGF-1mRNA水平降低,IRS-1和IRS-2可调节胰岛素和IGF-1信号,而它们在认知功能障碍患者大脑中的表达均明显减少[5]。
本研究以经典方-----补阳还五汤为研究对象,该方是王清任《医林改错》中具有益气活血作用的经典方。该方可补肾补气,活血化瘀。补阳还五汤中重用黄芪补气,使气旺以促血行,祛瘀而不伤气,并配以归尾活血祛瘀而不伤血;川芎、赤芍、桃仁、红花助归尾活血祛瘀,化痰开窍;地龙通经活络。在本研究中,中药组、西药组与模型组IRS-1、IRS-2mRNA表达量正常组均明显降低,与以往文献报道基本一致,经治疗后,中药组与西药组较模型组IRS-1、IRS-2mRNA表达水平均显著升高。
综上所述,补阳还五汤具有降低血糖、血脂水平,升高IRS-1、IRS-2mRNA表达的作用,可能是通过以上环节,补陽还五汤通过减轻中枢胰岛素抵抗而发挥其干预MS认知功能障碍的作用。
参考文献:
[1]朱红莲,潘志红,王根发.轻度认知功能障碍患者血脂代谢的变化[J].上海交通大学学报:医学版,2008,28(5):516-517.
[2]黄文湧,张娜,杨敬源,等.高血压对社区老年人认知功能的影响[J].中华老年心脑血管病杂志,2008,10( 1):7-10.
[3]卢晓喆,施小梅,黄延焱.老年代谢综合征患者胰岛素抵抗,脑血流灌注及认知功能研究[J].临床内科杂志,2008,25(6):383-385.
[4]胡廷军,对胰岛素抵抗在代谢综合征中作用的新认识[J]. 国际内科学杂志,2007,34(11):632-636.
[5]王萌,纪汶君,陈莉娜. 糖尿病性认知功能障碍研究进展[J]. 基础医学与临床,2015,35(2): 240-243.