浅论夏枯草水提物对ICR小鼠餐后高血糖的影响

浅论夏枯草水提物对ICR小鼠餐后高血糖的影响【摘要】目的：研究夏枯草水提物对正常及四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖的影响。方法：两组ICR小鼠以含夏枯草、、g·(kg·次)-1灌胃,观察其对淀粉耐量试验的影响;高碘酸希夫氏染色(PAS)观察肝脏、肌肉糖原含量变化,HE染色观察肝脏、肾脏的结构变化。结果:夏枯草水提物能降低正常及四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖。ICR小鼠肝脏PAS染色阳性。肝脏、肾脏HE染色未见异常。结论:夏枯草水提物可能通过促进肝糖原合成,降低正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖,提高其淀粉耐量，而对肝脏、肾脏组织无损伤作用。

【关键词】夏枯草;淀粉耐量试验;餐后高血糖;ICR小鼠

[Abstract]Objective:TostudytheeffectsofthewaterextractofPrunellavulgarispostprandialhyperglycemiaICRmice.Methods:ICRmiceswereorallyadministeredthewaterextractofPrunellavulgarisL.of，,g·kg-1oncetoobserveitseffectsontheamylumtolerancetest.PeriodicacidSchiffreagent(PAS)wasusedtodeterminethecontentsofliverandmusclestainingwasperformendtoobservethechangesintheliverandkidneytissuestructures.Results:ThewaterextractofPrunellavulgarisL.decreasedthepostprandialhyperglycemiafortheamylumtolerancetestinnormalandalloxandiabetesmellitusICRmice.TheliverofICRmiceshowedposivtivePASstaining.NochangeswerefoundintheliverandkidneytissuebyHEstaining.Conclution:ThewaterextractofPrunellavulgarisL.couldpromotethehepaticglycogensynthesis,decreasethepostprandialhyperglycemiainnormalandalloxandiabetesmellitusICRmice,enhancetheamylumtolerance,andcausenodamagetotheliverandkidneytissue.

[Keywords]PrunellavulgarisL.;amylumtolerancetest;postprandialhyperglycemia;ICRmice

葡萄糖耐量缺损(impairedglucosetolerance,IGT)的临床特征为餐后高血糖[1],其空腹血糖≤mmol·L-1,餐后2h血糖～mmol·L-1。1986～2002年间我国流行病学调查显示,IGT的患病率达%,大城市高达10%以上。中国人每年IGT向2型糖尿病转化率为8%～10%。鉴于IGT生活方式干预的依从性不佳,药物干预十分必要。

2007年《中国2型糖尿病防治指南》推荐使用α糖苷酶抑制剂如阿卡波糖,其“适用于以碳水化合物为主要食物成分和餐后血糖升高的患者”,“STOPNIDDM次级终点分析显示其能降低糖耐量异常患者发生心血管疾病的风险”。

近年来我国学者正积极从单味中药和中药方剂中寻找α糖苷酶抑制剂,经过对国家药典收录的江苏地产降糖中药体外筛选发现，夏枯草提取物体外对α淀粉酶,尤其是α葡萄糖糖苷酶具有明显的抑制作用,提示其可能有降低餐后高血糖作用。因此,本研究拟对正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠进行淀粉耐量试验,观察夏枯草水提物对其餐后高血糖的影响。

1材料与方法

试剂与仪器

四氧嘧啶,Sigma公司出品;%过碘酸溶液、Schiff′s试剂、可溶性淀粉等,均为国产分析纯试剂;滴血试条、怡成SENTEST手持式快速全血葡萄糖测试仪,均为北京怡成生物电子技术有限公司产品。

药品

夏枯草(PrunellavulgarisL.)为唇形科植物夏枯草的干燥果穗,2008年夏产于江苏省句容,由南京中医药大学中药学院陈建伟教授鉴定;拜唐苹,购于拜耳医药保健有限公司(成分为阿卡波糖,每片含50mg,批号为113608)。

动物

雄性ICR小鼠,清洁级,18～20g,购于上海斯莱克实验动物有限责任公司,许可证号为SCXK(沪)20070005。

夏枯草水提物的制备

干燥夏枯草称量,漂洗、剪碎、冷水浸泡后,直火加热煎煮,过滤,重复煎煮2次,药液合并,冷却后离心,隔水浓缩。

半糊状淀粉的制备

按6g·kg-1淀粉称量加蒸馏水混匀、封口,置于沸水浴上连续振摇,分散成半液态均匀体系,室温冷却,4℃冰箱存放备用。使用时置60℃恒温水浴中,恢复成半液态均匀体系。

正常ICR小鼠淀粉耐量试验

ICR小鼠78只,雄性,自由进水,禁食16h后,按空腹血糖值随机分为正常组,淀粉组,阿卡波糖组,夏枯草水提物高、中、低剂量组,共6组。正常组、淀粉组分别用蒸馏水ml·(10g·次)-1;阿卡波糖组g·kg-1,高剂量组(相当夏枯草生药g·kg-1、中剂量组(相当夏枯草生药g·kg-1)、低剂量组(相当夏枯草生药g·kg-1)均以ml·(10g·次)-1,灌胃。10min后,正常组以蒸馏水ml·(10g)-1再次灌胃;其余各组均用半糊状淀粉6g·kg-1ml·(10g·次)-1灌胃。在末次灌胃后的、1、2h测定血糖值。

四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验

ICR小鼠112只,雄性,取12只作为正常组,未经造模处理,正常饲养;其余100只自由进水,禁食16h后,尾静脉注射四氧嘧啶冷生理盐水溶液,60mg·kg-1,ml·(10g·次)-1,72h后再自由进水,禁食16h后测定空腹血糖,选取空腹血糖值大于11mmol·L-1者,共60只。随机分为5组,分组方式及以下实验步骤同。

病理组织学检测

正常ICR小鼠淀粉耐量试验后处死,高碘酸希夫氏反应(periodicacidSchiffreagent,PAS)染色观察肝脏、肌肉糖原含量变化,细胞胞浆内出现紫红色为阳性。HE染色观察肝脏、肾脏的结构变化。

统计学处理

实验数据用±s表示,采用SPSS软件进行分析,两组样本均数之间比较用t检验,为差异有统计学意义。

2结果

夏枯草水提物对正常ICR小鼠淀粉耐量试验的影响空腹血糖值组间无显着性差异。淀粉组在给予淀粉h时血糖值明显升高,1h缓慢下降,2h血糖值恢复正常。夏枯草水提物中剂量组与阿卡波糖组在给予淀粉h时血糖值均非常显着降低,高、低剂量组为显着降低;餐后1h时低剂量组血糖值仍然保持显着降低,2h各组血糖值恢复正常(表1)。表1夏枯草水提物对正常ICR小鼠淀粉耐量试验的影响

与淀粉组比较，a,b夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验的影响造模动物血糖值组间无显着性差异,与正常组比较有显着性差异。淀粉组在给予淀粉、1、2h各时点血糖值持续升高,说明四氧嘧啶糖尿病模型造模成功。夏枯草水提物高剂量组和阿卡波糖组在给予淀粉、1、2h时血糖值均显着降低,2h时夏枯草水提物中、低剂量组血糖值出现非常显着的降低(表2)。表2夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验的影响与淀粉组比较,a,b病理组织学变化

ICR小鼠淀粉耐量试验后肝脏PAS染色显示,正常组及淀粉组PAS反应阴性(图1A-B);阿卡波糖组及夏枯草各剂量组肝细胞胞浆内见紫红色颗粒,提示为肝糖原(图1C-F)。肌糖原PAS反应均为阴性。夏枯草水提物各剂量组经HE染色显示,肝、肾结构正常,无充血及炎症细胞浸润。上述病理切片结果提示,阿卡波糖和夏枯草水提物均具有促进肝糖原合成的作用,并且对肝、肾组织无损伤作用。

3讨论

本研究经过摸索采用半糊状淀粉进行淀粉耐量试验,其在60℃恒温水浴中呈半液态,避免了生淀粉悬浊液分层,带来动物灌胃量的不准确性,也克服了固态糊化淀粉黏稠无法吸取的困难。淀粉耐量试验显示，夏枯草水提物一次性给药,可明显降低正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后血糖值,提高淀粉耐量,其结果与α糖苷酶抑制剂阿卡波糖一致。阿卡波糖的作用机制为“抑制碳水化合物在小肠上部的吸收,降低餐后血糖,并通过餐后糖负荷的改善而改善空腹血糖”。结合体外实验夏枯草水提物有抑制α淀粉酶和α葡萄糖糖苷酶的作用,说明其降低餐后高血糖作用可能与可逆性抑制α糖苷酶类,从而延缓淀粉在小肠水解成葡萄糖的过程有关,但尚需后继实验证实。

正常ICR小鼠淀粉耐量试验后,肝脏病理切片PAS反应提示夏枯草水提物高、中、低剂量组均有促进肝糖原合成的作用。四氧嘧啶能选择性地破坏胰岛B细胞,夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病模型小鼠降低餐后高血糖的机理,可能与促进胰岛素分泌,增加肝脏对胰岛素的敏感性,以利于肝糖原合成有关,但有待后继实验证实。此外,夏枯草水提物促进合成肝糖原作用,也表明夏枯草入肝胆经中药药性理论的重要性。

夏枯草LD50为g·kg-1,本实验夏枯草水提物使用剂量在安全范围之内,HE染色证实对肝脏、肾脏无损伤,提示其安全性较高,有进一步研究价值。

综上所述,夏枯草水提物可能通过促进肝糖原合成,降低正常和四氧嘧啶糖尿病模型ICR小鼠餐后高血糖的作用,提高淀粉耐量。餐后血糖达标有助于提高总体血糖达标率。因此,本研究为今后夏枯草提取物抑制单糖吸收、降低餐后高血糖的机理研究奠定了基础。

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