王晶晶,郭景玥,裴天仙,郭傳敏,鄭廣娟
代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)是臨床上一個極其年輕的病種,是一組由遺傳因素與環(huán)境因素共同決定的,以向心性肥胖、糖尿病或糖調(diào)節(jié)受損、脂代謝異常、高血壓、高尿酸血癥相間或同時出現(xiàn)為主要表現(xiàn)的,以胰島素抵抗(IR)為共同病理生理基礎的臨床代謝紊亂癥候群。昆丹顆粒能明顯改善MS大鼠模型糖脂代謝紊亂[1]。本研究用高脂高糖高鹽乳劑復制MS大鼠模型,以探討其防治MS的作用及可能機制,為MS的防治提供新的策略。
1.1 實驗動物 健康 Wistar雄性大鼠70只,體質(zhì)量180g~220g,動物合格證號:scxk魯20080002,由山東省魯抗實驗動物中心提供。
1.2 藥物 昆丹顆粒由黃芪、佛手、丹參、白芍、白術、何首烏、決明子、山楂、昆布等組成,由山東省中醫(yī)藥研究所加工制成顆粒;鹽酸羅格列酮由上海三維制藥有限公司生產(chǎn),批號:20080601。
1.3 主要試劑及儀器 膽固醇:美國Solarbio公司;牛膽鹽:中國醫(yī)藥(集團)上?;瘜W試劑公司,生產(chǎn)批號:F20080312,規(guī)格:每瓶25mg;丙基硫氧嘧啶:上海復星朝暉藥業(yè)有限公司,批號:071104,規(guī)格:50mg,100片/瓶。YP600電子天平;JAS003精細電子天平;戊巴比妥鈉:中國醫(yī)藥(集團)上?;瘜W試劑公司,批號:080120;AU640全自動生化分析儀:日本OLYMPUS;胰島素放免檢測試劑盒:解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所,批號:20081120;Sn-695B型免疫計數(shù)器:上海核所日環(huán)光電儀器有限公司;HX-22型小動物血壓測定儀:中南大學湘雅醫(yī)學院;BL-420E型生物機能實驗系統(tǒng):成都泰盟科技有限公司;LD4-2A型離心機:北京醫(yī)用離心機廠生產(chǎn);W-2100分光光度計:上海儀器有限公司;游離脂肪酸(FFA)試劑盒:購自南京建成生物工程研究所;瘦素(lept)放免試劑盒:解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所,批號:20081220;腫瘤壞死因子-α(TNF-α)放免試劑盒:解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所,批號:20081220。
1.4 MS大鼠模型的建立 70只Wistar雄性大鼠適應性喂養(yǎng)1周后,隨機分為空白對照組(10只)和造模組(60只)。造模組以不含丙基硫氧嘧啶的高脂高糖高鹽乳劑灌胃1mL/100(g·d),連續(xù)4周,再以含有丙基硫氧嘧啶的高脂高糖高鹽乳劑灌胃1 mL/100(g·d),連續(xù)2周。配方[2,3]:豬油20%,膽固醇5%,雞蛋黃6%,牛膽鹽1%,白砂糖2 0%,鹽1 0%,丙基硫氧嘧啶0.2%(4周后加入,連續(xù)2周)??瞻讓φ战M用同等劑量蒸餾水灌胃。所有大鼠喂食普通飼料,自由飲水。飼養(yǎng)6周后,檢測空腹血糖(FBG)和空腹胰島素(FINS),計算胰島素敏感指數(shù)(ISI)。在造模組中篩選造模成功大鼠。
1.5 分組及給藥方法 共篩選出52只大鼠,按體質(zhì)量隨機分為模型對照組 (10只)、昆丹高劑量組(11只)、昆丹中劑量組(11只)、昆丹低劑量組(10只)、鹽酸羅格列酮組(10只)。空白對照組每天每只灌胃蒸餾水3mL。模型組與用藥組09:00灌胃脂肪乳劑1mL/100(g·d),15:00昆丹高劑量組灌胃昆丹顆粒7.5g/(kg·d),人用量的15倍;昆丹中劑量組灌胃昆丹顆粒3.75g/(kg·d),人用量的7.5倍;昆丹低劑量組灌胃昆丹顆粒1.87g/(kg·d),人用量的3.75倍;鹽酸羅格列酮組灌胃1 mg/(kg·d),人用量的7.5倍。以上各組大鼠同期飼養(yǎng),持續(xù)6周。用藥過程中模型組死亡2只,昆丹中、小劑量組各死亡1只。
1.6 指標檢測 體重測定,每周稱重1次。血壓測定,尾套法經(jīng)HX-22型小動物血壓測定儀和BL-420E型生物機能實驗系統(tǒng)測定各組動物的尾動脈收縮壓。每兩周1次,各組動物平行交替測試。血清檢測,應第1周末、造模第6周末晚上禁食12h,次日腹腔輕度麻醉后固定,頸外靜脈取血2mL,3 0 0 0 r/min離心10min取血清,采用日本OLYMPUS生產(chǎn)的AU640全自動生化分析儀測定造模大鼠血糖和血脂,放免法檢測血清胰島素,計算ISI[4]。用藥6周后,處理前一晚禁食,次日清晨5%戊巴比妥鈉腹腔麻醉,腹腔靜脈取血10mL,3 000r/min離心10min,取血清檢測空腹血糖,血脂,放免法檢測血清胰島素、TNF-α、瘦素,比色法檢測FFA。
1.7 統(tǒng)計學處理 采用SPSS16.0分析。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較行t檢驗和單因素方差分析。
2.1 MS組與空白對照組大鼠各指標情況對比 造模6周后,MS組與空白對照組大鼠比較體重、FBG、血清胰島素、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、收縮壓均顯著升高(P<0.05),ISI、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)顯著降低(P<0.05)。詳見表1。
表1 造模6周后MS組與空白對照組大鼠各指標情況對比(±s)
表1 造模6周后MS組與空白對照組大鼠各指標情況對比(±s)
組別 n 體重g FBG mmol/L Ins μIU/mL ISI TC mmol/L TG mmol/L LDL-C mmol/L HDL-C mmol/L收縮壓mmHg空白對照組 10 312.60±15.70 4.78±0.87 17.40±3.86 -4.38±0.33 1.22±0.14 0.57±0.10 0.48±0.11 0.81±0.14 104.60±6.82 MS組 52 327.88±21.901)5.32±0.571) 31.01±4.431) -5.09±0.241)1.90±0.221) 1.00±0.211) 0.68±0.151) 0.64±0.141)121.04±10.131)與空白對照組比較,1)P<0.05
2.2 昆丹顆粒對 MS模型大鼠體重、FBG、FINS、ISI、SBP的影響 給藥6周后,各給藥組與模型組比較,昆丹高劑量組大鼠體重、空腹血糖、血清胰島素、收縮壓均顯著降低(P<0.05),胰島素敏感指數(shù)明顯升高(P<0.05),具有統(tǒng)計學意義;昆丹中劑量組僅體重下降(P<0.05);羅格列酮組除收縮壓無統(tǒng)計學意義外,其余各指標均有統(tǒng)計學意義。昆丹高、中、低劑量組與羅格列酮組比較,昆丹高劑量組與羅格列酮組比較無統(tǒng)計學意義。詳見表2。
表2 昆丹顆粒對MS大鼠模型體重、FBG、FINS、ISI、SBP的影響(±s)
表2 昆丹顆粒對MS大鼠模型體重、FBG、FINS、ISI、SBP的影響(±s)
組別 n 體重(g) FBG(mmol/L) FINS(μIU/mL) ISI 收縮壓(mmHg)空白對照組 10 421.60±16.041) 5.15±0.741) 18.75±2.971) -4.55±0.111) 100.70±8.231)模型組 8 462.12±20.75 6.57±0.94 48.18±10.75 -5.73±0.16 122.88±8.22昆丹高劑量組 11 435.73±16.731) 5.57±0.391) 36.06±5.311) -5.29±0.201) 111.64±11.781)昆丹中劑量組 10 442.70±19.951) 6.16±0.532) 42.97±7.562) -5.56±0.172) 114.40±13.07昆丹低劑量組 9 459.62±14.402) 6.29±0.572) 44.91±6.302) -5.63±0.202) 116.00±13.96羅格列酮組 10 440.10±15.931) 5.52±0.821) 35.16±6.291) -5.24±0.311) 117.88±11.51與模型組比較,1)P<0.05;與羅格列酮組比較,2)P<0.05
2.3 昆丹顆粒對 MS大鼠模型血清FFA、TNF-α、Lept的影響給藥6周后,各給藥組與模型組比較,昆丹高劑量組、羅格列酮組FFA、TNF-α、Lept顯著降低(P<0.05),昆丹中劑量組FFA、Lept明顯降低(P<0.05);昆丹高劑量組與羅格列酮組比較無統(tǒng)計學意義。詳見表3。
表3 昆丹顆粒對MS大鼠FFA、TNF-α、Lept的影響(±s) mmol/L
表3 昆丹顆粒對MS大鼠FFA、TNF-α、Lept的影響(±s) mmol/L
組別 n FFA TNF-α Lep t空白對照組 10 146.39±15.781) 1.05±0.151) 0.92±0.191)模型組 8 571.79±50.73 1.87±0.21 2.14±0.51昆丹高劑量組 11 447.44±41.731) 1.52±0.171) 1.59±0.141)昆丹中劑量組 10 520.02±30.801)2)1.70±0.152) 1.83±0.191)2昆丹低劑量組 9 555.51±52.112) 1.83±0.172) 2.01±0.172)羅格列酮組 10 461.40±48.421) 1.39±0.171) 1.47±0.331)與模型組比較,1)P<0.05;與羅格列酮組比較,2)P<0.05)
MS是一種多因子起源的復雜功能紊亂癥候群,具體發(fā)病機制尚不清楚,目前普遍認為MS的發(fā)病機制主要是在肥胖的基礎上產(chǎn)生胰島素抵抗,結合脂肪因子、炎癥介質(zhì)、FFA等相互作用進一步發(fā)展成為MS。肥胖與IR及MS關系密切,肥胖患者常伴有IR,減輕體重會改善IR的狀況[5]。IDF 2005年4月頒布的MS新定義將向心性肥胖作為診斷代謝綜合征的首要前提,主要是因為腹內(nèi)脂肪分布與血糖血脂代謝紊亂、胰島素抵抗、高血壓和動脈粥樣硬化的發(fā)病率關系更為密切,其作用的中心環(huán)節(jié)可能是游離脂肪酸。MS患者空腹血清FFA水平明顯升高,且與ISI呈顯著負相關[6]。FFA可以通過多種方式干擾胰島素的作用和葡萄糖代謝,主要機制有:下調(diào)靶細胞膜上胰島素受體的數(shù)目并影響其親合力,干擾胰島素受體后信號的轉(zhuǎn)導[7];高水平的FFA抑制肝細胞對胰島素的滅活,抑制糖的氧化和非氧化途徑,抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運,促進肝糖異生及輸出,抑制肝糖原合成;抑制骨骼肌葡萄糖的攝取及氧化而拮抗胰島素的作用,抑制肌糖原合成[8];干擾糖脂代謝相關基因表達,影響胰島素的敏感性[9];影響胰島素的分泌,長期高水平FFA可以抑制β細胞分泌胰島素和誘導β細胞凋亡。故FFA升高是導致MS的一個重要機制。
瘦素是肥胖基因的產(chǎn)物,是主要由白色脂肪細胞分泌的一種多肽激素,在血清中以游離狀態(tài)存在或與瘦素結合蛋白結合,與肥胖的關系最為直接。是脂肪細胞分泌的飽感信號,通過下調(diào)下丘腦和弓狀核神經(jīng)肽Y的分泌抑制食欲,減少食物攝入,同時興奮交感神經(jīng),增加能量的消耗,加強脂肪酸分解,抑制脂肪合成,還可抑制胰島素分泌,促進內(nèi)臟脂肪分解,減少非脂肪組織內(nèi)TG堆積,增加骨骼肌和脂肪組織胰島素敏感性,從而減輕體重[10]。臨床觀察也發(fā)現(xiàn)多數(shù)肥胖患者瘦素水平顯著高于正常體重者和消瘦者,提示多數(shù)肥胖患者存在瘦素抵抗,這可能是人類肥胖的重要原因。目前認為高瘦素水平是胰島素抵抗的獨立危險因素。
TNF-α主要由單核、巨噬細胞產(chǎn)生,脂肪和骨骼肌細胞也能產(chǎn)生少量,具有激活白細胞、介導內(nèi)毒素休克、調(diào)節(jié)炎癥及免疫反應的功能。TNF-α是多功能細胞因子,在肥胖患者脂肪組織中呈高表達,與IR密切相關。其作用機制可能是:直接誘導胰島素受體絲氨酸磷酸化,通過阻礙酪氨酸的正常磷酸化,影響胰島素受體后的信號轉(zhuǎn)導,抑制胰島素依賴的葡萄糖轉(zhuǎn)運,并可促進脂解,增加FFA釋放加重IR;能刺激肝臟產(chǎn)生CRP,使脂肪細胞PAI-I表達增加,同時抑制脂聯(lián)素的生成促進IR的發(fā)展;可以作用于胰島β細胞誘導其凋亡,減少胰島素的合成分泌;降低血TNF-α水平可改善胰島β細胞的功能,緩解IR[11]。目前認為MS發(fā)生機制主要是在肥胖的基礎上機體產(chǎn)生IR,脂肪組織參與的亞臨床炎癥在MS的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用。
中醫(yī)認為,MS為本虛標實之證,本虛為脾不健運、腎氣不足,標實為氣滯痰濕血瘀,病位在脾(胃)肝腎。而且中醫(yī)強調(diào)治未病,當出現(xiàn)實證而本未虛時就應當扶正,所以本病之發(fā)病關鍵與脾最為密切,立法當以健脾益氣,祛痰化濁為主,兼以疏肝理氣,活血化瘀,補腎養(yǎng)陰。昆丹沖劑是導師在綜合大量的文獻研究和多年的臨床經(jīng)驗基礎上,以現(xiàn)代醫(yī)學對MS的病理生理認識為依據(jù),從中醫(yī)整體觀念辨證論治的觀點出發(fā)擬定的治療方劑。方中黃芪既能補氣健脾升陽,又能補肺以助散布水津,杜絕生痰之源,為方中主藥;白術健脾利濕,燥濕消腫,昆布軟堅祛痰化濁,三藥合用共湊益氣健脾,祛濕化濁之功;丹參祛瘀生新,活血通絡,山楂行氣散瘀,兩藥合用防痰瘀互結;佛手疏肝解郁,理氣和中,燥濕化痰,肝氣疏則脾胃升降協(xié)調(diào),運化能力增強,助芪術健脾化濁,氣行則血行,又助丹參、山楂活血化瘀;決明子清肝瀉火,平抑肝陽、制首烏補肝腎,益精血、白芍養(yǎng)血斂陰,平抑肝陽,三藥合用共湊益精養(yǎng)血,補肝腎之陰,既能防治久病及腎,又能補益腎中精氣,還能養(yǎng)血斂陰柔肝,防肝升太過,肝陽上亢。全方消補兼施,標本同治,使痰濕化,瘀血散,脾氣充,肝氣疏,腎精足。
本結果顯示,昆丹顆粒具有明顯的減重、降糖、調(diào)脂、降壓作用,其機制可能與益氣活血、利濕降濁降低TNF-α、FFA、瘦素水平,改善胰島素抵抗,增加外周組織對胰島素的敏感性有關。但昆丹大劑量組療效優(yōu)于昆丹中劑量組,昆丹小劑量組數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學意義,說明在用量上有劑量依賴性。再者本實驗只是初步證明了驗方早期干預代謝綜合征IR的有效性,以及中醫(yī)治療的優(yōu)勢,其具體機制及作用靶點尚未闡明,有待進一步研究,為臨床應用和推廣提供理論依據(jù)。
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