黃連素合用二甲雙胍對糖尿病小鼠血糖的影響

徐 麗，李冬梅，孫慧萍，李 霞，曹軍平

0 引言

近年有研究表明，黃連素和二甲雙胍均有明顯的降糖作用［1-5］，黃連素聯(lián)合二甲雙胍治療2型糖尿病，療效肯定、不良反應(yīng)輕微，還可避免高胰島素血癥，改善胰島素抵抗［6-7］。本研究觀察黃連素合用二甲雙胍對四氧嘧啶致小鼠糖尿病模型的血糖及糖耐量的影響，探討二者對糖尿病的聯(lián)合治療作用及作用機(jī)制，以更好地為臨床提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級昆明種小鼠，雄性，體重(25±2)g，由河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號:SCXK(冀)2008-1-003。分籠飼養(yǎng)，室溫下自由攝食、飲水，適應(yīng)環(huán)境1周后開始正式試驗(yàn)。

1.1.2 藥品和試劑 羧甲基纖維素鈉(CMCNa)，分析純。黃連素(Berberine chloride hydrate，純度≥90%)，二甲雙胍(1，1-Dimethylbiguanide hydrochloride，純度 97%)，均由 Sigma-Aldrich 公司提供，將二者按2∶1進(jìn)行配比組成“B-M 合劑”［6-7］，用 0.5%CMC-Na 配成適當(dāng)濃度的混懸液。四氧嘧啶(Alloxan monohydrate，ALX)，由Sigma-Aldrich公司提供，用生理鹽水配成適當(dāng)濃度的溶液，微孔濾膜過濾除菌，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.1.3 主要儀器 電子分析天平;穩(wěn)豪One-touch型血糖檢測儀及血糖試紙條，美國強(qiáng)生公司。

1.2 方法

1.2.1 模型的建立 取雄性小鼠，禁食不禁水16 h，腹腔注射四氧嘧啶溶液200 mg/kg，72 h后測定小鼠空腹血糖。挑選血糖≥11.1 mmol/L的小鼠納入糖尿病模型［8］。

1.2.2 分組與給藥 將成模的小鼠隨機(jī)分為:模型組、B-M合劑高劑量組(400 mg/kg)、B-M合劑中劑量組(200 mg/kg)、B-M 合劑低劑量組(100 mg/kg)，每組10只，另取正常小鼠10只作為正常組。灌胃給藥，每天1次，給藥體積按20 mL/kg，正常組和模型組給予等體積生理鹽水。

1.3 觀察指標(biāo) ①攝食、飲水量及體重:每天觀察各組動(dòng)物攝食、飲水、尿量、毛色、精神狀態(tài)、活動(dòng)等情況，并對攝食量和飲水量做記錄，分別在給藥7、14 d后，稱量體重。②空腹血糖測定:分別在給藥7、14 d后，禁食16 h，小鼠稱重后，尾尖采血，血糖儀上測定空腹血糖值。③糖耐量測定［9］:給藥14 d后，各組動(dòng)物測定空腹血糖值后分別繼續(xù)灌胃給藥，2 h后，各組小鼠按2 g/kg灌胃給予葡萄糖溶液，尾尖采血，測定給予葡萄糖后0、0.5、2 h的血糖值(Bg0、Bg0.5、Bg2)，按下式計(jì)算血糖曲線下面積(AUC):AUC=0.25×(Bg0+4×Bg0.5+3×Bg2)

2 結(jié)果

2.1 B-M合劑對糖尿病小鼠攝食量、飲水量及體重的影響 模型組小鼠多飲、多食、多尿、活動(dòng)減少，體毛松散無光澤，精神萎靡，小鼠體重比正常組明顯下降(P＜0.01)。B-M合劑各劑量組小鼠多飲多食癥狀均有一定程度改善，給藥后14 d與模型組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。B-M合劑各劑量組體重較模型組增加，中、低劑量組與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)果見表1～表3。

表1 B-M合劑對糖尿病小鼠攝食量的影響(±s，n=10)

表1 B-M合劑對糖尿病小鼠攝食量的影響(±s，n=10)

注:與模型組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 攝食量(g/kg)造模前 給藥后7 d 給藥后14 d正常組 - 309.6±41.7 331.5±53.0＊＊ 315.9±28.6＊＊模型組 - 330.7±24.6 410.5±61.2 437.8±42.9 B-M合劑高劑量組 400 339.8±62.4 386.0±31.9 355.0±71.3*B-M合劑中劑量組 200 297.0±62.2 376.1±71.2 366.2±71.0*B-M合劑低劑量組 100 320.4±51.6 393.3±22.0 359.1±62.4*

表2 B-M合劑對糖尿病小鼠飲水量的影響(±s，n=10)

表2 B-M合劑對糖尿病小鼠飲水量的影響(±s，n=10)

注:與模型組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 飲水量(mL/kg)造模前 給藥后7 d 給藥后14 d正常組 - 1 340.0±151.5 1 210.5±203.0＊＊ 1 359.5±310.0＊＊模型組 - 1 190.5±200.5 2 002.0±510.0 1 898.5±242.0 B-M合劑高劑量組 400 1 277.5±262.0 1 798.5±200.0 1 527.0±400.0*B-M合劑中劑量組 200 1 338.5±402.5 1 696.0±291.5* 1 620.0±295.5*B-M合劑低劑量組 100 1 209.0±270.0 1 810.0±302.5 1 742.5±192.0*

表3 B-M合劑對糖尿病小鼠體重的影響(±s，n=10)

表3 B-M合劑對糖尿病小鼠體重的影響(±s，n=10)

注:與模型組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 體重(g)造模前 給藥后7 d 給藥后14 d正常組 - 29.60±1.76 31.25±1.50＊＊ 35.91±1.76＊＊模型組 - 30.21±0.99 23.94±1.92 17.98±2.29 B-M合劑高劑量組 400 29.43±2.18 26.10±1.92 21.50±1.34 B-M合劑中劑量組 200 30.80±2.32 26.70±1.72 26.97±1.93*B-M合劑低劑量組 100 29.15±2.64 25.45±2.30 24.11±2.46*

2.2 B-M合劑對糖尿病小鼠空腹血糖的影響模型組動(dòng)物在造模后血糖持續(xù)升高，與正常組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。B-M合劑各劑量組在給藥7～14 d內(nèi)均能明顯降低空腹血糖值，與模型組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)，但未呈現(xiàn)劑量相關(guān)性。結(jié)果見表4。

表4 B-M合劑對糖尿病小鼠空腹血糖的影響(±s，n=10)

表4 B-M合劑對糖尿病小鼠空腹血糖的影響(±s，n=10)

注:與正常組比較，△P＜0.01;與模型組比較，*P＜0.05;＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 血糖值(mmol/L)造模前 造模后 給藥后7 d 給藥后14 d正常組-6.31±0.94 6.19±1.08 5.98±0.44 5.43±0.63模型組 - 6.17±1.06 13.56±2.40△ 24.28±2.39△ 30.80±0.97△B-M合劑高劑量組 400 5.80±1.14 12.95±1.72△ 13.04±0.98＊＊ 19.78±1.15*B-M合劑中劑量組 200 6.23±0.95 12.91±2.58△ 11.37±2.34＊＊ 9.36±0.74＊＊B-M合劑低劑量組 100 5.72±1.15 13.68±2.30△ 12.23±2.44＊＊ 10.98±2.05＊＊

2.3 B-M合劑對糖尿病小鼠糖耐量的影響 B-M合劑高劑量組可延緩糖尿病小鼠的糖耐量曲線，中、低劑量組可明顯改善糖尿病小鼠的糖耐量異常，改善血糖調(diào)節(jié)功能，與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。結(jié)果見表5。

表5 B-M合劑對糖尿病小鼠糖耐量的影響(±s，n=10)

表5 B-M合劑對糖尿病小鼠糖耐量的影響(±s，n=10)

注:與正常組比較，△P＜0.01;與模型組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 血糖值(mmol/L)0 h 0.5 h 2 hAUC正常組-5.43±0.84 8.12±1.30 6.73±0.46 14.45±0.93模型組 - 16.83±1.2△ 30.96±2.25△ 23.82±2.93△ 50.75±3.94△B-M合劑高劑量組 400 17.08±1.51 22.95±2.62* 29.04±3.98 48.78±4.13 B-M合劑中劑量組 200 13.73±1.85 19.81±2.48＊＊ 13.97±1.59＊＊ 33.76±3.10＊＊B-M合劑低劑量組 100 14.45±1.40 24.60±2.03* 15.27±2.24＊＊ 39.91±2.95＊＊

3 討論

糖尿病已成為繼惡性腫瘤、心腦血管病后危害人類健康的第三大非傳染性疾病，目前糖尿病尚無有效的治愈方法，尋找能夠控制患者血糖水平和預(yù)防并發(fā)癥的藥物依然任重道遠(yuǎn)［10］。近年來，植物來源的天然藥物在防治糖尿病方面的應(yīng)用受到關(guān)注，與合成藥物相比，天然藥物具有價(jià)廉易得、安全有效、可長期服用等優(yōu)點(diǎn)［11-12］。黃連素是從植物中提取的一種生物堿，近年研究證實(shí)，黃連素有抑制肝臟糖原異生、促進(jìn)外周組織葡萄糖酵解、提高胰島素敏感性的作用，能有效促進(jìn)胰島β細(xì)胞的再生及功能恢復(fù)［13-15］。二甲雙胍是治療肥胖或超重2型糖尿病的一線藥物，主要通過抑制肝臟糖異生以及小腸對葡萄糖的吸收，提高周圍組織對胰島素的敏感性，增強(qiáng)對葡萄糖的攝取和利用，可在一定程度上改善胰島素抵抗［16-20］。天然藥物與合成藥物聯(lián)合使用是目前抗糖尿病領(lǐng)域的一條探索途徑［21-22］，本研究將黃連素和二甲雙胍按2∶1進(jìn)行配比組成“B-M合劑”，探討其對糖尿病動(dòng)物血糖的影響。四氧嘧啶注射法是一種公認(rèn)可靠的糖尿病動(dòng)物造模方法［23］。本研究中發(fā)現(xiàn)B-M合劑對四氧嘧啶致小鼠糖尿病的治療窗處于一定劑量范圍內(nèi)，這與于德志等［24］關(guān)于黃連素-二甲雙胍復(fù)方對糖尿病大鼠的研究結(jié)果類似。

黃連素和二甲雙胍配比聯(lián)用組成的B-M合劑降血糖的機(jī)制可能是:①抑制肝臟糖原異生及糖原分解，降低過高的肝葡萄糖輸出，提高葡萄糖的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，促進(jìn)外周組織葡萄糖的無氧酵解，增強(qiáng)外周組織對葡萄糖的攝取和利用，達(dá)到降低血糖的作用;②抑制腸道對葡萄糖的吸收，降低餐后血糖，使體重減輕［3］;③通過抗升糖激素作用和促進(jìn)胰島β細(xì)胞的再生及功能恢復(fù)，達(dá)到降低血糖和減輕體重的作用;④降糖的同時(shí)，增強(qiáng)肝臟超氧化物岐化酶的活性，降低肝臟過氧化脂質(zhì)如游離脂肪酸、低密度脂蛋白、三酰甘油及總膽固醇的水平，提高機(jī)體抗氧化能力［25］;⑤增強(qiáng)胰島素與外周組織胰島素受體結(jié)合，提高外周組織對胰島素的敏感性，改善胰島素抵抗，減輕糖耐量損傷［26］。結(jié)合臨床觀察［6-7］，可認(rèn)為黃連素聯(lián)合二甲雙胍治療2型糖尿病，其降糖作用確切，血糖控制穩(wěn)定，不良反應(yīng)較少，臨床應(yīng)用前景廣闊。

綜上所述，黃連素和二甲雙胍配比聯(lián)用組成的B-M合劑能夠有效的控制血糖、增加體重，其治療糖尿病的作用機(jī)制和作用環(huán)節(jié)尚有待于進(jìn)一步研究。

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