染料木素鉻配合物改善2型糖尿病大鼠模型糖尿病相關(guān)生化指標(biāo)及靶器官損害作用的研究

田建明，韋 康，宋蓮蓮，解生旭，陳穎麗，徐雅娟*

（1.吉林省創(chuàng)新醫(yī)藥公共服務(wù)平臺(tái)有限責(zé)任公司，長(zhǎng)春 130012；2.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，長(zhǎng)春 130021）

鉻（Ⅲ）是人體必需的微量元素之一，其在人體內(nèi)可形成葡萄糖耐受因子，協(xié)同胰島素一起參與人體糖代謝及脂肪代謝[1]。染料木素是廣泛存在自然界中的黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降脂等多種活性[2]，將染料木素與鉻元素制備成的配合物—染料木素鉻配合物，其清除自由基能力明顯高于母體染料木素[3]，此外染料木素鉻配合物還有降低空腹血糖、提高葡萄糖耐量、降低胰島素耐量等作用[4]，但其在治療2型糖尿病方面的研究未見(jiàn)報(bào)道，本文研究了染料木素鉻配合物對(duì)大鼠2型糖尿病模型的影響。在研究染料木素鉻配合物降糖、降脂等作用的同時(shí)，探討了該配合物對(duì)該模型相關(guān)臟器病變的影響，為開發(fā)治療2型糖尿病的新藥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 染料木素鉻配合物（簡(jiǎn)稱染料木素鉻），純度90%，批號(hào)：20160225，吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院植化室提供；鹽酸二甲雙胍緩釋片，上海普康藥業(yè)有限公司，0.5 g/片×24片，產(chǎn)品批號(hào)：150906。鏈脲佐菌素，純度＞99%，美倫生物提供，Lot：M0115A，Case：18883-66-4，P.N.：MB1227。儲(chǔ)存：2 ～ 8 ℃，防潮密閉避光；生化試劑盒：葡萄糖（GLU），批號(hào)：141516015；低密度脂蛋白（LDL），批號(hào)：142017002；尿素氮（UREA），批號(hào)：141317005；肌酐（CREA），批號(hào)：141017003，均購(gòu)自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司；總膽固醇（TC），批號(hào)：170120；三酰甘油（TG），批號(hào)：161215；高密度脂蛋白（HDL），批號(hào)：170326，均購(gòu)自濰坊三維生物工程集團(tuán)有限公司。ELISA試劑盒。胰島素（INS）、糖化血紅蛋白（GHb），均為北京愛(ài)媚麗生物科技有限公司-分裝美國(guó)RD公司，批號(hào)均為201705。SD-300生化分析儀（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司），F(xiàn)A1004N 型電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司），Leica RM2255型石蠟切片機(jī)（德國(guó) Leica 公司），Leica EG1140 石蠟包埋機(jī) （德國(guó) Leica 公司），OlympusBX51光學(xué)顯微鏡（日本 Olympus 公司）。SD大鼠，雄性，體質(zhì)量130～150 g，遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)有限公司，許可證號(hào)：SCXK（遼）2015-0001。大小鼠維持飼料來(lái)源于北京科澳協(xié)力飼料有限公司，京飼證（2014）06054，產(chǎn)品批號(hào)：17023211；高糖高脂飼料：基礎(chǔ)飼料粉67%、蔗糖20%、豬大油10%、膽固醇2.5%、膽酸鈉0.5%（基礎(chǔ)飼料粉：長(zhǎng)春市億斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限責(zé)任公司，生產(chǎn)許可證：SCXK-（吉）2003-0008，飼料生產(chǎn)許可證編號(hào)：吉飼證（2014）01092行標(biāo)準(zhǔn)：GB14924.1-2001；膽固醇：北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司，批號(hào)：Lot51P10150 Purity：≥90%；膽酸鈉：上?；菔郎噭┯邢薰荆?hào)：150908；蔗糖：吉林省杞參食品有限公司，批號(hào)：2017.02.20；豬大油：自制）；飼養(yǎng)環(huán)境：吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院清潔級(jí)屏蔽環(huán)境動(dòng)物室，環(huán)境設(shè)施合格證：SYXK（吉）2015-0009，溫度20～24 ℃，相對(duì)濕度40%～70%。

1.2 方法

1.2.1 大鼠2型糖尿病模型的制備及分組 參照文獻(xiàn)[5]，取雄性大鼠100只，體質(zhì)量200～220 g，留出10只做正常對(duì)照組外，其余給予高糖高脂飼料喂養(yǎng)，2周后腹腔注射鏈脲佐菌素25 mg/kg，每周1次，連續(xù)3周，第3次腹腔注射后3 d測(cè)定血糖1次，以餐后血糖值≥16 mmol/L且＜20 mmol/L為模型復(fù)制成功，將成模的58只大鼠按血糖值均分5組：模型組（12只）、二甲雙胍95 mg/kg組（11只）、染料木素鉻15 mg/kg組（12只）、染料木素鉻30 mg/kg組（11只）、染料木素鉻60 mg/kg組（12只），另設(shè)一正常對(duì)照組，見(jiàn)表1。

1.2.2 給藥治療及治療周期 各受試藥組分別按上述劑量灌胃給藥，每日1次，模型組、正常對(duì)照組灌胃給于等容積的純凈水，給藥周期5周，給藥期間繼續(xù)用高糖高脂飼料喂養(yǎng)，給藥期間模型組死亡4只、染料木素鉻低劑量組死亡2只、中劑量組死亡1只、高劑量組死亡3只，末次給藥后8 h后開始禁食、24 h后開始處理動(dòng)物。

1.2.3 測(cè)試指標(biāo)

1.2.3.1 血清生化指標(biāo)及細(xì)胞因子 血糖（GLU）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、肌酐（CREA）、尿素氮（UREA）、糖化血紅蛋白（GHb）、胰島素（INS）；

1.2.3.2 病理組織學(xué)檢查 剖取大鼠胰腺、肝、腎、視網(wǎng)膜等置于10%中性福爾馬林溶液中固定，備做病理組織學(xué)檢查。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 各項(xiàng)指標(biāo)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x± s ）表示，采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0，進(jìn)行組間單因素方差分析（oneway ANOVA）。

2 結(jié)果

2.1 染料木素鉻對(duì)2型糖尿病大鼠血清相關(guān)指標(biāo)的影響

2.1.1 對(duì)血清糖代謝指標(biāo)影響 與正常對(duì)照組相比，模型組 GLU、GHb明顯升高（P＜0.05），對(duì)INS影響不顯著；使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對(duì)GLU、GHb有程度不同的改善，見(jiàn)表1。

表1 染料木素鉻對(duì)2型糖尿病大鼠血清糖代謝指標(biāo)的影響（x± s ）

2.1.2 對(duì)血清脂代謝指標(biāo)的影響 與正常對(duì)照組相比，模型組 TC、TG明顯升高（P＜0.05），對(duì)HDL、LDL影響不顯著；使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對(duì)TC、TG有程度不同的改善，見(jiàn)表2。

表2 染料木素鉻對(duì)2型糖尿病大鼠血清脂代謝指標(biāo)的影響（x± s ）

2.1.3 對(duì)血清腎功能指標(biāo)的影響 與正常對(duì)照組相比，模型組 CREA、UREA明顯升高（P＜0.05），使用受試藥物治療5周后，染料木素鉻15～60 mg/kg對(duì)CREA、UREA有程度不同的改善，見(jiàn)表3。

2.2 組織病理學(xué)檢測(cè)結(jié)果 染料木素鉻30～60 mg/kg均可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網(wǎng)膜的病變，提示該組具有降糖、降脂的作用，而且能改善上述臟器的病變；染料木素鉻15 mg/kg組、30 mg/kg組降糖效果不及60 mg/kg組明顯，改善上述臟器的病變有明顯的量效關(guān)系。

3 討論

鉻元素是目前研究較多且結(jié)論較為一致的一種重要的微量元素，在糖尿病患者體內(nèi)這種微量元素明顯降低，三價(jià)鉻在人體內(nèi)可形成葡萄糖耐受因子，協(xié)同胰島素一起參與人體糖和脂肪代謝。一些研究顯示,鉻是通過(guò)增強(qiáng)胰島素的作用來(lái)促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的，起著類似胰島素增敏劑的作用，補(bǔ)充鉻會(huì)改善上述體征[6]。無(wú)機(jī)鉻（CrCl3）在體內(nèi)難以吸收利用，制備有機(jī)鉻配合物是克服這個(gè)問(wèn)題的方向，據(jù)文獻(xiàn)[7]報(bào)道，目前鉻配合物的種類主要有：吡啶羧酸鉻、脂肪族有機(jī)酸鉻、氨基酸類鉻、海藻多糖類鉻、魔芋葡甘露寡糖類鉻、黃酮類鉻[3]（槲皮素鉻、染料木素鉻）。本文以染料木素鉻配合物為研究對(duì)象，探討該配合物在降糖、降脂、改善該模型相關(guān)臟器等方面對(duì)2型糖尿病的影響。

本研究中，染料木素鉻配合物不僅可以明顯降低2型糖尿病模型大鼠的血糖、血脂等指標(biāo)，還改善了該模型大鼠的腎功能指標(biāo)（降低肌酐和尿素氮），組織病理學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示，染料木素鉻配合物可以改善2型糖尿病大鼠胰腺、肝臟、腎臟、視網(wǎng)膜的病變。

2型糖尿病發(fā)病機(jī)制及病變過(guò)程非常復(fù)雜，本文僅從降糖、降脂、改善腎功能等角度探討了染料木素鉻配合物的作用，有關(guān)染料木素鉻配合物治療2型糖尿病的其他機(jī)制，如探討該模型相關(guān)炎癥因子和內(nèi)皮功能的作用會(huì)在之后的論文中陸續(xù)報(bào)道。