荞麦花叶总黄酮对大鼠2型糖尿病胰岛素抵抗的影响

1 / 10荞麦花叶总黄酮对大鼠 2 型糖尿病胰岛素抵抗的影响作者：尚保华，韩淑英，郑丽坤，朱丽莎， 杨远明，米文生， 魏洪磊【摘要】目的研究荞麦花叶总黄酮对 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的血糖、血脂和对胰岛素抵抗的影响,并探讨其作用机制。方法以脂肪乳灌胃联合低剂量四氧嘧啶注射方法制作 2 型糖尿病大鼠胰岛素抵抗模型。将 SD 大鼠随机分为正常组，模型组，TFBFL 高、中、低治疗组，罗格列酮治疗组。连续灌胃 6 周后,测定空腹血糖(FBG),糖耐量，空腹胰岛素，血清总胆固醇，甘油三酯，游离脂肪酸(FFA),糖化血红蛋白，计算胰岛素敏感指数(ISI)和 KITT。HE 染色观察胰腺和肾组织形态学改变。结果与正常对照组比较,模型组大鼠 FBG，OTGG，FINS, TG, TC, FFA, GHb 明显升高，ISI 明显降低。与模型对照组相比, 荞麦花叶黄酮能使FBG, OTGG, FINS, TG, TC, FFA, GHb 降低而升高 ISI,呈一定剂量依赖性,高剂量组与罗格列酮相近。组织 HE 染色光镜下观察显示，模型组大鼠胰腺及肾组织结构异常。不同剂量的 TFBFL 均能明显改善上述组织的病理改变。结论TFBFL 能够剂量依赖性的增加 2 型糖尿病大鼠胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗,对糖尿病大鼠各器官损伤具有保护作用。 2 / 10【关键词】 荞麦花叶黄总酮 2 型糖尿病 胰岛素抵抗Abstract:ObjectiveTo study the effects of total flavones of buckwheat flowers and leaves on serum glucose , serum lipid and insulin resistance in type 2 diabetic rats with insulin resistance and try to find its model of diabetic type 2 rats with insulin resistance was made by injecting alloxan and giving a gastric perfusion of intralipid. Rats were randomly divided into normal group, model group, TFBFL 100, 200 and 400 mg kg-1 groups and rosiglitazone group. Fasting blood glucose(FBG), OGTT ,fasting insulin (FINS) ,insulin sensitivity inex(ISI) ,KITT, free fatty acids (FFA) , triglyceride(TG), total cholesterol (TC), glycosylated hemoglobin (GHb) were measured after 6 weeks. The pancreas, fat, renal issues were stained by HE so as to observe its morphologic changes. ResultsFBG, FINS, TG, TC, FFA, GHb significantly increased in the model group as compared with those in normal group, while ISI was significantly reduced. FBG, FINS, TG, TC, FFA, GHb significantly 3 / 10reduced in the TFBFL group as compared with those in model group, while ISI was significantly increased in dose-dependent manner. The effects of high dose TFBFL treated group were similar to those of RSG group. HE-stained organizations were observed that the model group organizational structure of the pancreas and kidney were abnormal. Those pathologic changes in different dose TFBFL groups were significantly improved. ConclusionTFBFL can increase insulin sensitivity, improve insulin resistance and protect organs of type 2 diabetic rats.Key words:Total flavones of buckwheat flower and leaf; Type 2 diabetes mellitus; Insulin resistance2 型糖尿病胰岛素抵抗的发病率逐年增加，已成为严重威胁人类健康的慢性病，其危害性不仅在于它的发病率高，更主要的是它所导致的心脑血管疾病、失明、肾衰等各种并发症，因此糖尿病的防治刻不容缓。研究表明，荞麦种子提取物有许多药理活性，但对荞麦花叶的研究较少。4 / 10我室前期研究发现荞麦花叶总黄酮具有降糖、降脂、抑制体内外糖基化终产物的形成等作用1,2 ，本实验在此基础上，进一步观察 TFBFL 对实验性 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠的防治作用，探讨其防治糖尿病及其并发症的可能机制。 1 材料与仪器药品与试剂荞麦花叶为甜荞麦子粒收割后自然干燥的花叶，其水提取物经乙醇溶解过滤后，用旋转蒸发器回收乙醇，浓缩干燥即得荞麦花叶总黄酮。罗格列酮;四氧嘧啶(alloxan) ；胰岛素；胰岛素放射免疫分析试剂盒(原子高科股份有限公司)；胆固醇；蔗糖；L谷氨酸钠；1,2丙二醇，考马斯亮蓝试剂盒，血肌酐、游离脂肪酸、糖化血红蛋白等测定试剂盒，甘油三酯、总胆固醇测定试剂盒，其他试剂为国产分析纯。仪器血糖仪，TGL-16 型冷冻低温离心机，日立7150 全自动生化分析仪，722 型分光光度仪，数码照相机，电热恒温水浴锅，Motic Med 数码医学图像分析系统，电热恒温水浴锅，FT630G 型微机多探头放免仪，MP200A 型电子天平，无菌操作台，玻璃研磨器。动物清洁级 SD 大鼠，雄性，体质量 g，北京中国医学科学院实验动物研究所提供，合格证号为 SCXK11-00-5 / 100006。2 方法大鼠糖尿病模型 SD 雄性大鼠 70 只,随机抽取 10 只作为正常对照组,每天灌胃蒸馏水,其余 60 只大鼠每天灌胃脂肪乳(猪油 2 g,胆固醇 g,谷氨酸钠 g,蔗糖 g,果糖 g,吐温 2 ml,丙二醇 3 ml,丙硫氧嘧啶 g,加水至 10 ml),第 14天腹腔注射四氧嘧啶 100 mg/kg，隔日 1 次，共 3 次，同时继续灌胃脂肪乳。末次腹腔注射四氧嘧啶 72 h 后,用血糖仪测定空腹血糖,用毛细血管法判定胰岛素抵抗3 ，其方法为：待测大鼠禁食不禁水 12 h，腹腔注射胰岛素 U/kg，选取注射前，注射后 15，30，60，120 min，5 个时间点测血糖，用 KITT 值表示(以血糖为纵坐标,时间为横坐标,直线回归得回归系数 r 乘以 100 即 KITT)，以空腹血糖 mmol/L,同时 KITT 小于正常对照组的 60作为 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠,造模成功 52 只。分组与给药将 52 只 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠随机分 5 组：模型对照组 11 只,灌胃水 10 ml/kg；阳性药物组 11 只，灌胃 RSG1 mg/kg，TFBFL 低、中、高剂量组各 10只，分别灌 TFBFL100，200，400 mg/kg。上述各组大鼠上午 8 点灌胃给药,2 h 后灌胃脂肪乳,连续 6 周。检测指标末次给药后禁食 12 h，用血糖仪及配套血糖试纸测 FBG，OGTT；比色法测定 TG，TC，FFA，GHb；放6 / 10免法测定 FINS，计算 ISI 评价胰岛素抵抗的程度。按文献4方法：ISI 等于 FBG 与 FINS 乘积倒数的自然对数，即ISI=Ln1/; HE 染色观察胰腺和肾组织形态学改变。数据处理实验数据用软件处理，以s 表示，用方差分析和 t 检验进行组间比较。3 结果TFBFL 对糖尿病大鼠血糖、胰岛素和胰岛素敏感指数的影响与正常对照组相比，模型对照组血糖和胰岛素明显升高，而 ISI 明显降低，说明已形成糖尿病胰岛素抵抗，类似 2 型糖尿病。TFBFL 能明显降低血糖，高剂量组与阳性对照药罗格列酮相近。TFBFL 高剂量组与阳性对照药罗格列酮能明显增加 ISI。结果见表 1。表 1 TFBFL 对糖尿病大鼠TBG，FINS 和 ISI 敏感指数的影响 TFBFL 对 2 型糖尿病大鼠糖耐量及胰岛素抵抗的影响正常对照组灌服葡萄糖后 2 h 血糖水平基本恢复正常，模型组糖耐量各点血糖值均较正常对照组高，2 h 血糖水平仍然很高，符合临床 2 型糖尿病胰岛素抵抗。而各剂量TFBFL 治疗组和罗格列酮治疗组各点血糖值较模型对照组明显降低，TFBFL 随着剂量的增加糖耐量改善更明显。结果见表 2 及图 1。表 2 TFBFL 对糖尿病大鼠 OGTT 的影响TFBFL 对糖尿病大鼠 TG、TC、FFA 和 GHb 的影响中、7 / 10高剂量 TFBFL 能抑制 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠血清 TG 升高，高剂量 TFBFL 能抑制 2 型糖尿病胰岛素抵抗大鼠血清TC、FFA 和 血液 GHb 的升高，高剂量组作用与罗格列酮相近。结果见表 3。表 3 TFBFL 对糖尿病大鼠 TG，TC，FFA和 GHb 的影响TFBFL 对肾、胰腺病理改变的影响正常大鼠肾脏肾小球大小均匀，较为饱满，肾小管上皮细胞排列规则；糖尿病模型肾脏肾小球大小不等，肾小球萎缩、变性坏死，肾小囊腔增大，肾小球基底膜增厚，肾小管萎缩，肾血管壁变厚，管腔狭窄，炎症细胞浸润；给予 TFBFL 高剂量治疗组肾脏较糖尿病模型对照有明显改善(图 2c)。正常大鼠胰岛数目较多、体积较大，呈现圆形或椭圆形细胞团状，边界清楚。胰岛内细胞数目、形态正常；糖尿病模型组胰岛数目减少、体积萎缩，有明显出血灶,胰岛内细胞排列不规则，形态异常，边界不清，有大量炎细胞浸润，有明显出血灶；TFBFL 高剂量治疗组与模型组相比病变均较轻，胰岛体积有所增大，胰岛数量及胰岛内细胞数目增多，细胞的排列趋于规整，细胞形态、大小基本正常。4 讨论胰岛素抵抗是糖尿病、肥胖和脂质代谢紊乱、动脉8 / 10硬化、高血压病等多种慢性代谢相关性疾病的共同病理生理基础和 2 型糖尿病的显著特征5 。目前认为改善 IR 及其相关的代谢异常已成为降低糖尿病发病率的重要防治策略。本实验结果显示，用灌胃脂肪乳和反复小剂量四氧嘧啶腹腔注射可使大鼠空腹血糖增高，KITT 小于正常对照组的 60即胰岛素敏感指数降低，血清 TC、TG、FFA 和血液GHb 显著增高，提示大鼠已经产生胰岛素抵抗和代谢紊乱。灌服荞麦黄酮干预治疗的大鼠可使其空腹血糖降低，TC、TG、FFA 和血液 GHb 显著下降，改善糖耐量和胰岛素抵抗。中药大全记载：“荞麦全草含芸香苷，槲皮素，咖啡酸等黄酮类化合物。有降糖、降脂、降低毛细血管通透性，抗炎等作用” 。本课题组前期大量研究证明荞麦黄酮有降糖、降脂、抗炎、抗氧化等作用。荞麦花叶含多种黄酮类物质，主要有芸香苷、槲皮素等。研究表明 FFA 是糖尿病发生过程中重要的危险因素。本实验动物用脂肪乳和小剂量四氧嘧啶后可见血糖、血脂、FFA 明显升高，KITT小于正常对照组的 60即胰岛素敏感指数降低，与胰岛素抵抗出现相一致。TFBFL 降糖、降脂、改善胰岛素抵抗的作用，可能是通过降脂、降 FFA、抗炎，减少了组织和血中游9 / 10离脂肪酸残基和自由基的形成，从而减少了对组织损伤的攻击。同时病理组织学也证实 TFBFL 能明显改善肾和胰腺组织的病理损伤，表明 TFBFL 在降低糖尿病动物血糖的同时可纠正其脂类代谢异常，增加组织细胞对胰岛素的敏感性，改善 IR 的综合效应，抑制或延缓 T2DM 病程进展及并发症的产生。综上所述，荞麦黄酮降糖、改善胰岛素抵抗的作用可能是通过多途径、多靶点作用产生的。对荞麦的研究处于起步阶段，它的许多功