中药麻黄汤对糖尿病小鼠的影响

中药麻黄汤对糖尿病小鼠的影响

stz通常用于生产替代物和植物，如猪尾草素。由链脲佐菌素引起糖尿病的发病机制是STZ引起特殊位点烷基化,进一步导致多聚ADP-核糖体激活,胰岛B細胞内NAD+和ATP耗竭,导致大量反应性氧簇产生,最终使胰脏B细胞的机能降低以致变性。投与大量的链脲佐菌素所制成的糖尿病动物可以替代人类I型糖尿病模型。麻黄是麻黄科植物麻黄的根,它具有发汗解表、利水等功效,在临床常用于发汗、解热、抗炎等。但是在传统医学的应用中没有治疗糖尿病的记载。我们报道了用麻黄汤来抑制链脲佐菌素所诱发的糖尿病型小鼠的高血糖。在麻黄汤的构成药物中,麻黄被认为有保护胰岛以及改善糖耐量的作用。麻黄汤的成分为麻黄、甘草、杏仁、桂枝(Fig.1a)。麻黄中存在很多Alkaloid和Ephedrine等成分。Ephedrine又分为L-ephedrine和D-ephedrine(Fig.1b)。本实验是以阐明麻黄中的活性成分为目的,侧重探讨麻黄提取物麻黄碱的成分以及L-ephedrine对STZ所诱发糖尿病小鼠的影响。1材料和方法1.1实验动物模型稳定性从日本Kurea公司(东京)购入雄性BALB/c小鼠(8周龄)作为实验动物。据报道,模型稳定性与性别有关,雄鼠于腹腔注射STZ14d后模型即可稳定,雌鼠腹腔注射STZ4周后模型比较稳定。动物在室温24℃±1℃饲养,让其自由摄取固体饲料(CE-2,日本Kurea)。1.2相关信息的采集提取alkaloid,把不同提取成粗粉末状的黄油作为实验用从内田药厂购入生麻黄10g用蒸馏水600ml煎煮成约350ml,离心后取上清。其中麻黄提取物的收取率是15%。另外,把粉碎成粗粉末状的麻黄(10g),用酒精提取3次,加入盐酸得到乳白色沉淀,从这个沉淀中分离出的Alkaloid用于实验。Alkaloid的收取率是0.7%。L-ephedrine(大日本制药)是采用市面销售的试药用于实验。1.3血糖含量的测定把链脲佐菌素(STZ,Sigma,USA)溶于10ml的citrate溶液(pH4.4),以200mg/kg注射于禁食18h小鼠的腹腔内,然后从小鼠的尾静脉采血。用日本东京山之内会社生产的血糖测试仪测定血糖,在投入STZ第4天后,把血糖值在200~500mg/dl范围内的小鼠选为实验动物。在投入STZ的第4天后,把实验用的药物用水溶解,作为小鼠的饮用水,让小鼠饮用2周。药物的投入浓度分别为麻黄,2.86mg/ml、Alkaloid,0.0125mg/ml、L-ephedrine,0.0125mg/ml。把单独饮水的糖尿病小鼠作为对照组。1.4hematoxyren-tsin染色给药2周后取出胰脏,用10%中性福尔马林溶液保存。在用石蜡包埋后进行Hematoxylin-eosin染色。一部分用布胺溶液进行再固定后,做Gimori’saldehyde-fuchsin染色。1.5统计数据用Student'st-test进行检验和分析。2结果2.1对小鼠血糖的影响以高血糖(200~500mg/dl)的小鼠为对象,探讨麻黄提取物,分离麻黄碱及L-ephedrine对血糖值的影响。血糖值在试药投入前和投入开始的第3、6、14天进行测定。饮水的糖尿病对照组的血糖值持续上升,而以麻黄提取物、Alkaloid以及L-ephedrine经口给药小鼠的高血糖被抑制,但是抑制的时期不同。麻黄提取物组的血糖值与对照组相比,在投入的第3天显示降低的趋势,在投入的第14天具有明显的降低(P<0.05)。Alkaloid投入组和麻黄提取物组在第14天同样明显降低(P<0.05)。L-ephedrine投入组在第3天呈现出最强的血糖抑制作用(P<0.05),但是在第6天与对照组没有差别(Fig.2),或许由于活性成分的纯化会使这种效果出现得更早。2.2alkaloid投入组与对照组试验结果体重的测量结果,投入水的糖尿病对照组体重持续减少;到第6天药物投入组全部显示抑制体重减轻的倾向;第14天Alkaloid投入组与对照组相比,出现体重下降;麻黄提取组与L-Ephedrine投入组与对照组相比具有抑制体重下降的趋势(Fig.3)。2.3组织检查2.3.1阳性b细胞对大鼠细胞的染色在饮水的糖尿病对照组的胰组织成像中显示出胰岛萎缩,用aldehyde-fuchsin染色完全看不见阳性B细胞。麻黄提取物、Alkaloid以及L-ephedrine投入组与对照组相比,出现胰岛再生现象,用aldehyde-fuchsin染色后在胰岛中发现多数阳性B细胞再生(Fig.4)。2.3.2对小鼠输注后黄黄蛋白的胰岛面积的影响饮水的糖尿病对照组的胰岛数以及其胰岛面积占胰组织的面积比例减少,而麻黄提取物以及L-ephedrine投入组的胰岛数比糖尿病对照组有明显的提高(P<0.05)。Alkaloid投入组也有增加的倾向(Fig.5a)。Alkaloid及L-ephedrine投入组的胰岛面积有显著的增加(P<0.05及P<0.01),麻黄提取物的胰岛面积也有增加的趋势(Fig.5b)。麻黄提取物Alkaloid以及L-ephedrine投入组在胰组织中所占胰岛面积的比例有显著改善(P<0.05及P<0.01),特别是L-ephedrine投入组在胰组织中所占的胰岛面积改善得最显著(Fig.5c)。3不同途径对糖尿病小鼠的作用机理麻黄的成分主要有Alkaloid、多糖类tannin、feruloylhistamine等,Ephedran是Alkaloid的主要成分,Ephedrine又分为L-ephedrine和D-ephedrine。据报道,用麻黄水提取物向小鼠腹腔内注射,7h及24h后便可看到血糖值显著降低,多糖类的EphedranA-E是其活性本质。但是,EphedranA-E经口给药却是无效的。一方面对于正常小鼠,即使Ephedran经口给药也会造成急性低血糖,这证明Ephedran具有刺激交感神经的作用。我们已经报道了麻黄汤及其构成成分麻黄都具有明显抑制高血糖作用,对于STZ所引起的胰岛损害有其明显的改善,麻黄能够抑制实验后血糖的上升。麻黄的这些效果在投入后的数日中被发现,并不伴有体重的减少,考虑是交感神经刺激以外的机制。因此,我们为说明麻黄及其Alkaloid和L-ephedrine对糖尿病症状缓解的作用机理,用STZ诱发糖尿病小鼠,经口给麻黄及其成分以探讨其对高血糖的作用及对组织的影响。结果是麻黄对STZ所诱发的糖尿病小鼠的高血糖具有抑制作用,这与我们以前的报道相一致。另外,麻黄的Alkaloid和L-ephedrine也被认为有此作用。麻黄在投入后的第3天及第14天对血糖值的增加有所抑制,L-ephedrine在第3天开始抑制血糖的增加。L-ephedrine与麻黄相比较,其作用快、时间短。考虑到有可能麻黄降血糖的活性成分不仅仅是L-ephedrine。作为消耗性疾病经常可以看到糖尿病患者的体重下降。麻黄提取物,Alkaloid及L-ephedrine能够抑制糖尿病小鼠体重的下降。临床上也有报道用麻黄及L-ephedrine对糖尿病症状有改善作用,与本研究结论是一致的。STZ对糖尿病小鼠胰岛的损害是显而易见的。可以预想由于麻黄及其成分对血糖值増加的抑制,而直接影响胰脏组织。根据所观察到的胰岛数量、面积及胰岛组织像,说明麻黄提取物、Alkaloid及L-ephedrine能够提高胰岛数量和面积,进一步使胰组织中胰岛所占胰组织面积的比例有所增加。在这其中,L-ephedrine是被认为最明显改善胰岛的再生。另外在再生的胰组织中通过aldehyde-fuchsin染色所显现的阳性B细胞在胰岛中多数被确认。考虑麻黄及其成分对糖尿病的作用是使变性和萎缩的胰岛再生,促进胰岛中胰岛素的分泌,改善高血糖,且不降低正常动物血糖。根据以上结果进综合推断,麻黄发挥抑制高血糖的作用,主要成分是L-ephedrine。众所周知,L-ephedrine对中枢神经有兴奋作用,但其对胰脏的直接作用却没有相关报道,因此本研究的结论是一个创新。我们已经报道了用包含麻黄的中药汤剂给