板栗壳斗总酚对高脂糖尿病大鼠血糖和血脂水平的影响

板栗壳斗总酚对高脂糖尿病大鼠血糖和血脂水平的影响陈思玉刘玉军*（北京林业大学生物科学与技术学院，北京100083）[摘要]目的：观察板栗壳斗总酚对II型糖尿病伴高血脂模型大鼠血糖与血脂水平的影响。方法：通过腹腔注射链脲佐菌素，配合高脂饲料诱导建立糖尿病脂代谢紊乱大鼠模型。将动物随机分为模型对照组、板栗壳斗总酚大剂量组（300mg/kg）、小剂量组（150mg/kg）及甲糖宁组，并设正常对照组。给药8周后处死大鼠，取血清测定空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平。结果：与正常对照组对比，模型组血糖FPG、TC、TG、LDL水平显著升高，HDL水平显著降低；与模型对照组比较，大剂量组血糖及血脂水平有显著改善，小剂量组血糖水平显著改善，血脂水平无显著变化。结论：板栗壳斗提取物能显著改善高脂糖尿病模型大鼠的血糖水平，大剂量时能显著调节血脂水平。[关键词]板栗；壳斗；血糖；血脂；糖尿病[基金项目]TheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(JD2010-2)[通讯作者]*刘玉军，E-mail:[e-mail]，主要研究方向:药用植物学化学II型糖尿病患者除血糖水平异常升高外，还普遍存在脂代谢紊乱的现象，主要表现为血液甘油三酯（TG)、总胆固醇（TC)和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C)水平升高，腹部脂肪增加.研究调节血糖血脂的药物对于预防和治疗糖尿病，提高糖尿病人的健康状况具有重要意义。板栗壳斗是板栗（CastaneamollissimaBlume）果实外的带刺毛壳，采收后作为废弃物抛弃。2010年，沈阳药科大学与日本明治医科大学合作研究发现，板栗壳斗中含有的山奈酚、没食子酸、3,4-二甲基苯甲酸、鞣花酸、苯甲基-6-O-β-D-葡萄糖苷等多种化学成分具有醛糖还原酶抑制活性，其中鞣花酸与苯甲基-6-O-β-D-葡萄糖苷活性最为显著，提示这些物质具有一定的降糖活性；2011年，MujićA.等研究发现，板栗壳斗粗提物能够修复链脲佐菌素（STZ）诱发的Rin-5F大鼠原代β胰岛细胞的损伤，同样提示板栗壳斗提取物具有一定的降糖作用，同年，尹培培等研究发现，板栗壳斗提取物能显著降低STZ诱导的糖尿病模型大鼠血糖水平，从而在整体动物水平验证了板栗壳斗的降糖活性，该活性可能与板栗壳斗总酚的抗氧化活性相关。本研究旨在进一步评价板栗壳斗总酚对高脂糖尿病大鼠血糖和血脂水平的影响，从而对板栗壳斗总酚的生物活性有更充分的认识。1材料1.1动物清洁级Wistar雄性大鼠，体重100~120g，由军事医学科学院动物中心提供，许可证号：SCXK-00118901.2仪器RT-9000型半自动生化仪（深圳雷杜生命科学股份有限公司），GT-1640型日本京都血糖仪以及相应试纸（爱科来国际贸易（上海）有限公司）。1.3试剂链脉佐菌素与甲糖宁（Sigma公司），大鼠甘油三酯测定试剂盒、葡糖糖试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒、总胆固醇试剂盒（自中生北控生物科技股份有限公司），高脂饲料（军事医学科学院动物中心，配方为：10%猪油，20%蔗糖，2.5%胆固醇，1.0%胆酸盐，66.5%普通动物饲料）。2方法2.1板栗壳斗总酚制备干燥的板栗壳斗1kg，加入50%乙醇8L，80℃回流提取三次，每次1h，浸提液经纱布过滤、离心后将上清液合并，50℃，0.1MPa真空减压浓缩至原体积的20%，然后用蒸馏水将浓缩液补充至原体积，静置24h，取上清，进一步离心（5000rpm×10min）后收集上清液。将上清液通过蒸馏水平衡好的HPD100大孔树脂层析柱(600mm×60mmi.d.)，然后依次用4L的去离子水洗脱,4L50%乙醇洗脱，收集50%洗脱液，然后于50℃，0.1MPa真空浓缩成膏，最后冷冻干燥得到板栗壳斗总酚，并于−20°C避光保存。2.2高脂糖尿病大鼠模型的建立与分组雄性Wistar大鼠，适应性喂养一周后，选取体重在200~250g的大鼠，给予高脂饲料喂养一个月，空腹24h后腹腔注射STZ（55mg/kg），5天后尾静脉取血测定大鼠空腹血糖浓度，选取空腹血糖值大于11.1mmol/L的40只糖尿病模型大鼠。将40只糖尿病模型大鼠随机分为4组，分别为大剂量组、小剂量组、甲糖宁组和模型对照组。空腹12h后，大剂量组灌胃给予板栗壳斗总酚300mg/kg，小剂量组灌胃给予板栗壳斗总酚150mg/kg，甲糖宁组灌胃给予甲糖宁100mg/kg，模型对照组灌胃给予等量生理盐水。实验中每天给药1次，共给药8周，并于给药后的14天（2wk），28天（4wk）、42天（6wk）、56天（8wk）尾静脉取血测定大鼠空腹血糖值，记录动物体重。给药8周后，小鼠禁食12h，10%乌拉坦腹腔注射麻醉后腹主动脉取血，离心取血清，按照相应试剂盒要求分别测定血清TC、TG、LDL-C和HDL-C水平。另取一组动物（10只），始终以普通饲料饲养，并分别于同一时间检测各种指标，作为正常对照组。2.3统计学处理采用SPSS进行统计学分析，所有结果表示为平均值±标准偏差(SD)（n=10），采用t检验，p0.05认为存在显著性差异，p0.01认为存在极显著性差异。3结果与分析3.1一般体征分析高脂饲料饲养的大鼠1个月后体重明显高于正常对照组，精神状态良好，反应灵敏，毛色光亮，自主活动较少。腹腔注射STZ后，模型组动物明显出现多饮、多食、多尿的现象，之后逐渐消瘦，并不同程度的出现毛色灰暗、皮肤瘀斑、尾部溃疡等情况，但各组均没有出现死亡个体。板栗壳斗总酚大剂量与小剂量组大鼠饮水量均出现显著下降，但进食量未见显著差异。第8周末各组动物的体重如表1所示:表1板栗壳斗总酚对高脂糖尿病模型大鼠体重的影响组别体重/g0wk2wk4wk6wk8wk正常对照439.7±33.7468.8±36.3295.6±45.1536.9±34.8549.6±36.2模型对照273.4±27.3**280.5±22.8**266.2±29.6**230.5±33.1**246.3±27.3**大剂量组260.8±22.4270.4±26.7260.7±24.9260.8±26.7#284.3±24.9#小剂量组280.4±30.8278.3±23.1260.8±41.3251.2±35.3265.9±32.7甲糖宁组274.8±29.5276.6±33.4256.5±33.1244.7±33.7238.7±41.6**与正常对照组相比，p0.01，#与模型组相比，p0.05由上表可以看出，正常对照组大鼠体重在不断增加，但模型对照组大鼠体重显著低于正常对照组，且体重呈不断下降趋势，符合糖尿病模型的特点；甲糖宁阳性对照组体重与模型对照组相比没有显著差异，说明甲糖宁并不能抑制大鼠体重的下降；板栗壳斗总酚高剂量与低剂量组在4周前都不能抑制模型大鼠体重下降，但大剂量组在第6周和第8周的体重显著高于模型对照组，说明一定程度上抑制了体重的进一步降低。3.2板栗壳斗总酚对高脂糖尿病模型大鼠空腹血糖水平的影响表2.板栗壳斗总酚对高脂糖尿病模型大鼠空腹血糖的影响组别空腹血糖水平/mmol/L0wk2wk4wk6wk8wk正常对照3.4±0.723.6±0.483.8±0.373.6±0.433.6±0.59模型对照27.6±3.3**28.5±2.8**26.8±2.9**29.3±3.1**28.9±3.3**大剂量组26.8±2.427.4±2.624.7±2.324.6±3.3#23.8±2.4#小剂量组28.1±3.027.8±3.126.8±3.325.2±3.3#26.5±3.7甲糖宁组27.3±2.526.6±3.423.3±3.1#21.5±3.6##19.4±3.6##**与正常对照组相比，p0.01，#与模型组相比，p0.05，##与模型组相比，p0.01由表2可以看出，经过高脂饲料喂养以及STZ诱导后，建模成功的糖尿病大鼠空腹血糖值极显著高于正常对照组，并能基本稳定在一个较高值。自第4周开始，甲糖宁组与模型组相比较，血糖值显著下降，自第6周开始，板栗壳斗大剂量组血糖值与模型组比较有显著下降，但降糖效果没有甲糖宁显著。板栗壳斗小剂量组在第6周表现出显著降糖活性，但第8周血糖值与模型组相比并没有显著差异。3.3板栗壳斗总酚对高脂糖尿病模型大鼠血脂水平的影响表3板栗壳斗总酚对高脂糖尿病模型大鼠血脂水平的影响组别血脂水平/mg/dLTCTGHDL-CLDL-C正常对照58.41±6.2050.70±4.6428.64±4.2628.25±5.81模型对照87.97±7.97**75.79±8.90**21.52±4.26*43.64±4.64**大剂量组49.14±9.74##54.47±8.51##28.46±6.97#22.11±4.64##小剂量组54.87±10.62##52.63±9.68##24.09±5.8134.06±4.64#甲糖宁组75.00±9.7457.41±3.48##24.76±2.3236.46±2.71#**与正常对照组相比，p0.01，#与模型组相比，p0.05，##与模型组相比，p0.01由表3可以看出，诱导后的高脂糖尿病模型大鼠的TC、TG、LDL-C水平与正常对照组相比极显著显著升高，HDL-C水平显著降低。板栗壳斗总酚大剂量组TC、TG、LDL-C水平与模型组相比极显著显著下降，HDL-C水平显著升高；小剂量组TC、TG水平与模型组相比极显著下降，LDL-C水平显著下降，但HDL-C水平没有显著差异。甲糖宁组TG与LDL-C水平与模型组相比显著下降，但TC与HDL-C水平未有显著差异。4讨论II型糖尿病往往同时合并脂代谢紊乱，其原因在于糖尿病人体内胰岛素缺乏或体内脂代谢相关的脂蛋白酯酶LPL和肝酯酶HL的活性发生变化。LPL是分解TG的水解酶，在胰岛素不足时活性降低，造成甘油三酯分解代谢障碍。同时，在II型糖尿病患者体内胰岛素水平不足或与其受体结合力下降时，分解脂肪组织的肝酯酶被激活，使脂肪组织释放出大量的TG和游离脂肪酸（FFA，这使得肝脏内极低密度脂蛋白（VLDL)合成增加，由于病人本身LPL活性下降，使得血液中富含TG脂蛋白的清除减少，因此会发生严重的高甘油三酯血症。根据II型糖尿病的发病机制，本研究首先给予大鼠高脂高糖饮食又发高脂血症，经过一个月的诱导，大鼠体重明显增加，总胆固醇、甘油三酯水平均显著高于正常对照组，高密度脂蛋白水平也有所下降，之后给予小剂量腹腔注射链脲佐菌素诱导产生糖尿病模型，使大鼠血糖水平也显著增加。这主要是由于高脂高糖饮食导致大鼠体重超重、胰岛素抵抗以及糖耐量减少，小剂量链脲佐菌素引起胰岛轻度破坏，功能部分受损，从而使得血糖升高。板栗壳斗为板栗果实外的带刺毛壳，一直以来被作为废弃物抛弃，造成资源的大量浪费。研究发现，板栗壳斗提取物中含有大量的多酚类物质，并具有显著的抗氧化活性。本实验通过高脂饮食结合低剂量STZ诱导方法成功构建了高脂糖尿病大鼠模型，并在此基础上研究了板栗壳斗总酚对II型糖尿病模型大鼠血糖及血脂代谢的影响。结果表明，板栗壳斗总酚能一定程度上改善高脂糖尿病模型大鼠的糖脂代谢紊乱，因此有望作为新的药物改善糖尿病病人的血脂和血糖水平。【参考文献】[1]陈春林,张仲达.在体女性盆腔动脉血管网数字化三维模型构建方法及意义[J].中国实用妇科与产科杂志.(04)[2]徐玉静,欧阳振波,刘萍,陈春林.磁共振成像在子宫肌瘤动脉栓塞术中的应用价值[J].中国实用妇科与产科杂志.2011(04)[3]方驰华,苏仲和.数字医学技术在胰腺肿瘤诊断和可切除性评估中的研究[J].实用医学杂志.(10)[4]欧阳振波,刘萍