研究地點:青島大學醫學院營養研究所,山東青島,266021
摘 要
目的
研究明日葉查爾酮(AC)對2型糖尿病大鼠血管內皮細胞損傷的保護作用。
方法
將用高脂飼料餵養加鏈脲佐菌素腹腔注射誘發的2型糖尿病動物模型,隨機分為糖尿病對照組和高、中、低劑量AC組,每組10只。糖尿病對照組餵飼高脂飼料並經口灌胃蒸餾水,高、中、低劑量AC組分別經口灌胃30、10和5mg/kgAC,正常對照組給予普通飼料,連續4周後測定各組血清內皮素-1、鈣黏蛋白、丙二醛、空腹血糖和血清胰島素等水平的變化。
結果
與糖尿病對照組比較,高劑量AC組內皮素-1和鈣黏蛋白的含量降低,空腹血糖和血清胰島素水平降低,差異均有顯著性(F=4.58~48.29,q=3.45~14.94,P<0.05)。
結論
AC可降低2型糖尿病大鼠血清內皮素-1和鈣黏蛋白的水平,對血管內皮細胞的損傷有保護作用。
關鍵詞:明日葉查爾酮;2型糖尿病;內皮縮血管肽類;橋粒鈣黏蛋白質類
明日葉是一種原產於日本八丈諸島野生芹科植物,明日葉查爾酮(AC)是明日葉的主要功效成分,具有提高機體免疫力、延緩衰老等多種功效,在抗腫瘤、抗氧化、抗糖尿病等方面具有良好作用。研究證明,AC具有胰島素樣抗糖尿病活性,誘導葡萄糖轉運體移位,起到降血糖的作用。但是目前尚未見有AC對2型糖尿病病人血管內皮細胞影響的研究報道。本實驗通過給予2型糖尿病大鼠不同劑量AC的方法,觀察AC對2型糖尿病大鼠血管內皮細胞損傷的保護作用。
1材料與方法
1.1材料
清潔級雄性Wistar大鼠50只,體質量160~180g,由山東魯抗醫藥實驗中心提供。
1.2實驗樣品
AC由本實驗室制備,經紫外線分光光度法測定其純度>90%。查爾酮標準品購於美國SIGMA公司。
1.3儀器與試劑
TDL-5離心機購於上海安亭科學儀器廠;電子天平為山海天平儀器廠產品;RosysAnthos2010型雙波長酶標儀為深圳雷杜生命科學股份有限公司產品;內皮素(ET)放射免疫分析試劑盒、碘[125I]胰島素放射免疫分析試劑盒購於北京北方生物技術研究所;大鼠血管內皮鈣黏蛋白(VE-ca)和丙二醛(MDA)試劑盒購於南京建成生物工程研究所。
1.4實驗方法
1.4.1模型制備
用高脂飼料(由北京華阜康生物科技股份有限公司提供)餵養並腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素的方法制備2型糖尿病大鼠模型。自給予高脂飼料餵養的第2周起腹腔注射劑量為15mg/kg體質量的鏈脲佐菌素,每周1次,連用3周,以空腹血糖高於16.7mmol/L者視為造模成功。正常對照組給予普通飼料餵養並腹腔注射等量的檸檬酸鈉緩衝液。1.4.2動物分組及處理
將誘發的2型糖尿病動物模型隨機分成4組,每組10只。糖尿病對照組餵飼高脂飼料並經口灌胃蒸餾水,高、中、低劑量AC組餵飼高脂飼料並分別經口灌胃給予30、10、5mg/kg的AC,正常對照組(10只)給予普通飼料並經口灌胃相同劑量的蒸餾水,連用4周。在末次灌胃後禁食12h,稱體質量,尾尖採血測定空腹血糖。全部動物按5mL/kg經腹腔注射70g/L的水合氯醛麻醉後,打開腹腔,腹主動脈取血,分離血清備檢。1.5檢測指標
ET-1採用免疫放射分析法檢測[5]。VE-ca採用雙抗體一步夾心法酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測,按照試劑盒說明書進行操作。血糖採用葡萄糖氧化酶法測定。血清胰島素採用放射免疫法測定。MDA採用硫代巴比妥酸比色法測定。
1.6統計分析
採用SPSS17.0統計軟件對計量資料進行單因素方差分析,兩兩比較採用q檢驗。
2結果
糖尿病對照組ET-1、VE-ca、MDA、血糖、胰島素含量高於正常對照組,差異均有顯著意義(F=4.58~48.29,q=4.36~14.94,P<0.05)。高劑量AC組的ET-1、VE-ca、MDA、血糖、胰島素含量均低於糖尿病對照組、低劑量AC組、中劑量AC組,差異均有顯著性(q=3.02~12.11,P<0.05);而與正常對照組比較差異無顯著性(P>0.05)。結果見表1。
3討論
血管病變是2型糖尿病的主要併發症,血管內皮損傷是導致糖尿病血管病變機制之一。血管內皮細胞具有高度的代謝和分泌活性,能感知炎性信號和分泌活性物質。受損後的血管內皮細胞可發生功能障礙,導致分泌功能失調和分泌的多種活性物質之間失衡。內皮細胞功能障礙與心腦血管疾病,特別是動脈粥樣硬化的形成密切相關。
國內外很多研究結果表明,2型糖尿病病人存在血管內皮功能障礙,高濃度葡萄糖可誘導血管內皮細胞功能的異常。
AC屬黃酮類化合物,其化學結構為1,3-二苯基丙烯酮。研究證明,AC具有抗糖尿病、降血糖的作用。
本研究結果顯示,糖尿病對照組的空腹血糖和胰島素水平均顯著高於正常對照組,表明成功誘發了2型糖尿病大鼠模型。高劑量AC組的空腹血糖和胰島素均低於糖尿病對照組,提示AC能降低2型糖尿病大鼠的血糖和胰島素水平,改善其胰島素抵抗狀況。ET-1是血管內皮細胞分泌的具有強大縮血管和促進細胞分裂的肽類物質,可以增加血管通透性,促進血管平滑肌細胞增殖和遷移。在正常情況下,ET-1和一氧化氮這對拮抗因子保持細胞的舒縮平衡。當血管內皮細胞受到損傷,這種平衡就會被打破。糖尿病病人血清ET-1水平可明顯升高。
本研究結果顯示,糖尿病對照組大鼠血清ET-1水平高於正常對照組,提示其血管內皮細胞受到損傷。高劑量AC組血清ET-1水平低於糖尿病對照組,表明AC對大鼠血管內皮細胞的損傷具有保護作用。VE-ca能保持細胞的完整性和極性。
國外研究顯示,VE-ca水平是反映血管內皮細胞損害的有效指標。王佔華等研究顯示,晚期糖基化終產物可引起VE-ca分布和形態改變。本研究結果顯示,糖尿病對照組血清VE-ca濃度明顯高於正常對照組,而高劑量AC組則低於糖尿病對照組,說明2型糖尿病大鼠血管內皮已受到損害,AC對2型糖尿病大鼠血管內皮的損傷具有保護作用。
本實驗結果亦顯示,糖尿病對照組MDA水平較正常對照組升高,而高劑量AC組則較糖尿病對照組降低,提示AC對抑制糖尿病大鼠脂質過氧化有一定作用,這也可能是AC對2型糖尿病大鼠血管內皮細胞損傷具有一定保護作用的機制所在。
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