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浅论夏枯草水提物对ICR小鼠餐后高血糖的影响
【摘要】 目的：研究夏枯草水提物对正常及四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖的影响。方法：两组ICR小鼠以含夏枯草、、 g·(kg·次)-1灌胃,观察其对淀粉耐量试验的影响;高碘酸希夫氏染色(PAS)观察肝脏、肌肉糖原含量变化,HE染色观察肝脏、肾脏的结构变化。结果:夏枯草水提物能降低正常及四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖。ICR小鼠肝脏PAS染色阳性。肝脏、肾脏HE染色未见异常。结论:夏枯草水提物可能通过促进肝糖原合成,降低正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后高血糖,提高其淀粉耐量，而对肝脏、肾脏组织无损伤作用。
【关键词】 夏枯草; 淀粉耐量试验; 餐后高血糖; ICR小鼠
　　[Abstract] Objective: To study the effects of the water extract of Prunella vulgaris　postprandial hyperglycemia ICR mice. Methods: ICR mices were orally administered the water extract of Prunella vulgaris L. of ， ,　g·kg-1 once to observe its effects on the amylum tolerance test. Periodic acid Schiff reagent(PAS) was used to determine the contents of liver and muscle　staining was performend to observe the changes in the liver and kidney tissue structures. Results: The water extract of Prunella vulgaris L. decreased the postprandial hyperglycemia for the amylum tolerance test in normal and alloxan diabetes mellitus ICR mice. The liver of ICR mice showed posivtive PAS staining. No changes were found in the liver and kidney tissue by HE staining. Conclution: The water extract of Prunella vulgaris L. could promote the hepatic glycogen synthesis, decrease the postprandial hyperglycemia in normal and alloxan diabetes mellitus ICR mice, enhance the amylum tolerance, and cause no damage to the liver and kidney tissue.
　　[Key words] Prunella vulgaris L.; amylum tolerance test; postprandial hyperglycemia; ICR mice
　　葡萄糖耐量缺损(impaired glucose tolerance,IGT)的临床特征为餐后高血糖[1],其空腹血糖≤ mmol·L-1,餐后2 h血糖～ mmol·L-1。1986～2002年间我国流行病学调查显示,IGT的患病率达%,大城市高达10%以上。中国人每年IGT向2型糖尿病转化率为8%～10%。鉴于IGT生活方式干预的依从性不佳,药物干预十分必要。
　　2007年《中国2型糖尿病防治指南》推荐使用α糖苷酶抑制剂如阿卡波糖,其“适用于以碳水化合物为主要食物成分和餐后血糖升高的患者”,“STOPNIDDM次级终点分析显示其能降低糖耐量异常患者发生心血管疾病的风险”。
　　近年来我国学者正积极从单味中药和中药方剂中寻找α糖苷酶抑制剂,经过对国家药典收录的江苏地产降糖中药体外筛选发现，夏枯草提取物体外对α淀粉酶,尤其是α葡萄糖糖苷酶具有明显的抑制作用,提示其可能有降低餐后高血糖作用。因此,本研究拟对正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠进行淀粉耐量试验,观察夏枯草水提物对其餐后高血糖的影响。
　　1 材料与方法
　　试剂与仪器
　　四氧嘧啶,Sigma公司出品;%过碘酸溶液、Schiff′s试剂、可溶性淀粉等,均为国产分析纯试剂;滴血试条、怡成SENTEST手持式快速全血葡萄糖测试仪,均为北京怡成生物电子技术有限公司产品。
　　药品
　　夏枯草(Prunella vulgaris L.)为唇形科植物夏枯草的干燥果穗,2008年夏产于江苏省句容,由南京中医药大学中药学院陈建伟教授鉴定;拜唐苹,购于拜耳医药保健有限公司(成分为阿卡波糖,每片含50 mg,批号为113608)。
　　动物
　　雄性ICR小鼠,清洁级,18～20 g,购于上海斯莱克实验动物有限责任公司,许可证号为SCXK(沪)20070005。
　　夏枯草水提物的制备
　　干燥夏枯草称量,漂洗、剪碎、冷水浸泡后,直火加热煎煮,过滤,重复煎煮2次,药液合并,冷却后离心,隔水浓缩。
　　半糊状淀粉的制备
　　按6 g·kg-1淀粉称量加蒸馏水混匀、封口,置于沸水浴上连续振摇,分散成半液态均匀体系,室温冷却,4 ℃冰箱存放备用。使用时置60 ℃恒温水浴中,恢复成半液态均匀体系。
　　正常ICR小鼠淀粉耐量试验
　　ICR小鼠78只,雄性,自由进水,禁食16 h后,按空腹血糖值随机分为正常组,淀粉组,阿卡波糖组,夏枯草水提物高、中、低剂量组,共6组。正常组、淀粉组分别用蒸馏水 ml·(10 g·次)-1;阿卡波糖组 g·kg-1,高剂量组(相当夏枯草生药 g·kg-1、中剂量组(相当夏枯草生药 g·kg-1)、低剂量组(相当夏枯草生药 g·kg-1)均以 ml·(10 g·次)-1,灌胃。10 min后,正常组以蒸馏水 ml·(10 g)-1再次灌胃;其余各组均用半糊状淀粉6 g·kg-1　ml·(10 g·次)-1灌胃。在末次灌胃后的、1、2 h测定血糖值。
　　四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验
　　ICR小鼠112只,雄性,取12只作为正常组,未经造模处理,正常饲养;其余100只自由进水,禁食16 h后,尾静脉注射四氧嘧啶冷生理盐水溶液,60 mg·kg-1, ml·(10 g·次)-1,72 h后再自由进水,禁食16 h后测定空腹血糖,选取空腹血糖值大于11 mmol·L-1者,共60只。随机分为5组,分组方式及以下实验步骤同。
　　病理组织学检测
　　正常ICR小鼠淀粉耐量试验后处死,高碘酸希夫氏反应(periodic acid Schiff reagent,PAS)染色观察肝脏、肌肉糖原含量变化,细胞胞浆内出现紫红色为阳性。HE染色观察肝脏、肾脏的结构变化。
　　统计学处理
　　实验数据用±s表示,采用SPSS 软件进行分析,两组样本均数之间比较用t检验,为差异有统计学意义。
　　2 结 果
　　夏枯草水提物对正常ICR小鼠淀粉耐量试验的影响 空腹血糖值组间无显着性差异。淀粉组在给予淀粉 h时血糖值明显升高,1 h缓慢下降,2 h血糖值恢复正常。夏枯草水提物中剂量组与阿卡波糖组在给予淀粉 h时血糖值均非常显着降低,高、低剂量组为显着降低;餐后1 h时低剂量组血糖值仍然保持显着降低,2 h各组血糖值恢复正常(表1)。表1 夏枯草水提物对正常ICR小鼠淀粉耐量试验的影响
　　与淀粉组比较，a , b　夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验的影响 造模动物血糖值组间无显着性差异,与正常组比较有显着性差异。淀粉组在给予淀粉、1、2 h各时点血糖值持续升高,说明四氧嘧啶糖尿病模型造模成功。夏枯草水提物高剂量组和阿卡波糖组在给予淀粉、1、2 h时血糖值均显着降低,2 h时夏枯草水提物中、低剂量组血糖值出现非常显着的降低(表2)。表2 夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠淀粉耐量试验的影响与淀粉组比较,a , b　病理组织学变化
　　ICR小鼠淀粉耐量试验后肝脏PAS染色显示,正常组及淀粉组PAS反应阴性(图1A-B);阿卡波糖组及夏枯草各剂量组肝细胞胞浆内见紫红色颗粒,提示为肝糖原(图1C-F)。肌糖原PAS反应均为阴性。夏枯草水提物各剂量组经HE染色显示,肝、肾结构正常,无充血及炎症细胞浸润。上述病理切片结果提示,阿卡波糖和夏枯草水提物均具有促进肝糖原合成的作用,并且对肝、肾组织无损伤作用。
　　3 讨 论
　　本研究经过摸索采用半糊状淀粉进行淀粉耐量试验,其在60 ℃恒温水浴中呈半液态,避免了生淀粉悬浊液分层,带来动物灌胃量的不准确性,也克服了固态糊化淀粉黏稠无法吸取的困难。淀粉耐量试验显示，夏枯草水提物一次性给药,可明显降低正常和四氧嘧啶糖尿病ICR小鼠餐后血糖值,提高淀粉耐量,其结果与α糖苷酶抑制剂阿卡波糖一致。阿卡波糖的作用机制为“抑制碳水化合物在小肠上部的吸收,降低餐后血糖,并通过餐后糖负荷的改善而改善空腹血糖”。结合体外实验夏枯草水提物有抑制α淀粉酶和α葡萄糖糖苷酶的作用,说明其降低餐后高血糖作用可能与可逆性抑制α糖苷酶类,从而延缓淀粉在小肠水解成葡萄糖的过程有关,但尚需后继实验证实。
　　正常ICR小鼠淀粉耐量试验后,肝脏病理切片PAS反应提示夏枯草水提物高、中、低剂量组均有促进肝糖原合成的作用。四氧嘧啶能选择性地破坏胰岛B细胞,夏枯草水提物对四氧嘧啶糖尿病模型小鼠降低餐后高血糖的机理,可能与促进胰岛素分泌,增加肝脏对胰岛素的敏感性,以利于肝糖原合成有关,但有待后继实验证实。此外,夏枯草水提物促进合成肝糖原作用,也表明夏枯草入肝胆经中药药性理论的重要性。
　　夏枯草LD50为 g·kg-1,本实验夏枯草水提物使用剂量在安全范围之内,HE染色证实对肝脏、肾脏无损伤,提示其安全性较高,有进一步研究价值。
　　综上所述,夏枯草水提物可能通过促进肝糖原合成,降低正常和四氧嘧啶糖尿病模型ICR小鼠餐后高血糖的作用,提高淀粉耐量。餐后血糖达标有助于提高总体血糖达标率。因此,本研究为今后夏枯草提取物抑制单糖吸收、降低餐后高血糖的机理研究奠定了基础。
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