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目的:沙芪制剂(SQ)是一种探索性研究的新蒙药制剂,此研究观察沙芪制剂对自发性Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠的降糖作用及探究其作用的机制,为该制剂治疗Ⅱ型糖尿病提供实验依据,为进一步开发利用作基础。方法:1.将KKAy小鼠分为模型对照组(MCG)、沙芪制剂低剂量组(LSQG,0.8g/kg)、沙芪制剂中剂量组(MSQG,1.6g/kg)、沙芪制剂高剂量组(HSQG,3.2g/kg)和盐酸二甲双胍组(MEG,2.5g/kg),另设同源C57BL/6小鼠为正常对照组(NCG)。各小鼠均灌胃给药8周,每日1次。每周检测沙芪制剂对体重变化,24h进食量,24h饮水量;第0W、2W、4W、8W周测定各组小鼠随机血糖和给药禁食2h血糖,给药第6周测定糖耐量,24h空腹血糖动态变化,24h随机血糖动态变化,8周结束后测定各脏器系数、血清血糖、胰岛素、血脂、肝功指标。2.将小鼠的肝脏和胰腺组织病理切片进行HE染色,肝脏组织进行糖原(PAS)染色、Masson染色、油红染色,观察沙芪制剂对KKAy小鼠肝组织病理的影响。3.免疫组化染色观察沙芪制剂对肝脏PTP1B蛋白表达的影响;使用Western Blotting法检测肝脏组织中的PTP1B蛋白表达情况;PCR法检测PTP1B核酸表达情况。4.免疫组化染色观察沙芪制剂对肝脏P-IRS2、PI3K、P-AKT、GSK3β等蛋白表达的影响;使用Western Blotting法检测肝脏组织中的PI3K、AKT、P-AKT、GLUT4、GSK3β等蛋白表达情况;PCR法检测IRS2、PI3K、AKT、GLUT4、GSK3β等核酸表达情况。5.因未测出沙芪制剂LD50,故测其最大耐受量以及对小鼠体重和各脏器系数的影响。取健康小鼠40只,随机分为两组,每组20只,雌雄各半。第一组为沙芪制剂高剂量组,12小时内灌胃给予最大容积(0.2m L/10g)、最大给药浓度(1g/m L)的沙芪制剂3次(间隔3小时),总剂量为60g/kg,相当于临床人应用生药量的380倍。第二组为空白对照组,灌胃一次给予等容积的蒸馏水。结果:1.随着时间的推移,各组小鼠体重逐渐增加,与正常组比较,模型组小鼠体重明显增加(P<0.01);沙芪制剂各组小鼠体重有逐渐降低趋势,但与模型组比较无统计学差异(P>0.05);阳性组对小鼠体重也无明显影响。与正常组比较,模型组小鼠24h进食量和饮水量明显增加(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组对小鼠进食量有减少趋势,但无统计学意义(P>0.05);给药4周后沙芪制剂各组和阳性组小鼠饮水量开始降低,自第7周高剂量饮水量明显低于模型组,与阳性组相近(P<0.01)。与正常组比较,模型组小鼠的随机血糖、给药禁食2h血糖显著上升(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组小鼠的随机血糖、给药禁食2h血糖显著降低(P<0.01);糖负荷30min时,与模型组比较,阳性组抑制血糖升高的幅度最大(P<0.01),其次为沙芪制剂高剂量组、沙芪制剂中剂量组、沙芪制剂低剂量组(P<0.01);糖负荷60min时,沙芪制剂各组小鼠血糖水平明显低于模型组(P<0.01),阳性组降低幅度最大,接近于正常组;糖负荷120min时,阳性组降低幅度最大(P<0.01),沙芪制剂各组小鼠血糖水平低于阳性组;AUC顺序为正常组>阳性组>沙芪制剂高剂量组>沙芪制剂中剂量组>沙芪制剂低剂量组>模型组(P<0.01)。与正常组比较,模型组小鼠24h空腹血糖显著上升(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组对小鼠24h空腹血糖禁食2h、6h、12h时有下降趋势(P>0.05),禁食18h、24h空腹血糖比模型组高。与正常组比较,模型组小鼠24h随机血糖显著上升(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂高剂量组对小鼠10:00血糖显著下降(P<0.01),其余时间点无显著变化。与正常组比较,模型组小鼠肝脏系数、脾脏系数、肾脏系数显著增加(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组组小鼠肝脏系数、脾脏系数、肾脏系数无显著变化。2.血糖指标:相比于正常对照组,模型对照组的血清GHb、GSP、AGEs水平显著上升(P<0.01);相比于模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的血清GHb、GSP、AGEs水平均显著减少(P<0.01)。胰岛素指标:相比于正常对照组,模型对照组的血清INS和C肽水平显著上升(P<0.01);较模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的血清INS和C肽值均显著减少、HDL-C水平显著减少(P<0.01)。血脂指标:相比于正常对照组,模型对照组的血清TC、TG、LDL-C水平显著上升;相比于模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的血清TC、TG、LDL-C水平明显减少,HDL-C水平有增加的趋势。肝功能指标:相比于正常对照组,模型对照组的血清AST、ALT、直接胆红素水平显著上升(P<0.01);相比于模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的血清AST、ALT不同程度的降低、直接胆红素水平显著降低(P<0.01)。相比于正常对照组,模型对照组的血清白蛋白水平显著下降(P<0.01)、总蛋白有降低趋势;相比于模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的血清总蛋白、白蛋白水平不同程度的上升(P<0.05或P<0.01)。3.HE染色病理切片:相比于正常对照组,模型对照组的胰腺、肝脏组织病理改变明显加重。相比于模型对照组,沙芪制剂各组和阳性组的胰腺、肝脏组织病理改变明显减轻。糖原(PAS)染色病理切片:相比于正常对照组,模型对照组的肝糖原含量明显减少。相比于模型对照组,各给药组的肝糖原含量明显提高。Masson染色:相比于正常对照组,模型对照组的纤维化明显增多。相比于模型对照组,各给药组的肝脏组织纤维化明显减少。油红染色:相比于正常对照组,模型对照组的肝脏组织脂肪含量明显增多。相比于模型对照组,各给药组的肝脏组织脂肪含量明显减少。4.免疫组化观察PTP1B蛋白结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的PTP1B蛋白表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的PTP1B蛋白表达显著下降(P<0.01)。Western Blotting法检测小鼠肝脏组织的PTP1B蛋白结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的PTP1B蛋白表达显著上调(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的PTP1B蛋白表达显著下调(P<0.01);PCR法检测小鼠肝脏组织的PTP1B的m RNA表达结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的PTP1B的m RNA表达显著上调(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的PTP1B的m RNA表达显著下调(P<0.01)。5.免疫组化观察胰岛素信号通路关键因子P-IRS2、PI3K、P-AKT、GSK3β蛋白结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的P-IRS2、PI3K、P-AKT蛋白表达显著下降、GSK3β蛋白表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的P-IRS2、PI3K、P-AKT蛋白表达显著升高、GSK3β蛋白表达显著下降(P<0.01)。Western Blotting法检测小鼠胰岛素通路关键蛋白PI3K、AKT、P-AKT、GLUT4、GSK3β的结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的PI3K、P-AKT、GLUT4蛋白表达显著下调、GSK3β白表达显著上调(P<0.01)、AKT蛋白表达无显著差异;与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的PI3K、P-AKT、GLUT4蛋白表达显著上调、GSK3β蛋白表达显著下调(P<0.01)、AKT蛋白表达无显著差异。PCR法检测小鼠肝脏组织的IRS2、PI3K、AKT、GLUT4、GSK3β的m RNA表达结果表明:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织的IRS2、PI3K、AKT、GLUT4的m RNA表达显著下调、GSK3β的m RNA表达显著上调(P<0.01);与模型组比较,沙芪制剂各组和阳性组肝脏组织的IRS2、PI3K、AKT、GLUT4的m RNA表达显著上调、GSK3β的m RNA表达显著下调(P<0.01)。6.沙芪制剂小鼠急性毒性试验,以最大耐受量(剂量为60g/kg,相当临床拟用量的380倍)口服,观察14天,结果高剂量组未发现毒性反应,所有给药小鼠未出现死亡,也没有发现其它与给药有关的表现。结论:1.沙芪制剂能够降低Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠的血糖,促进糖代谢,改善糖耐量,稳定血糖。2.沙芪制剂可调节Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠的血脂水平,改善脂代谢。3.沙芪制剂能够减少Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠胰岛β细胞的损伤,减轻肝脏、胰腺组织的病变,对胰腺、肝脏组织起到一定的保护作用;沙芪制剂能够增加Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠肝糖原的含量;沙芪制剂能够减少Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠肝脏纤维化;沙芪制剂能够降低Ⅱ型糖尿病KKAy小鼠肝脏脂肪含量。4.沙芪制剂能够上调胰岛素信号通路关键因子IRS2、PI3K、AKT、GLUT4蛋白和基因的表达,下调PTP1B、GSK3β蛋白和基因表达,可能是其发挥降糖作用的内在机制。5.沙芪制剂没发现急性毒性。