菩人丹对2型糖尿病大血管损伤大鼠FFAs及血脂4项的影响*

2012-12-01 02:14王朝晖庞宗然刘祖涵苏晓慧鲁碧楠白永飞
中国中医基础医学杂志 2012年3期
关键词:肥胖型脂蛋白内皮细胞

王朝晖,庞宗然△,刘祖涵,苏晓慧,鲁碧楠,白永飞

(1.中央民族大学中国少数民族传统医学研究院,北京 100081;2.承德医学院,河北 承德 067000)

2型糖尿病脂代谢紊乱是胰岛素分泌不足和(或)胰岛素抵抗,引起脂肪合成代谢降低,脂肪分解代谢增强,血脂质和脂蛋白成分异常[1]为主的病理表现,2型糖尿病的糖代谢异常与脂代谢紊乱多同时出现,故2型糖尿病又常称为“糖脂病”。英国糖尿病前瞻性研究(UKPDS)结果表明,糖尿病的脂代谢紊乱可导致动脉粥样硬化,累及相应组织器官而产生严重的血管并发症,是糖尿病致死和致残的主要原因[2]。本研究旨在通过比较不同干预组的脂代谢相关指标变化,揭示中药菩人丹超微粉调节脂质代谢紊乱的作用效果,为防治T2DM脂代谢紊乱提供实验依据。

1 材料

1.1 动物

SPF级雄性Wistar大鼠,体重240g±20g,由中国医学科学院放射医学研究所实验动物中心提供(许可证号SCXK津2005-0001)。

1.2 药物及试剂

菩人丹超微粉(PRD)由河北以岭药业集团有限公司提供;马来酸罗格列酮片4mg/片,葛兰素史克(天津)有限公司生产(批号03110001);链脲佐菌素(streptozotocin,STZ),Sigma公司产品;游离脂肪酸(FFAs)测试盒,南京建成生物工程研究所提供;总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c)检测试剂盒,中生北控生物科技股份有限公司提供。

1.3 仪器

P-MODULAR全自动生化分析仪,德国罗氏公司制造;721分光光度计,上海第三分析仪器厂制造;LD5-2A,北京医用离心机厂制造。

2 方法

2.1 脂肪乳的制备

猪油20g,甲基硫氧嘧啶1g,胆固醇8g,谷氨酸钠 1g,蔗糖 5g,果糖 5g,吐温-80 20ml,丙二醇 30ml,加水定容至100ml配成脂肪乳。

2.2 肥胖型T2DM大血管损伤大鼠模型制备

Wistar雄性大鼠,体重240g±20g,每日灌胃自制的脂肪乳1ml/100g,连续灌胃3周。第3周末,眶静脉取血离心血清,放免法检测血清胰岛素(Ins),生化法检测血脂4项:总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c);尾静脉取血,强生血糖仪检测血糖。挑选TC、TG、LDL-c增高,胰岛素敏感指数下降的肥胖大鼠,空腹6h尾静脉快速注射STZ 30mg/kg。1周后尾静脉取血,强生血糖仪检测随机血糖,血糖值高于16.7mmol/L的大鼠作为T2DM模型大鼠,于成模后随机抽取15只大鼠杀检,观察胸主动脉弓的病理改变:动脉血管电镜下见内皮细胞局部损伤严重,内皮细胞与内弹力板连接处空隙增加等,证实T2DM大血管损伤模型复制成功。

2.3 分组、给药及指标检测

T2DM大鼠按血糖结合体重分层,随机分为5组:PRD 高、中、低剂量(3.54g/kg;1.77g/kg;0.885g/kg)治疗组,模型组以及马来酸罗格列酮治疗组,另取10只大鼠作为正常对照组。各组动物每日灌胃给予相应药物1次,正常对照组和T2DM模型组灌胃等剂量蒸馏水,连续给药4周。实验期间除正常对照组给予普通饲料外,其余各组均给予高脂高热量饲料。4周末股动脉取血离心血清,检测各组大鼠总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HDL-c)含量,比色法检测血清游离脂肪酸(FFAs)。

2.4 统计方法

3 结果

3.1 PRD对肥胖型T2DM大血管损伤大鼠血清游离脂肪酸(FFAs)的影响

表1显示,STZ复合脂肪乳及高脂高热量饲料诱导的T2DM模型大鼠血清FFAs较正常组上调(P<0.01),PRD中、高剂量组及马来酸罗格列酮组均能显著降低血清 FFAs的含量(P<0.01~0.05)。

表1 PRD及其组分对T2DM大鼠血清FFAs的影响(±s)

表1 PRD及其组分对T2DM大鼠血清FFAs的影响(±s)

注:与模型组比较:*P <0.05,**P <0.01;与正常对照组比较:▲P<0.05,▲▲P <0.01

组别 例数(n)剂量/(g/kg)FFAs(μmol/L)正 常 对 照 组 8 —493.22 ± 81.63模 型 组 8 — 1196.44 ±193.29▲▲马 来 酸 罗 格 列 酮 组 10 0.36×10-3 739.81 ± 98.01**低 剂 量 组 9 0.885 962.51± 99.14 PRD 中 剂 量 组 9 1.77 591.84 ±135.83**高 剂 量 组 9 3.54 805.10 ±159.60*

3.2 PRD对肥胖型T2DM大血管损伤大鼠血脂4项的影响

表2显示,STZ复合脂肪乳及高脂高热量饲料诱导的T2DM模型大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)含量较正常组上调,具有极显著统计学意义(P<0.01);高密度脂蛋白(HDL-c)含量较正常组有下降趋势,但无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比,PRD低、中、高剂量及马来酸罗格列酮均能显著降低血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)含量(P<0.01~0.05);PRD中剂量组高密度脂蛋白(HDL-c)含量有上升趋势,但无统计学意义(P>0.05)。

表2 PRD对肥胖型T2DM大血管损伤大鼠血脂4项的影响(±s)

表2 PRD对肥胖型T2DM大血管损伤大鼠血脂4项的影响(±s)

注: 与模型组比较:*P <0.05,**P <0.01;与正常对照组比较:▲P <0.05,▲▲P <0.01

组别 例数(n)剂量/(g/kg)TC(mmoL/L)TG(mmoL/L)LDL-c(mmoL/L)HDL-c(mmoL/L)10 - 1.34 ±0.33 0.58 ±0.11 1.31 ±0.22 0.31 ±0.06模 型 组 10 - 3.54 ±1.07▲▲ 1.15 ±0.35▲▲ 3.06 ±0.49▲▲ 0.29 ±0.09马 来 酸 罗 格 列 酮 组 11 0.36 ×10-3 2.69 ±0.65* 0.96 ±0.22* 2.38 ±0.41* 0.28 ±0.11低 剂 量 组 10 0.885 2.47 ±0.72* 0.89 ±0.16* 2.32 ±0.27* 0.28 ±0.13 PRD 中 剂 量 组 9 1.77 1.83 ±0.59** 0.72 ±0.15** 1.85 ±0.19** 0.30 ±0.07高 剂 量 组 9 3.54 1.98 ±0.67** 0.71 ±0.20** 2.08 ±0.31**正常对照组0.29 ± 0.12

4 讨论

T2DM大血管病变以迅速发展、多部位、严重的动脉粥样硬化(AS)为特点,是糖尿病患者致死的主要原因。脂代谢紊乱是T2DM病程最常见的病理改变之一,是造成动脉粥样硬化的主要因素,动脉硬化是大血管疾病的基础。T2DM患者由于胰岛素抵抗可导致脂代谢紊乱,而脂代谢紊乱不仅可加重胰岛素抵抗,导致β细胞功能障碍,同时参与慢性并发症的发生发展[3]。

T2DM患者血脂异常主要表现为甘油三酯、低密度脂蛋白、总胆固醇和游离脂肪酸水平的升高以及伴有不同程度的高密度脂蛋白水平降低。TG的增高引起空腹胰岛素分泌功能增高,加重胰岛β细胞负荷,加速糖尿病的发生发展。FFAs升高直接导致内皮细胞依赖性血管舒张功能受损,同时高浓度的FFAs易致凝血纤溶系统改变,诱导局部血栓形成,FFAs水平升高激活 IκB/核因子(NF)-κB 途径,NF-κB的活化参与许多炎症反应过程,促进 T2DM动脉粥样硬化的形成[4]。TC的增高引起内皮细胞脂质沉积及血管病变,进而造成组织缺血或血栓形成。HDL-c作为血管内皮细胞等的保护因子,是血管内皮免受高胆固醇损害的保护伞,HDL-c的下降势必加重高胆固醇的损害,造成细胞及组织的损伤。LDL-c是AS的独立危险因素,LDL-c增高导致大量胆固醇沉积在血管内膜,也可造成内皮细胞合成和释放NO减少。LDL-c能被巨噬细胞识别并吞噬,使细胞内胆固醇聚集形成泡沫细胞导致早期动脉硬化的形成;LDL-c与血管基质结合,使基底膜增厚及血管壁弹性降低,上述均能直接损伤血管内皮细胞增加凝血酶原的活性,刺激血小板的聚集。同时LDL-c还能引起免疫反应使巨噬细胞释放 IL-1b、TNF-α等,导致糖基化过程增强,自由基产生增多,加上2型糖尿病患者抗氧化防御系统如抗坏血酸、VitminE等活性及作用降低,体内典型的小颗粒致密LDL易被氧化,进而形成高度氧化的小而密的LDL(OX-LDL)颗粒,OX-LDL具有细胞毒性,可以直接损伤内皮细胞本身,又可增强单核细胞和T淋巴细胞对内皮细胞的黏附和向内皮下移行,致AS作用增强[5~8]。

中医学认为,糖尿病属“消渴病”范畴,其主要病机初起以阴虚燥热为主,中期气阴两虚,后期阴阳俱损,中后期多挟瘀血。中药复方菩人丹针对T2DM的主要病机而设,以益气养阴清热、活血化瘀通络为治疗总则,应用人参、丹参、葛根益气生津、活血化瘀,苦瓜清解郁热,制首乌补益精血、固肾益阴,水蛭祛瘀消癥、剔邪搜络,诸药相伍,达到改善微循环及血液流变性、降低胰岛素抵抗、调节糖脂代谢等作用[9]。

本研究结果表明,T2DM大血管病变大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)和游离脂肪酸(FFAs)含量较正常组上调(P<0.01),高密度脂蛋白(HDL-c)含量较正常组有下降趋势,表明模型大鼠出现了明显的脂代谢紊乱。经药物干预后,PRD中、高剂量治疗组的 TC、TG、LDL-c和 FFAs含量明显低于模型组(P<0.01~0.05),HDL-c含量有上升趋势,提示 PRD具有显著改善T2DM大鼠脂代谢紊乱的作用。

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