罗兰¹ , 殷惠军² , 张颖² , 蒋跃绒² , 刘颖² , 史大卓²

(1 . 佳木斯大学临床医学院循环内科, 黑龙江佳木斯154007 ; 2 . 中国中医研究院西苑医院心内科, 北京 100091 )

[摘要] 目的: 探讨人参果总皂苷对高脂饲养大鼠胰岛素敏感指数的影响。方法: 高脂饲养Wista r 大鼠, 腹腔注射链脲佐菌素30 mg/ kg , 制成胰岛素抵抗动物模型, 观察人参果总皂苷对胰岛素敏感指数的影响。胰岛素敏感性采用高血浆胰岛素-正常血糖钳夹技术, 检测稳态时的葡萄糖输注率( glucose infusion r ate,GIR)。结果: 高脂喂养大鼠与空白对照组大鼠比较, 其空腹血糖及空腹胰岛素水平有显著增高( P < 0 .05 ,P < 0 .01 ) , 而葡萄糖输注率明显下降( P < 0 .01 )。人参果总皂苷组的各项指标均较模型组有显著改善( P < 0 .05 , P < 0 .01) , 并呈剂量依赖关系。结论: 人参果总皂苷可明显改善实验大鼠的胰岛素抵抗。

[关键词] 人参果总皂苷; 胰岛素抵抗; 胰岛素敏感指数

[中图分类号] R733 .72  [文献标识码] A  [文章编号] 1672-1977( 2005 )06-0463-03

 

Effect of ginseng fruit saponins on insulin sensitivity index in high fat-fed rats

LUO Lan¹ , YIN Hui-Jun² , ZHANG Ying² , JIANG Yue-Rong² , LIU Ying² , SHI Da-Zhuo² (1 . Department of Cardiovascular Diseases, Medical College, Jiamusi University , Jiamusi , Heilongjiang Province 154007 , China; 2 . Department of Cardiovascular Diseases , Xiyuan Hospital , China Academy of Tradi tional Chinese Medcine, Beijing 100091 , China)

ABSTRACT Objective: To observe the effect of ginseng fruit saponins (GFS) on insulin sensit ivity index in high fat-fed rats . Methods: An animal model of insulin resistance was established by injecting low dose of streptozotocin (STZ ) in high fat-fed rats . Effect of GFS on insulin sensitivity was detected with glucose infusion rate (GIR) by euglycemic hyperinsulinemic clamp technique . Results: The level of fasting blood glucose and insulin in untreated group increased more significantly than that in normal control group ( P < 0 .05 , P < 0 .01) , while the index of GIR decreased significantly ( P < 0 .01 ) . As compared with the untreated group, the parameters of GFS-treated groups were improved significantly in a dosage-dependent manner ( P < 0 .05 , P < 0 .01 ) . Conclusion: GFS can improve experimental insulin resistance in rats .

KEY WORDS ginseng fruit saponins; insulin resistance; insulin sensitivity index

J Chin Integr Med, 2005 , 3 (6 ) : 463-465

 

     胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要病理生理基础，寻找改善胰岛素抵抗的药物是目前的研究热点^［1］。人参果总皂苷是从人参果的成熟果实中分离出的人参皂苷类物质。前期临床观察显示：人参果总皂苷能够改善2型糖尿病患者的血糖，疗效确切^［2］。本实验以药物罗格列酮（rosiglitazone）为对照，采用高脂饮食结合腹腔注射链脲佐菌素（streptozotocin, STZ）方法复制胰岛素抵抗大鼠模型，采用高血浆胰岛素-正常血糖钳夹技术观察人参果总皂苷对胰岛素抵抗大鼠血糖、血清胰岛素水平及胰岛素敏感指数的影响。

 

1        材料与方法
1.1  材料 健康雄性Wistar大鼠50只，体质量（180～200）g，由中国科学院动物研究所提供，合格证号：京动许字2000-0006；振源胶囊，每粒含人参果总皂苷25 mg，吉林集安制药有限公司生产，批号040316，用时以生理盐水配制成所需浓度；罗格列酮（商品名：文迪雅），每片含罗格列酮4 mg，葛兰素史克公司生产，批号040511；STZ，美国Sigma公司生产；胰岛素，40 U/ml，丹麦诺和诺得公司生产，批号0406222，用生理盐水加1%牛血清白蛋白稀释，使用前新鲜配制；高脂饲料（3%胆固醇 + 0.5%丙基硫氧嘧啶+0.5%胆酸钠+基础饲料）^［3］，北京科奥协力饲料有限公司生产，许可证号：京动（2000）第015号；胰岛素放射免疫分析盒，购自中国科学院动物研究所；微量血糖测定仪，上海科欣生物技术研究所生产；微电脑数字式电子微量输液泵，美国3M公司生产。
1.2  实验方法
1.2.1  分组与造模 Wistar大鼠50只随机分为5组，每组10只：空白对照组、模型组、人参果总皂苷大剂量组和小剂量组、罗格列酮对照组。除空白对照组用普通饲料喂养外，其余4组均用高脂饲料喂养，自由饮水。高脂饲料喂养6周后，按大鼠体质量30 mg/kg以STZ腹腔注射给药（STZ临时溶解于0.1 mol/L、pH 4.22的灭菌枸橼酸盐缓冲液中，浓度为2%），1次/d，连续3 d。第3天注射结束后，空白对照组和高脂饲养大鼠各随机抽取10只，空腹12 h后，乙醚麻醉，内眦静脉取血1.5 ml，离心提取上清，测定血糖值及血清胰岛素值，按李光伟^［4］方法计算胰岛素敏感指数（insulin sensitivity index, ISI），ISI为空腹血糖值与空腹血胰岛素值乘积的倒数，呈非正态分布，分析时取其自然对数值。
1.2.2  给药方法 造模成功后，人参果总皂苷大剂量治疗组按大鼠体质量27 mg·kg^－1·d^－1剂量给药，小剂量治疗组按13.5 mg·kg^－1·d^－1给药；罗格列酮组按大鼠体质量3 mg·kg^－1·d^－1剂量给药。所有药物均溶于等量生理盐水中予以灌胃，模型组和空白对照组亦每天以等量生理盐水灌胃，共2周。
1.3  检测方法
1.3.1  钳夹试验测定各组大鼠胰岛素敏感性 灌胃2周后，大鼠空腹12 h后于次日上午9:00时开始钳夹实验。腹腔注射20%乌拉坦 5 ml /kg施行麻醉，麻醉成功后，剪开右侧颈部皮肤及双侧腹股沟皮肤，分离右颈动脉和双侧股静脉，然后进行右颈动脉和双侧股静脉插管。两侧股静脉导管各自连接1支装有生理盐水的注射器，颈动脉导管则连接1支装有肝素生理盐水（浓度50 U/ml）的注射器，每10 min推动1次注射器以冲洗导管，保证导管通畅。插管完毕后，将大鼠静置30 min。然后将连接大鼠颈动脉导管的注射器取下，从注射器中取血约1.0 ml。先取血1滴，用微量血糖测定仪测定基础血糖值，余下血标本用于测定基础血清胰岛素值。其次，将连接两侧股静脉导管的注射器取下，右侧股静脉导管换接1只装有胰岛素溶液的50 ml输液瓶，左侧股静脉导管换接1只装有10%葡萄糖溶液的50 ml输液瓶。将两只输液瓶分别置于微电脑数字式电子微量输液泵上，开始持续静脉输注。先予胰岛素持续输注，剂量速度按照大鼠体质量以1.67 U·kg^－1·min^－1给药，5 min后，自颈动脉取血50 μl，用血糖仪测定血糖值，如果所测血糖值低于（基础值±0.5）mmol/L，即开始行葡萄糖液输注。葡萄糖液输注率（glucose infusion rate, GIR）自4～6 mg·kg^－1·min^－1开始，每隔5 min测定1次血糖值，根据血糖值在最短时间内调节GIR，使血糖值恢复至（基础值±0.5）mmol/L，持续上述过程，直至120 min（自开始胰岛素输注起计时）^［5，6］。全部实验过程共采血测定血糖值24次。
1.3.2  指标检测及计算方法 血糖值用微量血糖测定仪进行检测。空腹血胰岛素值采用放射免疫法检测。60～120 min GIR值的计算：求取实验中60～120 min共13个GIR值的平均值。
1.4  统计学方法 采用SPSS 11.5软件进行统计学分析。计量资料以`x±s 表示，采用方差分析的组间比较法。

2  结 果
2.1  高脂喂养大鼠与空白对照组大鼠血糖值、血清胰岛素值、胰岛素敏感性指数的比较 高脂喂养大鼠空腹血糖值、胰岛素值均明显高于空白对照组（P<0.05, P<0.01），而胰岛素敏感指数则明显低于空白对照组（P<0.05），表明造模成功。见表1。

表1  高脂喂养组与空白对照组血糖值、血清胰岛素值和胰岛素敏感指数的比较
Tab 1  Comparison of the values of blood glucose, serum insulin and insulin sensitivity index between normal control and high fat-fed groups
                                                                                                                           (`x±s )

*P<0.05, **P<0.01, vs normal control group

2.2  高脂饮食和药物干预对各组大鼠血糖值、血清胰岛素值及胰岛素敏感性的影响 高脂饲料喂养8周后，模型组大鼠血糖和血清胰岛素值与空白对照组比较均有明显升高（P<0.01）。人参果总皂苷各组与模型组比较，血糖和血清胰岛素显著下降（P<0.01），并存在剂量依赖关系，但其效果低于罗格列酮组。各组大鼠的稳态输入胰岛素水平相同，维持相同的稳态血糖所需GIR，模型组与空白对照组比较有明显下降（P<0.01）。与模型组比较，人参果总皂苷大剂量组、小剂量组GIR均有明显增加（P<0.01, P<0.05），大剂量组GIR的增加更为显著。罗格列酮组GIR与模型组比较，增加更为显著（P<0.01），其值亦高于空白对照组。见表2。

表2  高脂饮食和药物对各组大鼠实验数据的影响
Tab 2  Effects of high fat feeding and different drugs on experimental data in each group
                                                                                                                        (`x±s )

**P<0.01, vs normal control group; ^△P<0.05, ^△△P<0.01, vs untreated group

 

3  讨 论
      2型糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病，严重危害人民健康，其主要的病理表现为胰岛素抵抗（insulin resistance, IR）和胰岛功能的不足，其中IR在2型糖尿病的发生、发展中起着重要作用。胰岛素作用受遗传和环境因素的影响。高脂饮食的摄入可能是影响胰岛素敏感性的一个重要因素。研究发现：高脂饮食能引起大鼠肝脏、骨骼肌和脂肪组织IR，具体表现在胰岛素刺激的肌肉、脂肪组织摄取葡萄糖的能力下降，在肝脏则表现为胰岛素抑制肝糖异生能力的下降。高脂饮食诱导的IR大鼠模型已广泛用于阐明IR发生机制以及药物和非药物预防、逆转IR机制的研究^［7,8］。本实验采用高脂饮食结合腹腔注射STZ的方法，成功复制了IR大鼠模型，并观察了人参果总皂苷对IR大鼠胰岛素敏感性的影响。采用高血浆胰岛素-正常血糖钳夹技术，排除了体内干扰因素对IR的影响，能准确、可靠地评价体内胰岛素的敏感性，是目前判断IR动物模型的金标准。
      人参果总皂苷是从人参果的成熟果实中提取的人参皂苷类物质，研究发现其在降血糖、降血压、防治冠心病和心绞痛及治疗脑血管疾病等方面有显著的疗效，但是否能增强胰岛素敏感性以及改善胰岛素抵抗还鲜有报道。本实验结果表明：人参果总皂苷能够在一定程度上降低血糖和血清胰岛素水平，阻止胰岛素抵抗的发生、发展，提高机体的胰岛素敏感性，说明该药作为胰岛素增敏剂具有较广的临床应用前景，其如何增强胰岛素敏感性的作用机制尚待进一步研究。

 

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