2. 厦门大学
明日叶(ashitaba),又名长寿草,属芹科多年生草本植物,原产地日本八丈诸岛。据文献报道,明日叶中的活性成分查尔酮(chalcone),其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮,属黄酮类化合物,具有抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等多种生物学功效[1, 2]。本研究采用高脂饲料喂养加链脲佐菌素腹腔注射制备大鼠2型糖尿病模型,经口灌胃不同剂量明日叶查尔酮,观察大鼠血糖、胰岛素、氧化应激和胰岛细胞损伤等指标,探讨明日叶查尔酮对2型糖尿病大鼠氧化应激水平的影响,结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 实验动物
清洁级健康雄性Wistar大鼠60只(山东鲁抗医药实验中心),6~8周龄,体重180~200 g,许可证号:SCXK(鲁)2009-0007。高脂饲料(北京华阜康生物科技股份有限公司)。 1.2 主要试剂与仪器
明日叶查尔酮(ashitaba chalcone,AC)由青岛大学医学院营养所卫生毒理学实验室制备,纯度>90%。查尔酮标准品(纯度>99%)、链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)(美国sigma公司),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、总抗氧化能力(total antioxidative capacity,T-AOC)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒(南京建成生物工程研究所),氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司),碘[125I]胰岛素放射免疫分析药盒(北京北方生物技术研究所)。RT-6000酶标分析仪(深圳雷杜生命科学股份有限公司),XDS-1B型倒置显微镜、DP72型图像采集设备(日本OLIMPUS公司)。 1.3 糖尿病大鼠模型制备
将60只雄性Wistar大鼠适应性喂养1周后随机选取10只为对照组,其余动物采用高脂饲料联合腹腔注射STZ方法诱发2型糖尿病,STZ剂量为15 mg/kg,自第2周开始注射,1次/周,连续3周。末次注射后2 d空腹血糖值高于16.7 mmol/L判定为糖尿病。 1.4 分组与处理
将造模成功的40只糖尿病大鼠随机分为4组,糖尿病模型组(蒸馏水)、AC 30、10、5 mg/kg组,每组10只。在高脂饲料喂养基础上,每天经口灌胃给予AC。对照组给予普通饲料并经口灌胃蒸馏水。各组动物自由进食进水,连续4周。在末次灌胃后禁食12 h,尾尖采血测定空腹血糖。全部动物经腹腔注射 7%水合氯醛麻醉后,腹主动脉采血并分离血清和迅速分离胰腺组织备检。 1.5 指标及检测 1.5.1 血糖和血清胰岛素测定
血糖用葡萄糖氧化酶法,取尾尖血用血糖仪测定;血清胰岛素用放免法测定,参照试剂盒说明书操作。按照以下公式计算胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index,ISI),ISI=ln[1/(空腹血糖浓度×空腹胰岛素浓度)][3]。 1.5.2 血清SOD、MDA、T-AOC、ox-LDL测定
SOD用黄嘌呤氧化酶法;T-AOC用菲林比色法;MDA用硫代巴比妥酸比色法;ox-LDL用ELISA法,均参照试剂盒说明书操作。 1.5.3 胰腺组织病理学观察
胰腺组织经4%多聚甲醛溶液固定24 h,常规石蜡包埋,切片,厚度5 μm。苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、封片,光镜下观察胰岛细胞形态,细胞膜完整性,细胞核大小形态和细胞数量。 1.6 统计分析
实验数据用x±s表示,应用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析,组间比较采用q检验,检验水准α=0.05。 2 结 果 2.1 AC对大鼠血糖、血清胰岛素、ISI影响(表 1)
与对照组比较,糖尿病模型组大鼠空腹血糖、血清胰岛素均升高,胰岛素敏感指数降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病模型组比较,AC 30 mg/kg组大鼠空腹血糖和血清胰岛素含量降低,而胰岛素敏感性升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
| 表 1 各组大鼠空腹血糖和血清胰岛素浓度变化(x±s,n=10) |
与对照组比较,糖尿病模型组大鼠血清MDA、ox-LDL水平明显升高,SOD及T-AOC水平明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与糖尿病模型组比较,AC 30 mg/kg组大鼠血清MDA、ox-LDL水平降低,而SOD及T-AOC则升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
| 表 2 各组大鼠SOD、MDA、T-AOC、ox-LDL 水平比较(x±s,n=10) |
对照组大鼠胰岛呈圆形或椭圆形细胞团,境界清晰,胰岛数量较多,胰岛细胞分布均匀,结构清晰呈索状排列,细胞核大小均匀呈圆形,胞浆丰富 (图 1A)。糖尿病模型组可见胰岛萎缩,胰岛数目减少,体积明显缩小,形态不规则,边界不清,胰岛内细胞数量减少,排列松散,细胞形态不一,胞浆出现空泡,细胞核固缩、核溶解(图 1B)。与糖尿病模型组比较,AC 30 mg/kg组胰岛病变较轻,胰岛体积增大,岛内细胞数目增多,细胞排列趋于规整 (图 1C),但AC 10 mg/kg组改变不明显(图 1D)
![]() | 图 1 AC对大鼠胰腺组织细胞病理结构影响(HE,×400) |
本研究结果表明,与对照组比较,糖尿病模型组大鼠空腹血糖和胰岛素均明显升高,胰岛素敏感性降低,表明2型糖尿病大鼠模型诱发成功;与糖尿病模型组比较,AC 30 mg/kg组大鼠空腹血糖和胰岛素均降低,而胰岛素敏感性升高,提示AC可降低2型糖尿病大鼠血糖和胰岛素水平,提高胰岛素的敏感性。
糖尿病的发生发展与氧化损伤密切相关,从而产生明显的氧化应激[4, 5]。MDA和ox-LDL含量是反应脂质过氧化程度的重要指标,SOD和总T-AOC可表明机体抗氧化酶活性和抗氧化能力[6, 7, 8]。本研究结果显示,AC 30 mg/kg组大鼠血清MDA和ox-LDL含量较糖尿病模型组下降,而SOD活力和T-AOC增强,表明AC可提高2型糖尿病大鼠抗氧化能力,降低脂质过氧化水平。胰腺是对氧化应激最为敏感的组织,2型糖尿病存在胰岛β细胞损伤[9]。本研究胰腺组织光镜观察结果显示,AC可减轻2型糖尿病大鼠的胰岛萎缩,胰岛及岛内细胞数量减少等病变,与上述抗氧化损伤结果呈现一致性。
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2014, Vol. 30


