中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (5): 612-614   PDF    
人参皂苷Rg1对2型糖尿病大鼠肝损伤保护作用
李鑫    
辽宁医学院附属第一医院, 辽宁 锦州 121000
摘要目的 探讨人参皂苷Rg1对2型糖尿病大鼠肝脏损伤的保护作用及其机制。方法 采用高脂饮食和链脲佐菌素结合的方法建立大鼠2型糖尿病模型, 实验设对照组、模型组、人参皂苷Rg1(2、4、8 mg/kg)组;血糖仪测定大鼠血糖水平, 分光光度法测定大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST), 超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛含量;苏木素伊红染色观察肝组织形态学变化;酶联免疫吸附法测定血清中肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平。结果 与对照组比较, 模型组大鼠血清中ALT、AST[分别为(123±10.7)、(138±13.8)U/L]、TNF-α、IL-6[分别为(54±2.8)、(168±12.5)pg/mL]和丙二醛[(24.8±2.5)nmol/mgprot]含量均增加, SOD[(65±7.9)U/mgprot]活力降低;与模型组比较, 8 mg/kg人参皂苷Rg1组大鼠血清中ALT、AST[分别为(58±8.0)、(65±8.9)U/L]、TNF-α、IL-6[分别为(34±4.1)、(83±10.4)pg/mL]和丙二醛[(13.8±1.9)nmol/mgprot]含量均降低, SOD[(105±9.7)U/mgprot]活力增加。结论 人参皂苷Rg1对2型糖尿病大鼠肝损伤具有一定保护作用, 其机制可能与其抗炎抗氧化作用有关。
关键词糖尿病     肝损伤     人参皂苷Rg1    
Protective effect of ginsenoside Rg1 on liver injury in rats with type 2 diabetes
LI Xin    
The First Affiliated Hospital of Liaoning Medical College, Jinzhou, Liaoning Province 121000, China
Abstract: Objective To study the protective effect of ginsenoside Rg1 on liver injury induced by type 2 diabetes in rats and to explore its possible mechanism.Methods Rat type 2 diabetes model was induced by high-fat diet and low-dose streptozotocin(HFD+STZ).The experimental rats were divided into a normal group,a model group and three groups with different dose of ginsenoside Rg1(2,4,and 8 mg/kg).Blood glucose was determined with glucometer.The content of alanine transaminase(ALT),asparate aminotransferase(AST),superoxide dismutase(SOD),and malondialdehyde(MDA)were measured with spectrophotometry.Liver pathological changes were observed with hematoxylin eosin(HE)staining.The content of tumor necrosis factor-α(TNF-α),and interleukin-6(IL-6)were determined with enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).Results Compared with the control group,the content of ALT(123±10.7 U/L),AST(138±13.8 U/L),TNF-α(54±2.8pg/mL),IL-6(168±12.5 pg/mL),and MDA(24.8±2.5 nmol/mg prot) were increased and the activity of SOD(65±7.9 U/mg prot) was decreased in model group.Compared with the model group,the content of ALT(58±8.0 U/L),AST(65±8.9 U/L),TNF-α(34±4.1 pg/mL),IL-6(83±10.4 pg/mL),and MDA(13.8±1.9 nmol/mg prot) were decreased and the activity of SOD(105±9.7 U/mg prot)was increased in ginsenoside Rg1(8 mg/kg)group.Conclusion Ginsenoside Rg1 has protective effect on liver injury induced by type 2 diabetes and the effect is associated with anti-inflammatory and antioxidative effects of ginsenoside Rg1.
Key words: diabetes     liver injury     ginsenoside Rg1    

人参为中国传统补气类中药之一,因其成分复杂药用功效也很多。人参皂苷Rg1为人参三醇类皂苷,主要存在于人参和三七中,含量少活性高,具有抗炎抗氧化,抑制心肌肥厚等广泛的药理作用[1,2]。研究发现人参皂苷Rg1具有抗肝纤维化作用[3],可以通过核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)通路抑制伴刀豆球蛋白-A引起的转氨酶升高,炎症因子分泌增加,降低淋巴细胞侵润[4],对过度运动引起的肝氧化应激损伤也具有一定的保护作用[5]。而对糖尿病引起的肝损伤目前研究较少。2型糖尿病为胰岛素抵抗和胰岛β细胞损伤为特征的代谢性疾病,在糖尿病的慢性并发症中,肝脏为长期血糖过高累及的靶器官之一。因此,本研究采用高脂饮食和链脲佐菌素相结合的方法复制大鼠2型糖尿病模型,观察人参皂苷Rg1对糖尿病肝损伤的影响,结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 实验动物

SD大鼠50只,雌雄不限,体重200~220 g,由辽宁医学院实验动物中心提供,动物生产许可证号:SCKK(辽)2009-0004。

1.2 主要试剂

人参皂苷Rg1(宝鸡市辰光生物科技有限公司),链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)(美国Sigma公司);谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(asparate aminotransferase,AST)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1.3 分组与处理

模型建立:50只大鼠适应性喂养1周后,随机选择10只作为对照组,喂普通饲料(12%脂肪、60%碳水化合物和28%蛋白质),另40只大鼠喂高脂高糖饲料(40%脂肪、42%碳水化合物和18%蛋白),8周后禁食12 h,大鼠尾静脉注射30 mg/kg STZ生理盐水溶液,对照组注射同体积生理盐水。1周后禁食过夜(12 h),尾静脉取血,空腹血糖≥7.8 mmol/L,随机血糖≥11.1 mmol/L即为2型糖尿病建模成功。40只造模成功大鼠随机分为模型组,人参皂苷Rg1(2、4、8 mg/kg)组,于成模后1周灌胃给予人参皂苷Rg1,连续8周,对照组和模型组给予等体积生理盐水。

1.4 指标与方法

1.4.1 血糖测定

灌胃结束后,大鼠尾静脉取血,用血糖仪测定大鼠空腹血糖。

1.4.2 肝功能指标测定

灌胃结束后,大鼠麻醉,仰卧位固定,心脏穿刺取血,分离血清,按试剂盒说明操作测定血清AST、ALT含量。

1.4.3 肝组织病理观察

取肝脏组织迅速固定于4%多聚甲醛溶液中,石蜡包埋;石蜡横断面连续切片5~6 片,厚度约5 μm,切片常规脱蜡脱水,苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,普通光学显微镜观察肝脏组织病理改变。

1.4.4 大鼠血清生化指标测定

按试剂说明书操作,测定各组大鼠血清中TNF-α、IL-6、SOD、丙二醛含量。

1. 5 统计分析

实验数据均以x±s表示,采用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析及最小显著差法进行组间两两比较,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果 2.1 人参皂苷对2型糖尿病大鼠血糖、肝功影响(表 1)

与对照组比较,模型组大鼠血糖水平、AST 和ALT活性均升高,提示建模成功,且模型大鼠肝功能已出现损害;与模型组比较,4、8 mg/kg人参皂苷Rg1组大鼠血糖及血清中AST、ALT活性均下降(P<0.01)。

表 1人参皂苷对糖尿病大鼠血糖及肝功影响(x±s,n=10)
2.2 人参皂苷Rg1对糖尿病大鼠肝形态学影响(图 1)

对照组大鼠肝组织结构清晰,胞浆深染,汇管区无炎性细胞浸润(图 1A);糖尿病模型组大鼠肝小叶内细胞索结构紊乱,肝细胞肿胀,体积增大,局部有炎症细胞浸润(图 1B);人参皂苷Rg1(8 mg/kg)组与模型组相比,肝组织结构清晰,脂肪组织减少,浸润的炎细胞减少(图 1C)。

A:对照组;B:模型组;C:8 mg/kg人参皂苷Rg1组。 图 1 人参皂苷Rg1对糖尿病大鼠肝组织病理形态学影响(HE,×200)
2.3 人参皂苷对糖尿病大鼠血清生化因子影响(表 2)

与对照组比较,2型糖尿病大鼠丙二醛、TNF-α、IL-6含量均增加,而SOD活力降低(均P<0.01);与模型组比较,4、8 mg/kg人参皂苷Rg1组大鼠丙二醛、TNF-α、IL-6含量均下降、SOD活力升高(均P<0.01)。

表 2人参皂苷对糖尿病大鼠血清生化因子影响(x±s,n=10)
3 讨 论

糖尿病性肝损伤,作为非酒精性脂肪肝的一种,已经引起越来越多学者的关注,约有20%的患者可能发展为肝硬化或肝癌。糖尿病性肝损害病理主要表现为肝内脂肪组织浸润、脂肪性肝炎、肝纤维化,后期常发展为肝硬化。本研究采用高脂饮食和STZ相结合的方法诱导大鼠2型糖尿病模型,HE染色显示部分肝组织细胞索结构紊乱、肝细胞肿胀、体积增大、局部有炎症细胞浸润,提示有肝损伤发生,血清中AST、ALT活性增加,表明肝功能受损;结果表明人参皂苷Rg1组大鼠血清中AST、ALT活性降低、肝组织形态学改变减轻。提示人参皂苷Rg1对糖尿病性肝损伤具有一定的改善作用。

糖尿病的发病机制复杂,大量研究显示氧化应激和炎症反应为糖尿病及其并发症的主要原因[6 ,7]。代谢紊乱时高糖可诱导氧化应激反应发生,活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)大量生成。ROS包括大量的超氧阴离子、羟自由基等加重胰岛β-细胞凋亡损伤,还可以激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、NF-κB通路加重胰岛素抵抗[8,9]。在这一过程大量增加的TNF-α和IL-6可通过JNK、NF-κB通路使胰岛素受体底物(IRS)丝氨酸磷酸化,破坏胰岛素信号通路,加重胰岛素抵抗[10]。因此,抑制氧化应激、抑制炎症反应对糖尿病的治疗至关重要。人参皂苷Rg1具有抗炎抗氧化的药理作用,本研究结果显示,人参皂苷Rg1在改善肝功能的同时对2型糖尿病引起的大鼠血清中SOD活力降低、丙二醛含量增加以及血清中炎症因子TNF-α和IL-6升高具有一定的拮抗作用。提示人参皂苷Rg1对糖尿病肝损伤的保护作用机制可能与其抗炎抗氧化作用有关。

参考文献
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