麻黃及其成分對糖尿病改善的探討*

修麗梅，劉繼前，尚憲榮，三蒲亮，小林崇雄，宋清華，張鳳霞，丁宗鐵

（1.中國中醫科學院廣安門醫院特需醫療部，北京 100053；

2.北京中醫藥大學東方醫院周圍血管科，北京 100078；3.原日本秋田大學第三內科；

4.原日本東京大學生體防御；5.日本東京藥科大學綜合醫療部）

鏈脲佐菌素（STZ）經常被用于糖尿病動物模型的制作［3］。由鏈脲佐菌素引起糖尿病的發病機制是STZ引起特殊位點烷基化，進一步導致多聚ADP-核糖體激活，胰島 B細胞內 NAD+和 ATP耗竭，導致大量反應性氧簇產生，最終使胰臟B細胞的機能降低以致變性［4-6］。投與大量的鏈脲佐菌素所制成的糖尿病動物可以替代人類 I型糖尿病模型［7］。麻黃是麻黃科植物麻黃的根，它具有發汗解表、利水等功效，在臨床常用于發汗、解熱、抗炎等。但是在傳統醫學的應用中沒有治療糖尿病的記載。我們報道了用麻黃湯來抑制鏈脲佐菌素所誘發的糖尿病型小鼠的高血糖。在麻黃湯的構成藥物中，麻黃被認為有保護胰島以及改善糖耐量的作用［8］。麻黃湯的成分為麻黃、甘草、杏仁、桂枝（Fig.1 a）。麻黃中存在很多 Alkaloid和 Ephedrine等成分。Ephedrine又分為 L-ephedrine和 D-ephedrine（Fig.1 b）。本實驗是以闡明麻黃中的活性成分為目的，側重探討麻黃提取物麻黃堿的成分以及 L-ephedrine對 STZ所誘發糖尿病小鼠的影響。

圖1

1 材料與方法

1.1 動物

從日本 Kurea公司（東京）購入雄性 BALB/c小鼠（8周齡）作為實驗動物。據報道，模型穩定性與性別有關，雄鼠于腹腔注射 STZ14d后模型即可穩定，雌鼠腹腔注射 STZ4周后模型比較穩定［9］。動物在室溫24℃ ±1℃飼養，讓其自由攝取固體飼料（CE-2，日本 Kurea）。

1.2 試藥的準備

從內田藥廠購入生麻黃10g用蒸餾水600 ml煎煮成約350 ml，離心后取上清。其中麻黃提取物的收取率是15％。另外，把粉碎成粗粉末狀的麻黃（10g），用酒精提取 3次，加入鹽酸得到乳白色沉淀，從這個沉淀中分離出的 Alkaloid用于實驗。Alkaloid的收取率是0.7％。L-ephedrine（大日本制藥）是采用市面銷售的試藥用于實驗。

1.3 糖尿病模型的制作

把鏈脲佐菌素（STZ，Sigma，USA）溶于10 ml的citrate溶液（pH 4.4），以200 mg/kg注射于禁食 18h小鼠的腹腔內，然后從小鼠的尾靜脈采血。用日本東京山之內會社生產的血糖測試儀測定血糖，在投入STZ第4天后，把血糖值在200～500 mg/dl范圍內的小鼠選為實驗動物。在投入STZ的第4天后，把實驗用的藥物用水溶解，作為小鼠的飲用水，讓小鼠飲用2周。藥物的投入濃度分別為麻黃，2.86mg/ml、Alkaloid，0.0125mg/ml、L-ephedrine，0.0125 mg/ml。把單獨飲水的糖尿病小鼠作為對照組。

1.4 胰臟的組織檢查

給藥2周后取出胰臟，用10％中性福爾馬林溶液保存。在用石蠟包埋后進行 Hematoxylin-eosin染色。一部分用布胺溶液進行再固定后，做 Gimori’s aldehyde-fuchsin染色。

1.5 統計

數據用 Student＇s t-test進行檢驗和分析。

2 結果

2.1 麻黃成分對血糖值的影響

以高血糖（200～500mg/dl）的小鼠為對象，探討麻黃提取物，分離麻黃堿及 L-ephedrine對血糖值的影響。血糖值在試藥投入前和投入開始的第3、6、14天進行測定。飲水的糖尿病對照組的血糖值持續上升，而以麻黃提取物、Alkaloid以及 L-ephedrine經口給藥小鼠的高血糖被抑制，但是抑制的時期不同。麻黃提取物組的血糖值與對照組相比，在投入的第3天顯示降低的趨勢，在投入的第14天具有明顯的降低（P＜0.05）。Alkaloid投入組和麻黃提取物組在第14天同樣明顯降低（P＜0.05）。L-ephedrine投入組在第3天呈現出最強的血糖抑制作用（P＜0.05），但是在第 6天與對照組沒有差別（Fig.2），或許由于活性成分的純化會使這種效果出現得更早。

2.2 對體重的影響

體重的測量結果，投入水的糖尿病對照組體重持續減少；到第6天藥物投入組全部顯示抑制體重減輕的傾向；第14天 Alkaloid投入組與對照組相比，出現體重下降；麻黃提取組與 L-Ephedrine投入組與對照組相比具有抑制體重下降的趨勢（Fig.3）。

圖2

圖3

2.3 組織檢查

2.3.1 組織所見 在飲水的糖尿病對照組的胰組織成像中顯示出胰島萎縮，用 aldehyde-fuchsin染色完全看不見陽性B細胞。麻黃提取物、Alkaloid以及 L-ephedrine投入組與對照組相比，出現胰島再生現象，用aldehyde-fuchsin染色后在胰島中發現多數陽性 B細胞再生（Fig.4）。

圖4

2.3.2 胰島的數量及面積 飲水的糖尿病對照組的胰島數以及其胰島面積占胰組織的面積比例減少，而麻黃提取物以及 L-ephedrine投入組的胰島數比糖尿病對照組有明顯的提高（P＜0.05）。Alkaloid投入組也有增加的傾向（Fig.5a）。Alkaloid及L-ephedrine投入組的胰島面積有顯著的增加（P＜0.05及 P＜0.01），麻黃提取物的胰島面積也有增加的趨勢（Fig.5 b）。麻黃提取物 Alkaloid以及L-ephedrine投入組在胰組織中所占胰島面積的比例有顯著改善（P＜0.05及 P＜0.01），特別是L-ephedrine投入組在胰組織中所占的胰島面積改善得最顯著（Fig.5 c）。

圖5

3 討論

麻黃的成分主要有 Alkaloid、多糖類 tannin、feruloylhistamine等，Ephedran是 Alkaloid的主要成分，Ephedrine 又分為 L-ephedrine 和 D-ephedrine［10］。據報道，用麻黃水提取物向小鼠腹腔內注射，7h及24h后便可看到血糖值顯著降低，多糖類的Ephedran A-E 是其活性本質［11］。但是，Ephedran AE經口給藥卻是無效的。一方面對于正常小鼠，即使Ephedran經口給藥也會造成急性低血糖，這證明Ephedran具有刺激交感神經的作用［12］。

我們已經報道了麻黃湯及其構成成分麻黃都具有明顯抑制高血糖作用［13］，對于 STZ所引起的胰島損害有其明顯的改善，麻黃能夠抑制實驗后血糖的上升［14］。麻黃的這些效果在投入后的數日中被發現，并不伴有體重的減少，考慮是交感神經刺激以外的機制。

因此，我們為說明麻黃及其 Alkaloid和 L-ephedrine對糖尿病癥狀緩解的作用機理，用 STZ誘發糖尿病小鼠，經口給麻黃及其成分以探討其對高血糖的作用及對組織的影響。結果是麻黃對STZ所誘發的糖尿病小鼠的高血糖具有抑制作用，這與我們以前的報道相一致。另外，麻黃的 Alkaloid和 L-ephedrine也被認為有此作用。麻黃在投入后的第3天及第14天對血糖值的增加有所抑制，L-ephedrine在第3天開始抑制血糖的增加。L-ephedrine與麻黃相比較，其作用快、時間短?？紤]到有可能麻黃降血糖的活性成分不僅僅是L-ephedrine。

作為消耗性疾病經?？梢钥吹教悄虿』颊叩捏w重下降。麻黃提取物，Alkaloid及 L-ephedrine能夠抑制糖尿病小鼠體重的下降。臨床上也有報道用麻黃及 L-ephedrine對糖尿病癥狀有改善作用［15-18］，與本研究結論是一致的。

STZ對糖尿病小鼠胰島的損害是顯而易見的?？梢灶A想由于麻黃及其成分對血糖值増加的抑制，而直接影響胰臟組織。根據所觀察到的胰島數量、面積及胰島組織像，說明麻黃提取物、Alkaloid及 L-ephedrine能夠提高胰島數量和面積［19］，進一步使胰組織中胰島所占胰組織面積的比例有所增加。在這其中，L-ephedrine是被認為最明顯改善胰島的再生。另外在再生的胰組織中通過aldehyde-fuchsin染色所顯現的陽性B細胞在胰島中多數被確認?？紤]麻黃及其成分對糖尿病的作用是使變性和萎縮的胰島再生，促進胰島中胰島素的分泌，改善高血糖，且不降低正常動物血糖［20］。

根據以上結果進綜合推斷，麻黃發揮抑制高血糖的作用，主要成分是 L-ephedrine。眾所周知，L-ephedrine對中樞神經有興奮作用，但其對胰臟的直接作用卻沒有相關報道，因此本研究的結論是一個創新。

我們已經報道了用包含麻黃的中藥湯劑給2型糖尿病患者服用1個月，使其血糖值和 HbA1C下降［21］。另外也報道，用中藥人參湯抑制由于多次投入STZ所引起的自身免疫性糖尿病小鼠以及NOD小鼠的糖尿病的發?。?2、23］。這次用小鼠所確認的L-ephedrine對胰組織的效果提示，也許有經口服用的糖尿病藥物代替胰島素的部分治療作用。本研究通過應用中藥降糖的結果，可能會給糖尿病患者的治療帶來一點新的福音。

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