紅豆杉多糖對糖尿病小鼠肝腎抗氧化作用的研究①

史 巖,祝麗玲,郭麗嬌,王長山,趙 偉

(佳木斯大學公共衛生學院,黑龍江 佳木斯 154007)

糖尿病是一種常見、多發的內分泌代謝性疾病,常表現多飲、多食、多尿、體質量減輕的癥狀,容易引起心臟、肝臟、腎臟、脾臟等多器官的功能障礙[1]。紅豆杉,又名紫杉,被評為國家級重點保護野生植物,自從人們在其枝葉和樹皮中提取了紫杉醇后,研究發現其具有抗腫瘤作用之后,人們對紅豆杉日漸重視。目前研究發現紅豆杉植物中含有的多樣化學成分,主要包括紫杉烷類、黃酮類、木脂素類、甾體類、倍半萜及多糖類化合物以及多種無機元素等[2-4]。同時文獻中也有記載:紅豆杉有利尿、通經、降血脂作用,對腎病、惡性腫瘤、高血壓、高血脂癥、糖尿病有獨特療效。隨著人們對植物多糖的認識逐漸加深,近年也開始重視其藥理作用,初步研究發現,其具有增強免疫、防治心肌梗死、抗腫瘤以及抗糖尿病等功效[5-7]。因此紅豆杉多糖的開發及利用具有廣闊的前景。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

清潔級雄性昆明小鼠,60日齡,體質量18～22g。市售:鏈脲佐菌素Sigma公司;丙二醛試劑盒(MDA)、超氧化物歧化酶試劑盒(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒(GSH-PX)、組織蛋白測定試劑盒均南京建成生物研究所。

754N分光光度計(上海儀電分析儀器有限公司);TD4K-Z低速離心機(長沙東旺實驗儀器有限公司);HH-US恒溫水浴箱(金壇區金城春蘭實驗儀器廠);FA2004B電子天平(上海天美天平儀器有限公司);HGM-114血糖儀(天津實業有限公司);Synergy2酶標儀(美國BioTek公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 糖尿病小鼠模型的建立

雄性昆明小鼠(清潔級)70只,禁食12h后測空腹血糖和體質量,150mg/(kg·bw)劑量的STZ腹腔注射,72h后測量小鼠空腹血糖,血糖值>11.1mmol/L為造模成功。

1.2.2 動物分組及給藥

糖尿病小鼠分為5組,即糖尿病模型組、陽性對照組和紅豆杉多糖高、中、低劑量組,并另設陰性對照組。每組10只小鼠。紅豆杉多糖高、中、低劑量組,分別灌服400mg/(kg·bw)、200mg/(kg·bw)和100mg/(kg·bw)的紅豆杉多糖,陽性對照組灌服200mg/(kg·bw)的二甲雙胍,另兩組灌服400mg/(kg·bw)生理鹽水。連續給藥15d。

1.2.3 抗氧化測定指標的測定

實驗結束后,小鼠尾靜脈采血測空腹血糖;肝臟、腎臟組織蛋白含量、MDA、 SOD及GSH-PX按照試劑盒上提供的方法操作。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 小鼠的一般情況觀察

陰性對照組小鼠生長狀況良好。糖尿病模型組小鼠表現多飲、多食、多尿和消瘦,精神萎靡、活動力差。陽性對照組及紅豆杉多糖高劑量組小鼠的精神狀態良好,活動能力良好,進食量良好;紅豆杉多糖中、低劑量組小鼠精神狀態一般,活動能力一般,進食量一般。

2.2 紅豆杉多糖對糖尿病小鼠抗氧化作用

肝臟、腎臟各組別間的MDA、 SOD、GSH-PX差別有統計學意義。與陰性對照組比較,糖尿病模型組、陽性對照組、紅豆杉多糖高、中、低劑量組肝臟組織中SOD、GSH-PX的活力變化和腎臟組織中MDA、SOD、GSH-PX的活力變化差異有統計學意義,5組的SOD和GSH-PX的活力均低于陰性對照組,腎臟組織中5組的MDA的含量均高于陰性對照組,其中糖尿病模型組最為明顯。與糖尿病模型組比較,陰性對照組、陽性對照組、紅豆杉多糖高、中、低組肝臟、腎臟組織中MDA、SOD、GSH-PX活力變化差異有統計學意義,5組的MDA含量均低于糖尿病模型組,5組的SOD、GSH-PX活力均高于糖尿病模型組,其中紅豆杉多糖劑量組以高劑量組最為明顯。紅豆杉多糖組與陽性對照組比較,紅豆杉多糖高劑量組肝臟、腎臟組織中MDA、SOD、GSH-PX的活力變化差異有統計學意義(P<0.05),其中MDA的含量均低于陽性對照組,SOD、GSH-PX的活力均高于陽性對照組;紅豆杉多糖中劑量組肝臟組織中GSH-PX的活力變化差異有統計學意義(P<0.05),其活力高于陽性對照組,見表1、圖1～6。

圖1 各組小鼠肝臟MDA指標比較圖2 各組小鼠肝臟SOD活性指標比較

圖3 各組小鼠肝臟GSH-PX活性指標比較圖4 各組小鼠腎臟MDA指標比較

圖5 各組小鼠腎臟SOD活性指標比較圖6 各組小鼠肝臟GSH-PX活性指標比較

表1 各組肝臟、腎臟組織中 MDA、SOD、GSH-PX測定

3 討論

糖尿病主要是以高血糖為特征的代謝性疾病,其并發癥的發生可能與機體組織細胞中的自由基或者氧化應激水平的異常有關[8]。植物多糖有廣泛生物活性,目前,紅豆杉多糖的研究主要集中在降血糖、抗腫瘤、免疫調節等方面[9],在抗氧化方面的研究未見報道。本研究發現,通過建立糖尿病小鼠模型,檢測紅豆杉多糖對糖尿病小鼠肝臟、腎臟有氧化/抗氧化功能,與糖尿病模型組比較,陽性對照組、紅豆杉多糖高、中、低劑量組的氧化/抗氧化指標差異有統計學意義(P<0.05),4組的SOD、GSH-PX活性均有提高,MDA含量均下降。其中紅豆杉多糖高劑量組肝臟、腎臟SOD、GSH-PX活性均高于陽性對照組,MDA含量均低于陽性對照組。結果表明了陽性對照組和紅豆杉多糖組對STZ誘導的糖尿病小鼠均具有抗氧化作用,而高劑量的紅豆杉多糖抗氧化作用效果更為明顯,有進一步開發利用的價值。由于某些客觀原因,沒有對糖尿病其他的損傷器官進行分析,紅豆杉多糖的氧化/抗氧化作用還需要進一步研究。

紅豆杉多糖可提高糖尿病小鼠肝臟、腎臟組織中SOD、GSH-PX活力,降低MDA含量,發揮抗氧化作用,且高劑量紅豆杉多糖抗氧化作用優于二甲雙胍藥物。本實驗為紅豆杉多糖防治糖尿病及進一步臨床應用提供理論依據。