苦瓜提取物降血糖活性的研究

苦瓜提取物降血糖活性的研究

瓜是甘薯科的一種植物。它的味道又苦又冷。具有清熱解涼、強(qiáng)營養(yǎng)、降血糖等功效?？喙咸崛∥?momordicacharantiaextract,MCE)具有明顯的降血糖、抗菌和抗病毒的生理活性,是近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。糖尿病(DiabetesMellitus,DM)是一種慢性的代謝紊亂性疾病,其治療仍然是一個世界性的難題,患者需要長期注射外源性胰島素或口服降血糖藥物。此治療方式不僅藥物副作用大,而且生活質(zhì)量差,經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重。本研究從祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)“藥食同源”的觀點(diǎn)出發(fā),探討苦瓜提取物對糖尿病小鼠的降糖作用及其機(jī)理,將體外活性和體內(nèi)實(shí)際作用效果對應(yīng)起來,建立一個分析和評價(jià)苦瓜提取物降血糖活性的動物模型。1材料表面1.1藥品、血糖及胰島素放射免疫組裝苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ:均為市售苦瓜提取物產(chǎn)品;鏈脲佐菌素(Streptozotocin,STZ),Alexis公司出品,批號:380-010-GOO1;格列吡嗪(Glipizide),威海迪沙藥業(yè)有限公司(迪沙),國藥準(zhǔn)字:H37022995;血糖試劑盒,由北京怡成生物電子技術(shù)有限公司提供,執(zhí)行批準(zhǔn)號:YZB/京0273-2005;胰島素放射免疫分析測定盒(InsulinRadioimmunoassayKit),大津九鼎醫(yī)學(xué)生物工程有限公司出品,國藥準(zhǔn)字:S1095O186;其余試劑均為市售分析純。1.2高速離心技術(shù)JPS-Ⅲ型快速血糖測試儀,北京怡成生物電子技術(shù)有限公司出品;J-251型高速離心機(jī),美國Beckman公司;HHS恒溫水浴鍋,廈門醫(yī)療儀器廠。1.3動物2月齡昆明種雄性小鼠(20±2)g及實(shí)驗(yàn)所用飼料均由福建醫(yī)科大學(xué)動物所提供。2方法2.1組件和方法2.1.1兩組stz、wsb的注射健康昆明種小鼠60只,雄性,2月齡,18～22g,取10只作為造模對照組,其余小鼠進(jìn)行糖尿病模型的誘導(dǎo)。禁食24h,腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)80mg/kg體重,每只0.2mL,STZ用0.1mol/L檸檬酸鈉緩沖液(pH4.4)溶解,現(xiàn)配現(xiàn)用且應(yīng)避光低溫保存;空白對照組腹腔注射0.2mL生理鹽水。72h后,再次禁食24h,腹腔注射STz80mg/kg體重,每只0.2mL,空白對照組腹腔注射0.2mL生理鹽水。末次注射7天后,測空腹血糖值(Fastingbloodglucose,FBG),選取FBG≥9.0mmol/L的小鼠為成功模型。2.1.2u3000小鼠的灌胃試驗(yàn)將造模成功的實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠32只隨機(jī)分成4組,每組8只。A組為空白對照組,用生理鹽水灌胃;B組和C組分別用劑量為1.5g/kg的苦瓜提取物Ⅰ(400mIU/L)和苦瓜提取物Ⅱ(800mIU/L)溶液灌胃;D組用格列吡嗪1.2g/kg灌胃。實(shí)驗(yàn)小鼠經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后,從第4天起,每天上午定時灌胃,試驗(yàn)期為4周,每周測量空腹血糖。實(shí)驗(yàn)第28天,測完糖耐量120min血糖濃度后,小鼠摘眼球取血,血液離心測血清胰島素水平。2.1.3血清葡萄糖濃度測定和血糖測定法第28天測量空腹血糖后,再腹腔注射11mol/L葡萄糖溶液10mL/kg,斷尾取血測定30、60、90、120min血清葡萄糖濃度。將血糖儀調(diào)試好后,用剪刀斷尾取血,血滴滴血糖試紙測試點(diǎn),20s后讀數(shù)、記錄。糖耐量曲線下面積(AreaUnderCurve,AUC)=0.5×空腹血糖+30min血糖+1.5×60min血糖+120min血糖。2.1.4數(shù)據(jù)的規(guī)定及模型的建立苦瓜提取物體外放免分析和小鼠血清胰島素測定均使用放射免疫法,同時用造模對照組的10只小鼠作為無糖尿病空白對照組,數(shù)據(jù)擬合數(shù)學(xué)模型采用Logit-Log線性回歸法。2.2統(tǒng)計(jì)分析用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對試驗(yàn)前后和組間進(jìn)行t檢驗(yàn),顯著性界定為0.05。所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。3結(jié)果3.1瓜提取物的體外放免活性利用胰島素放射免疫分析試劑盒對苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行體外放免活性分析,發(fā)現(xiàn)苦瓜提取物Ⅱ的體外放免活性比苦瓜提取物Ⅰ高出約50%,見表1。3.2小鼠空腹血糖值的測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)開始的2周內(nèi),所有實(shí)驗(yàn)小鼠空腹血糖值均保持在一個較高的水平。藥物灌胃2周后,各個實(shí)驗(yàn)組小鼠空腹血糖值均有下降。第4周時,苦瓜提取物Ⅰ、Ⅱ組和格列吡嗪對照組小鼠空腹血糖值下降趨勢都較空白對照組明顯,尤其是苦瓜提取物Ⅱ組小鼠的空腹血糖值下降趨勢尤為顯著,詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。3.3苦參提取物對測定血糖大鼠糖的抗量以及曲線面積的影響從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,苦瓜提取物Ⅰ對糖尿病小鼠糖耐量及其曲線下面積無明顯改善;而苦瓜提取物Ⅱ則有一定的改善效果,見表3和圖1。3.4格列吡嗪對小鼠血糖水平的影響同無糖尿病小鼠血清胰島素水平相比,苦瓜提取物實(shí)驗(yàn)組、格列吡嗪實(shí)驗(yàn)組和空白對照組實(shí)驗(yàn)小鼠血清胰島素水平均比較低。由于格列吡嗪對該高血糖小鼠血清胰島素水平基本無改善,可以看出該實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠的胰島細(xì)胞基本被破壞。胰島細(xì)胞已經(jīng)無法接受刺激增加胰島素的分泌量。由此可以猜測苦瓜提取物對糖尿病小鼠血糖水平的改善并不只依賴于刺激胰島細(xì)胞而增加胰島素分泌的作用機(jī)制。試驗(yàn)各組小鼠血清胰島素水平數(shù)據(jù)見表4。4貯藏期間貯藏期間貯藏期間貯藏期間貯藏保鮮藥物的應(yīng)用苦瓜即葫蘆科苦瓜(momordiccharantiaL.)的果實(shí),是一種藥食兩用的食療佳品,中國南北均普遍栽培。我國很早起就有記載苦瓜的藥用價(jià)值。據(jù)《隨息居飲食譜》,記載:苦瓜“青則苦寒滌熱,明目清心,熟則養(yǎng)血滋肝,潤脾補(bǔ)腎”?！娥B(yǎng)生編》記載:“苦瓜能除邪熱,解勞乏,清心明目,益氣解熱”。據(jù)近代藥理試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)苦瓜提取物有降低血糖的作用,認(rèn)為這是由于苦瓜中含有一種類似胰島素物質(zhì)的緣故,有學(xué)者研究了口服給予苦瓜提取物對正常及糖尿病人鼠肝臟藥物代謝酶活性和表達(dá)的作用。表明苦瓜提取物和胰島素一樣可以反轉(zhuǎn)糖尿病對肝、腎藥物代謝酶活性的影響。關(guān)于苦瓜中具有降血糖作用的類似胰島素物質(zhì)國內(nèi)外均有大量的相關(guān)報(bào)道,印度學(xué)者Khanna首次從苦瓜果實(shí)中分離提取劍了具有降血糖作用的胰島素樣物質(zhì);權(quán)建新等離純化得到了植物胰島素,這種胰島素類似物與胰島素抗體的結(jié)合率約為100μIU/mg。依據(jù)上述研究,國內(nèi)有學(xué)者應(yīng)用胰島素放免試劑對苦瓜提取物中胰島素類似物進(jìn)行定量分析。在部分苦瓜提取物產(chǎn)品生產(chǎn)廠家,這種體外放免活力分析已經(jīng)成為一種產(chǎn)品質(zhì)量控制的手段。本研究利用糖尿病小鼠動物模型將苦瓜提取物體外的放射免疫活性與其對小鼠血清胰島素的影響建立起相關(guān)性,從而將體外活性和體內(nèi)實(shí)際作用效果對應(yīng)起來。這種動物模型不僅可以對苦瓜提取物的體內(nèi)活性作出有效的分析和評價(jià),而且首次確認(rèn)了苦瓜提取物的體內(nèi)降血糖活性和其體外放免分析數(shù)據(jù)成對應(yīng)關(guān)系。鏈脲佐菌素對胰島β細(xì)胞有選擇性破壞作用,進(jìn)而使小鼠產(chǎn)生糖尿病。因其對組織毒性小,動物存活率高,因而成為目前國內(nèi)外使用較多的制備糖尿病動物模型的方法之一。該動物模型能良好的反映各類降血糖藥物和調(diào)節(jié)血脂藥物的作用效果。本研究結(jié)果表明,苦瓜提取物對實(shí)驗(yàn)性高血糖小鼠有明顯降低血糖、改善糖耐量的作用效果,并且其體內(nèi)作用效果體外放免活性高低密切相關(guān)。其中,苦瓜提取物Ⅱ的降血糖效果甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的