修回日期: 2011-12-30
接受日期: 2012-01-19
在线出版日期: 2012-01-28
目的: 观察茴香对大鼠胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)的影响.
方法: 取50只大鼠, 随机分为5组. 正常对照组给予生理盐水, 其余各组给予地塞米松(1 mg/kg), 隔日肌肉注射; 正常对照组和模型对照组给予生理盐水, 二甲双胍组给予二甲双胍(40 g/L), 茴香低、高剂量组给予茴香提取液(300、600 g/L)每天灌胃; 给药15 d后, 分别检测空腹血糖(FBG)、血清胰岛素(FINS)和糖耐量试验(OGTT), 并计算OGTT120'恢复率、胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR).
结果: 二甲双胍组和茴香低、高剂量组的FBG、OGTT120'恢复率与正常对照组无显著性差异, FBG低于模型对照组(P<0.05), 而OGTT120'恢复率明显高于模型对照组(P<0.05, 0.01), FINS明显高于正常对照组而明显低于模型对照组(P<0.05, 0.01), ISI明显低于正常对照组而明显高于模型对照组(P<0.01), HOMA-IR明显低于模型对照组(P<0.01); 茴香低剂量组的ISI明显低于茴香高剂量组(P<0.05). 随着茴香用量的增大, FBG、OGTT120'、FINS、ISI和HOMA-IR更接近正常对照组.
结论: 茴香能提高组织细胞对胰岛素的敏感性, 改善高胰岛素血症, 并有降血糖的作用.
引文著录: 王彩冰, 黄彦峰, 黄丽娟, 何显教, 晋玲, 赵善民. 茴香提取液对地塞米松诱导大鼠胰岛素抵抗的影响. 世界华人消化杂志 2012; 20(3): 224-228
Revised: December 30, 2011
Accepted: January 19, 2012
Published online: January 28, 2012
AIM: To investigate the impact of foeniculum vulgare extract on dexamethasone-induced insulin resistance (IR) in rats.
METHODS: Fifty rats were randomly divided into five groups: normal control group, model group, metformin group, low- and high-dose foeniculum vulgare extract groups. Except for the normal control group, the remaining groups were intramuscularly given dexamethasone (1 mg/kg) every other day. The normal control group and model group were intragastrically given saline solution, while the metformin group and low- and high-dose foeniculum vulgare extract groups were intragastrically given metformin (40 g/L) and 300 and 600 g/L of foeniculum vulgare extract once a day, respectively. After 15 days of drug use, fasting blood glucose (FBG) and serum insulin (FINS) were determined, and glucose tolerance test (OGTT) was performed. The OGTT120' recovery percentage, insulin sensitivity index (ISI) and insulin resistance index (HOMA-IR) were calculated.
RESULTS: The metformin group, low- and high-dose foeniculum vulgare groups and normal control group had comparable FBG and OGTT120' recovery percentage. FBG was significantly lower and the OGTT120' recovery percentage was significantly higher in the three treatment groups than in the model group (all P < 0.05 or 0.01). FINS in the three treatment groups was significantly higher than that in the normal control group but lower than that in the model group (all P < 0.05 or 0.01). ISI in the three treatment groups was significantly lower than that in the normal control group but higher than that in the model group (all P < 0.01). HOMA-IR in the three treatment groups was significantly lower than that in the model group (all P < 0.01). The low-dose foeniculum vulgare group had significantly lower ISI than the high-dose group (P < 0.05). As foeniculum vulgare dosage increased, FBG, OGTT120', FINS, ISI and HOMA-IR were closer to levels in the normal control group.
CONCLUSION: Foeniculum vulgare can enhance the sensitivity of cells to insulin, improve the high serum insulin symptoms, and have a hypoglycemic effect.
- Citation: Wang CB, Huang YF, Huang LJ, He XJ, Jin L, Zhao SM. Foeniculum vulgare extract reduces dexamethasone-induced insulin resistance in rats. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2012; 20(3): 224-228
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v20/i3/224.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v20.i3.224
胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性下降, 即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态; 随年龄增长, 机体对胰岛素敏感性降低, 会导致IR; 而IR参与糖尿病、高血压、冠心病、脂代谢异常的发病, 严重地危害着人们的健康[1]. 因而, 改善机体IR对糖尿病、高血压、冠心病、脂代谢异常的防治有着重要的意义. 茴香(Foeniculum vulgare Mill), 为伞形科植物, 在全国各地大部分地区均有分布, 其果实、茎、叶部分都有药用, 具有散寒止痛、健胃祛风、清热化痰等功效, 用于寒疝腹痛、睾丸偏坠、经痛、胃寒呕吐、脘腹胀痛、肾虚腰痛、镇咳祛痰、治毒虫咬等症[2-4]; 有文献报道, 茴香含有抗菌成分, 有抗菌和抗氧化能力, 并能增强抗氧化酶和预防癌变作用[5-8]. 茴香对胰岛素抵抗的研究尚未发现有文献报道. 本实验采用茴香的民间用量[4]按体表面积换算成大鼠用量给大鼠灌胃, 观察其对地塞米松诱导大鼠IR[9]的影响, 并与胰岛素增敏剂二甲双胍的临床用量[10,11]按体表面积换算成大鼠用量给大鼠灌胃做比较分析, 为茴香的开发、利用提供实验依据.
SD大鼠, 雌雄兼用, 体质量160-200 g, 由广西医科大学实验动物中心提供; 广西百色市内市售茴香(经广西右江民族医学院民族医学教研室覃道光教授鉴定为茴香的地上部分), 晒干备用; 地塞米松注射液(天津药业集团新郑股份有限公司), 生理盐水配制成1 g/L备用; 盐酸二甲双胍片(北京四环制药有限公司), 蒸馏水配制成40 g/L备用; 生理盐水(贵州大华制药有限公司); 50%葡萄糖注射液(天津药业集团新郑股份有限公司). 罗康全TM活力型血糖检测仪和罗康全活力型血糖测试纸(德国罗氏诊断有限公司); γ免疫计数器(国营二六二厂), 胰岛素放射免疫分析盒(天津市协和医药科技有限公司); Galanz微波炉(佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司); 普通型静脉采血管(湖南省浏阳市医用仪具厂).
1.2.1 茴香提取: 用微波萃取法制备茴香水提液[12], 每毫升含干药材1 g. 提取方法为: 将100 g茴香放入玻璃杯加4倍体积水浸泡40 min, 药料厚度≤5 cm, 加盖后放入输出功率800 W、微波频率2 450 MHz的Galanz微波炉内微波5次、每次30 s, 之后取出, 加入10倍体积蒸馏水浸提2次, 每次浸泡30 min, 合并2次滤液浓缩至100 mL. 用蒸馏水分别配制成茴香低剂量(300 g/L)和高剂量(600 g/L)的提取液备用.
1.2.2 造模: 将大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组, 共5组, 每组10只. 正常对照组大鼠给予生理盐水、其余各组大鼠给予地塞米松(1 mg/kg), 隔日肌肉注射1次[9], 共8次; 每次注射量均按大鼠体质量计算(1 mL/kg). 正常对照组和模型对照组大鼠给予生理盐水、二甲双胍组大鼠给予二甲双胍(40 g/L)、茴香低剂量组和高剂量组大鼠分别给予茴香提取液(300 g/L和600 g/L)灌胃, 1次/d, 共灌胃15 d; 每次灌胃量均按大鼠体质量计算(5 mL/kg).
1.2.3 大鼠空腹血糖、口服葡萄糖耐量试验和空腹血清胰岛素的检测方法: (1)大鼠空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)和口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test, OGTT): 将罗康全活力型血糖测试纸安放在罗康全TM活力型血糖检测仪的检测处, 用消毒手术剪剪断大鼠尾端1-2 mm, 将血滴在检测处的罗康全活力型血糖测试纸上, 记录罗康全TM活力型血糖检测仪显示的血糖浓度值. 各组大鼠禁食不禁水12 h、末次给药4 h进行FBG检测后, 接着用50%葡萄糖(5 g/kg)给大鼠灌胃做OGTT, 检测灌胃后30、60、120 min血糖浓度值[9]; 并计算各组OGTT120'恢复率(%). OGTT120'恢复率(%) = [1-(OGTT120-FBG)/FBG]×100%. (2)大鼠空腹血清胰岛素(Fasting serum Insulin, FINS): 各组大鼠禁食不禁水12 h、末次给药后次日, 用3%戊巴比妥钠(1 mL/kg)腹腔注射待麻醉后, 从腹主动脉采血、分离血清按胰岛素放射免疫分析盒说明书操作, 再用γ免疫计数器检测胰岛素浓度值. 并按李光伟等公式[13]计算各组胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR): ISI = LN[1/(FPG×FINS)], HOMA-IR = FPG×FINS/22.5.
统计学处理 实验数据用SPSS16.0统计软件进行统计分析, 两组间均数比较用t检验, 统计结果以mean±SD表示; 两组间百分率比较用χ2检验, 统计结果以百分比(%)表示.
OGTT模型对照组FBG明显高于正常对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01). 各组的OGTT60'均高于OGTT30'和OGTT120'; OGTT30'和OGTT60'中, 模型对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组明显高于正常对照组(P<0.05, P<0.01), 模型对照组明显高于二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01), 二甲双胍组与茴香低剂量组和高剂量组比较无显著性差异, 茴香低剂量组明显高于茴香高剂量组(P<0.05, P<0.01); OGTT120'中, 模型对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组明显高于正常对照组(P<0.05, P<0.01), 模型对照组明显高于二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01), 茴香低剂量组明显高于二甲双胍组、茴香高剂量组(P<0.05, P<0.01). 在OGTT120'恢复率中, 二甲双胍组、茴香高剂量组与正常对照组无显著性差异, 模型对照组明显低于正常对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.05, P<0.01), 茴香低剂量组与二甲双胍组无显著性差异而明显低于茴香高剂量组(P<0.05). 随茴香用量的增大, FBG、OGTT和OGTT120'恢复率更接近正常对照组(表1).
| 分组 | 剂量(g/kg) | FBG(mmol/L) | OGTT(mmol/L) | OGTT120' | ||
| 30' | 60' | 120' | 恢复率(%) | |||
| 正常对照组 | － | 6.51±0.46 | 7.85±0.88 | 8.66±0.97 | 7.07±0.88 | 91.40 |
| 模型对照组 | － | 8.28±0.89b | 14.26±2.45b | 17.76±2.10b | 14.85±1.92b | 20.65b |
| 二甲双胍组 | 0.2 | 6.87±0.90d | 10.33±1.72bd | 12.40±2.04bd | 8.76±1.82ad | 72.49d |
| 茴香低剂量组 | 1.5 | 7.02±0.75d | 11.74±2.02bd | 13.92±2.09bd | 10.28±2.01bde | 53.56bc |
| 茴香高剂量组 | 3.0 | 6.84±0.83d | 9.54±1.46adh | 11.84±2.03bdg | 8.34±0.98dh | 78.07dg |
在FINS中, 模型对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组明显高于正常对照组(P<0.05, P<0.01), 模型对照组明显高于二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01), 茴香低剂量组明显高于二甲双胍组、茴香高剂量组(P<0.05), 二甲双胍组与茴香高剂量组比较无显著性差异. 在ISI中, 模型对照组、二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组明显低于正常对照组(P<0.01), 模型对照组明显低于二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01), 二甲双胍组与茴香低剂量组和高剂量组比较无显著性差异, 茴香低剂量组明显低于茴香高剂量组(P<0.05). 在HOMA-IR中, 二甲双胍组、茴香高剂量组与正常对照组比较无显著性差异, 模型对照组明显高于二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组(P<0.01), 茴香低剂量组与二甲双胍组、茴香高剂量组比较无显著性差异. 随茴香用量的增大, FINS、ISI和HOMA-IR更接近正常对照组(表2).
胰岛素能增加葡萄糖的利用, 加速葡萄糖的无氧酵解和有氧氧化, 促进肝糖原和肌糖原的合成和贮存, 并能促进葡萄糖转变为脂肪, 抑制糖原分解和糖异生, 从而使血糖降低[11]. 当机体出现IR时, 葡萄糖利用、糖原合成和贮存减少, 导致机体获得能量减少、血糖升高.
近年的研究还发现[14-16], IR会使动脉硬化和慢性肾脏病的发生, 增加心血管和尿毒症的发病率及死亡率, 而有效治疗IR是降低心血管和尿毒症的发病率和死亡率的措施之一.
本实验结果显示, 模型对照组的ISI明显低于正常对照组, 而FINS、HOMA-IR、FBG、OGTT明显高于正常对照组; 说明模型对照组大鼠对胰岛素的敏感性下降, 并出现了高胰岛素血症、IR和血糖升高; 而高胰岛素血症是由于胰岛β细胞分泌大量的胰岛素来代偿IR所致[1].
本实验结果显示, 二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组的FBG与正常对照组无显著性差异, 模型对照组的FBG明显高于正常对照组; 用药各组的OGTT都明显低于模型对照组, 其中OGTT30'、OGTT60'明显高于正常对照组, OGTT120'的二甲双胍组和茴香高剂量组与正常对照组无显著性差异, 茴香低剂量组明显高于正常对照组、二甲双胍组和茴香高剂量组; 二甲双胍组和茴香高剂量组的OGTT120'恢复率明显高于模型对照组、与正常对照组无显著性差异, 茴香低剂量组的OGTT120'恢复率明显高于模型对照组、但低于正常对照组、二甲双胍组和茴香高剂量组. 所得结果提示了茴香具有降血糖作用, 与本课题组所做的茴香降血糖的药效学研究结果一致(另文发表); 茴香高剂量组的降血糖效应与二甲双胍组相当, 其降糖效应与剂量相关.
本实验结果还显示, 二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组的FINS明显高于正常对照组而低于模型对照组、ISI明显低于正常对照组而高于模型对照组, 说明这些大鼠都存在高胰岛素血症和对胰岛素敏感性下降, 并提示二甲双胍和茴香都能改善高胰岛素血症和提高组织细胞对胰岛素敏感性; 同时, 二甲双胍组、茴香低剂量组和高剂量组的HOMA-IR明显低于模型对照组, 二甲双胍组和茴香高剂量组的HOMA-IR与正常对照组无显著性差异、茴香低剂量组的HOMA-IR明显高于正常对照组, 提示茴香能改善组织细胞对IR, 茴香高剂量组和二甲双胍组的改善IR效应相当, 随茴香剂量的增大改善IR效果越明显.
总之, 茴香能提高组织细胞对胰岛素的敏感性、改善高胰岛素血症和组织细胞对IR的反应, 并有降血糖的作用, 这些作用随茴香剂量增大而增加; 而高剂量茴香与二甲双胍的这些作用效果相当.
胰岛素是降低血糖的一种激素, 他还能促进脂肪合成和贮存, 促进蛋白质合成. 当机体利用胰岛素过少(如胰岛素抵抗)时, 将会导致糖尿病、高血脂(易引起血管硬化)、抵抗力和免疫力降低等疾病的发生. 随年龄增长, 机体对胰岛素敏感性降低, 易出现胰岛素抵抗.
徐庆, 教授, 桂林医学院药理教研室; 黄昆, 教授, 华中科技大学同济药学院
实验证明, 对胰岛素抵抗的预防和治疗与延长人类寿命有着至关重要的联系, 而目前防治胰岛素抵抗的药物甚少.
研究显示, 茴香含有抗菌成分, 具有抗菌和抗氧化能力, 并能增强抗氧化酶和预防癌变作用; 但茴香对胰岛素抵抗的研究尚未发现有文献报道.
文章初步探究了茴香提取液对地塞米松诱导的胰岛素抵抗大鼠的治疗作用,并与二甲双胍的相应作用进行了对照, 结果表明茴香提高了胰岛素的敏感指数.
本研究发现茴香有降低机体胰岛素抵抗的作用, 为茴香在临床上的开发、利用提供实验依据.
本研究设计合理, 方法可靠, 数据可信, 有一定的新意及应用前景.
编辑:张姗姗 电编:闫晋利
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