黄芪注射液拮抗高糖损伤作用机制的研究

【摘要】： 糖尿病(DM)是目前威胁人类健康的主要慢性病之一。在糖尿病的治疗中,如何充分利用我国传统的医药资源,开辟糖尿病治疗的新途径具有重要意义。氧化应激是糖尿病并发症发生的重要机制之一,抗氧化剂的应用,尤其是中药抗氧化剂的应用,对糖尿病病情的影响报道较少。本研究通过体内外实验,探讨了黄芪(RA)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠的治疗作用以及拮抗高糖损伤作用的机制,为临床应用RA治疗糖尿病提供了理论与实验依据。 为了观察RA对糖尿病及其并发症的防治作用,我们应用STZ制备了糖尿病大鼠模型,并应用RA治疗糖尿病大鼠,主要从治疗前后糖尿病大鼠的血清学指标、尿常规、各器官的病理改变以及Rho A在各组织器官的表达情况等几个方面,观察了RA对糖尿病的治疗作用。实验结果表明:糖尿病病程中,RA能够参与调节脂代谢,降低TC、TG、LDL、血糖水平,提高HDL、胰岛素水平;RA治疗组大鼠13h尿量显著少于DM组,同时RA治疗组大鼠尿液的白细胞计数、细菌计数、红细胞计数显著低于DM组大鼠;DM组大鼠的胰腺和肾脏的组织结构变化明显,腹腔注射RA 60d后, RA治疗组大鼠胰腺、肾脏的组织结构与正常大鼠相似;RhoA在正常组大鼠肾脏上皮细胞呈阴性或弱阳性表达,而在DM组大鼠的肾脏上皮细胞中呈强阳性表达,经过RA治疗60d后,RhoA表达减弱,呈阴性或弱阳性。上述动物实验结果显示,经过RA治疗的糖尿病大鼠脂代谢得到一定程度的纠正,RA能明显降低糖尿病大鼠的血糖,提高胰岛素水平,RA对糖尿病大鼠的胰腺和肾脏具有积极的保护作用。这一结果提示,在糖尿病治疗中,黄芪可作为治疗糖尿病的一种手段,预防和延缓并发症的发生。 为了探讨黄芪拮抗高糖损伤作用以及对内皮细胞保护作用的机制。我们将人脐静脉内皮细胞ECV304随机分为正常组、高糖组、RA处理组和甘露醇组,观察了RA对高糖诱导的人脐静脉内皮细胞ECV304的细胞凋亡、细胞膜流动性、细胞内Ca2+浓度、细胞线粒体膜电位以及细胞产生氧自由基的影响,并做了电镜观察。实验结果表明:高糖能够导致内皮细胞凋亡,RA处理组细胞发生凋亡的比例与高糖组细胞相比较显著下降;高糖组细胞膜流动性、线粒体膜电位显著下降,显著低于正常细胞组、RA处理组和甘露醇组;高糖组细胞的细胞内钙离子浓度显著高于正常细胞组、RA组和甘露醇组;高糖组细胞产生MDA、OH-、O2-的水平显著高于正常细胞组、RA组、甘露醇组;高糖组细胞的损伤亦较其它组显著,电镜观察的结果表明,高糖组细胞的损伤较重,细胞死亡增多,细胞核中异染色质增多,线粒体数目减少、结构异常,线粒体发生肿胀,线粒体内的嵴消失。上述结果充分表明,高糖对内皮细胞可造成非常显著的损伤,甚至导致细胞死亡。RA能够在高糖环境下对内皮细胞的功能和形态提供很好的保护。 综上所述,糖尿病发病率高,并发症危害大,糖尿病及其相关疾病耗资巨大,目前对糖尿病的治疗主要采取胰岛素注射的方法,而有关中药在糖尿病治疗中的作用报道较少,我国具有丰富的中药资源,黄芪是其中较常用的一种,且黄芪具有毒副作用小、药源丰富的特点,本研究探讨了黄芪对糖尿病动物的治疗和保护作用以及黄芪拮抗高糖损伤的机制,为在糖尿病治疗领域广泛应用中药黄芪提供了理论和实验依据。