辽东楤木总皂苷联合酵母硒对C57小鼠的降血糖作用

Effects of total saponins of Aralia elata combined with yeast selenium on reducing the blood sugar in C57 mice

摘要

目的 探究辽东楤木总皂苷联合酵母硒对2型糖尿病小鼠血糖的影响，为研制治疗糖尿病的新药物提供参考。 方法 选用60只C57小鼠，10只为对照组（A组），其余采用30 mg/kg链脲佐菌素建立糖尿病模型作为试验组。建模成功后随机分成B、C、D、E、F组，即模型组、二甲双胍组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +1.5 mg/kg）组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +1.0 mg/kg）组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +0.5 mg/kg）组，每组各10只，连续治疗4周，采用血糖仪、全自动糖化血红蛋白分析仪、全自动生化分析仪对C57小鼠尾静脉血液中空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂、口服葡萄糖耐量进行检测。 结果 与B组相比，各试验组均有不同程度的变化，C组、D组优于其他各组，且二组之间差异不显著。D组FBG降低了4.86 mmol/L，HbA1c水平下降了3.87%，TC、TG和LDL水平分别下降了1.18、0.02、1.72 mmol/L，而HDL显著升高0.42 mmol/L。口服糖耐量检测2 h恢复至餐前水平。 结论 120 mg/kg辽东楤木总皂苷联合1.5 mg/kg酵母硒降血糖效果最佳。

关键词

辽东楤木总皂苷 / 酵母硒 / 降血糖作用 / 小鼠 / 2型糖尿病

Key words

total saponins of Aralia elata / yeast selenium / hypoglycemic effect / mice / type 2 diabetes mellitus

2型糖尿病（Type 2 Diabetes mellitus，T2DM）是近年来引发社会广泛关注的慢性疾病之一，主要表现在高血糖、胰岛素抵抗等特点^[1]。2型糖尿病的发病机制主要与2个因素有关，即胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足。根据国际糖尿病联合会（IDF）的数据（https://wjw.sz.gov.cn/gkmlpt/content/10/10959/post_10959749.html#2511），全球范围内2型糖尿病患者的数量在快速增加，预计到2040年全球2型糖尿病患者将超过5亿，其中中国超过1.4亿糖尿病患者，相当于13%的成年人患有糖尿病。如果结合空腹血糖、餐后血糖、糖化血红蛋白等指标，目前我国有51.1%的成年人，即接近5亿人正处在糖尿病前期。

辽东楤木总皂苷是一种天然植物提取物，其保肝、降糖及抗肿瘤等药理作用受到广泛关注^[2]。硒是人和动物生长发育、参与调节机体多种生理功能不可或缺的营养素之一，其缺乏、适量补充和过量摄入会对健康产生不同的影响。酵母硒是将硒以有机形式结合到酵母中的一种生物强化形式，被广泛认为是硒的优质补充剂。由于其高生物利用度和多种健康益处，被广泛应用于膳食补充剂和功能性食品中，以预防疾病、增强体质和改善生活质量^[3-4]。本文研究了辽东楤木总皂苷联合酵母硒对2型糖尿病C57小鼠降糖作用，以期为研发治疗糖尿病的新药物提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1）实验动物。选取60只4周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠，体质量为（20±2） g，购自辽宁长生生物技术股份有限公司，小鼠自由饮食饮水，标准环境饲养。

2）药物与饲料。链脲佐菌素（STZ，美国Sigma公司）、血糖试纸（江苏歌得诺贝生物化工有限公司）、辽东楤木总皂苷，纯度≥98%、二甲双胍、普通饲料和高糖高脂饲料（鑫亿嘉生物科技有限公司）、酵母硒，硒含量为2 000 mg/kg（安琪酵母股份有限公司）。

3）仪器。全自动糖化血红蛋白分析仪、全自动生化分析仪（爱科来国际贸易（上海）有限公司）、血糖检测仪（光景生物科技（苏州）有限公司）、冷冻离心机（北京泰泽嘉业科技发展有限公司）。

1.2 方法

1）建模、分组及给药。参考陈子衡^[5]的方法并对其进行适当调整，适应性饲养1周。适应期结束后，10只C57小鼠为对照组饲喂常规饲料（A组），50只小鼠喂食高糖高脂饲料，采用30 mg/kg链脲佐菌素建立糖尿病模型，建模成功后随机分为B、C、D、E、F组，即模型组、二甲双胍（200 mg/kg）组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +1.5 mg/kg）组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +1.0 mg/kg）组、辽东楤木总皂苷+酵母硒（120 mg/kg +0.5 mg/kg）组，每组各10只，试验组（C-F组）进行灌胃给药，对照组（A组）和模型组（B组）灌胃等体积生理盐水，1次/d，连续治疗4周。

2）空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂水平的测定。利用血糖仪、全自动糖化血红蛋白分析仪、全自动生化分析仪对C57小鼠尾静脉血液进行检测，确定空腹血糖水平（FBG）、糖化血红蛋白水平（HbAlc）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）含量。FBG每周测定，HbAlc和血脂试验结果结束后测定。

3）口服葡萄糖耐量的测定。试验初始阶段，采集小鼠尾静脉血液样本，以测定其血糖基线值。在葡萄糖灌胃后的0.5、1.0、2.0 h采集尾静脉血液，通过冷冻离心机分离血清，用于血糖分析。期间小鼠禁食不禁水12 h。

1.3 数据统计与分析

采用SPSS 20.0软件进行数据分析，以“平均值±标准差”表示，采用单因素方差分析进行统计检验。以P<0.01表示差异极显著，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 对C57小鼠2型糖尿病空腹血糖的影响

A组在持续28 d的试验期内，0~28 d FBG分别为4.93、5.31、4.97、5.17、5.53 mmol/L。由表1可知，与B组相比，试验各组在给药7 d内FBG均无明显变化（P＞0.05），C和D组小鼠给药14 d后FBG含量分别显著降低3.99、2.81 mmol/L，E、F、B组无显著差异；给药21、28 d时，试验各组FBG显著降低；28 d时，C、D、E组FBG水平降低效果更加显著，分别降低了5.75、4.86、4.24 mmol/L。

2.2 对C57小鼠2型糖尿病口服葡萄糖耐量的影响

A组在口服葡萄糖耐量检测中0~2 h FBG分别为5.81、7.50、6.39、5.90 mmol/L。由表2可知，各试验组小鼠在灌胃葡萄糖后，血糖在0.5 h短暂上升，2.0 h内恢复正常，机体的胰岛素β细胞功能和血糖调节机制运作正常。

与B组相比，各试验组在不同时间点FBG均有不同程度的降低，且差异显著。C组调节效果优于D、E、F组。

2.3 对C57小鼠2型糖尿病小鼠糖化血红蛋白的影响

A组HbAlc为5.87%。由表3可知，C、D、E组HbA1c水平相较于B组分别显著下降了4.22、3.87、2.91百分点，并且呈现出与辽东楤木总皂苷配比使用时，酵母硒含量越高，HbAlc降低越明显，但F组小鼠体内HbAlc的水平下降不显著。以上结果表明，C、D、E、F三组能够降低糖尿病小鼠HbA1c水平，而C组HbAlc含量最低。

2.4 对C57小鼠2型糖尿病血脂代谢的影响

A组TC、TG、HDL、LDL分别为2.34、0.15、1.80、1.17 mmol/L。由表4可知，与B组相比，C、D、E组TC、TG和LDL显著降低，HDL水平显著提升；F组TC、TG水平无显著差异，HDL显著升高0.16 mmol/L，LDL显著降低0.72 mmol/L，而F组HDL和LDL水平与C、D、E组差异不显著。

3 讨论

2型糖尿病是由于胰岛素作用受阻导致血糖水平控制不佳的一种疾病。FBG能够在一定程度上反映机体的血糖调节状况，以及胰腺中β细胞分泌胰岛素的能力^[6]。口服糖耐量测试（OGTT）在糖尿病诊断中扮演着重要角色，该测试通过机体摄入一定量的葡萄糖后并在特定时间点测量血糖水平，以判断胰岛素分泌和作用效率。尽管OGTT存在一定的局限性，但它与HbA1c和空腹血糖测试结合，为糖尿病的风险评估和治疗提供了重要信息。机体血浆中的甘油三酯、胆固醇和类脂等统称为血脂，血脂水平的异常与T2DM的发生、发展紧密相连。正常情况下，血脂水平通过内源性和外源性因素的相互作用保持相对稳定。但在T2DM病理状态下，体内糖代谢紊乱，血脂调节机制失衡，血脂水平异常。其典型症状表现为血清TC、TG增高以及血清游离脂肪酸上升。这种血脂代谢的紊乱状态，增加了心血管疾病、高脂血症等并发症的风险^[7]。

宋少江等^[6]研究结果发现，连续给药辽东楤木总皂苷可使受试正常小鼠和高血糖小鼠血糖明显降低。贺青等^[8]研究发现，小鼠日粮中添加酵母硒对2型糖尿病小鼠血细胞水平及免疫器官结构有明显改善作用，进而在一定程度上调节血糖水平。本研究发现辽东楤木总皂苷配合酵母硒可在一定程度上降低血糖浓度、糖化血红蛋白等相关指标。血脂结果显示，与模型组小鼠比较，辽东楤木总皂苷配合酵母硒各剂量组小鼠TC、TG、HDL和LDL水平均有不同程度的改善，而高剂量的酵母硒效果明显高于其他各组，这可能是由于体内糖代谢逐渐恢复正常，因此血脂调节能力也逐渐恢复。

综上所述，辽东楤木总皂苷联合酵母硒能够明显调节C57小鼠血糖水平。

参考文献

[1] 姚佳舒, 孙子林, 袁扬. 2型糖尿病降糖药物治疗进展：更加关注心血管及肾脏结局[J]. 中国糖尿病杂志, 2021,29(3):224-228.

[2] 何大洪, 曾玲晖, 陈鹏. 辽东楤木药理作用研究进展[J]. 浙江大学学报(医学版), 2023,52(5):616-626.

[3] GU X, GAO C. NeW horizons for selenium in animal nutrition and functional foods[J]. Animal nutrition， 2022，11：80-86.

[4] ROTRUCK J, POPE A, GANTHER H, et al. Selenium: biochemical role as a component of glutathione peroxidase[J]． Science， 1973，179(4073): 588-590．

[5] 陈子衡. 发酵马奶对2型糖尿病小鼠的降糖作用及其机制研究[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2023.

[6] 宋少江, 徐绥绪, 曹颖林. 辽东楤木总皂苷降血糖作用研究[J]. 中药研究与信息, 2005(5):7-9.

[7] 李佳雪, 李程, 宋晓兵, 灵芝多糖饮料对高脂联合STZ诱导的糖尿病小鼠糖脂代谢的改善作用[J/OL]. 食品工业科技:1-14[2024-05-24].

[8] 贺青, 靳飞鹏, 靳二辉. 酵母硒对2型糖尿病小鼠血细胞及免疫器官的影响[J]. 现代医药卫生, 2019,35(15):2313-2316.

基金资助

2022年辽宁省教育厅基本科研项目(JYT2022MSL08)

2021年辽宁省教育厅基本科研项目(LJKZ1339)