生姜活性成分6-姜辣素对链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠的降糖作用

摘要

6-姜辣素是一种芳香多酚，生姜的有效成分用于多种药理活性。本研究旨在评价6-姜辣素(25,50 mg/kg bw)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠的降糖作用。研究以剂量依赖的方式(25,50 mg/kg体重)口服6-姜辣素，每天一次，持续42天。STZ (60mg/kg bw/i.p)诱导大鼠糖尿病。体重160 ~ 180g的白化大鼠30只，分为5组，每组6只。A组为正常对照组，B组为糖尿病患者，不给予6-姜辣素。C组、D组糖尿病大鼠口服6-姜辣素(25、50mg/kg bw);E组大鼠为糖尿病大鼠，口服格列苯脲(600μg/kg bw)作为标准对照品。各组于第1天(糖尿病后)、第21天、第42天采集血样，分析血糖。随着时间的推移，A组和B组的血糖水平保持不变。 However, group C, D and E given 6-gingerol (25, 50mg/kg bw) and glibenclamide (0.05mg/kg bw) showed significant (P<0.05) reduction in blood glucose level after day1, 21 and 42 post treatment. It may be concluded that 6-gingerol has hypoglycemic effect on diabetic rats.

关键字

姜辣素，链脲佐菌素，糖尿病，血糖

简介

糖尿病是一种严重的代谢疾病，其特征是由于碳水化合物、蛋白质和脂类代谢受损而导致胰岛素分泌和/或胰岛素作用失灵而导致高血糖[1］．众所周知，糖尿病的发病率在世界各地都很高，尤其是在亚洲。世界卫生组织预计，到2025年，全球糖尿病患者人数将翻一番，从目前的约1.5亿人增加到3亿人[2］．

不同类型的口服降糖药，如双胍类药物和磺脲类药物，可与胰岛素一起治疗糖尿病[3.]，但使用后会产生副作用[4，5］．人们对草药的兴趣越来越大，因为它们的有效性、临床经验中的副作用最小，而且成本相对较低。草药或其提取物被广泛使用，即使它们的生物活性化合物是未知的。甚至世界卫生组织(世卫组织)也批准使用植物药物治疗不同的疾病，包括糖尿病。因此，对植物提取物的研究有助于了解其疗效、作用机制和安全性[6］．

6-姜辣素((S)-5-羟基-1-(4-羟基-3-甲氧基苯酚)-3-癸酮)是生姜的芳香族多酚的主要成分。它具有不同的药理活性，包括抗氧化、抗炎[7，8];抗肿瘤(9];anti-atherosclerotic [10];造血(11];抗癌(12];止痛剂(13];退热剂(14]并防止脂肪生成[15，16];阿尔茨海默氏症[18]和心血管疾病[19］．对产生ROS类超氧阴离子的黄嘌呤氧化酶也有抑制作用[20.]并抑制在炎症和癌症进展中起关键作用的环氧化酶-2、脂氧合酶和核因子kB的表达[21］．

人类有几种对抗疗法降糖药物;然而，它们有长期的副作用。迫切需要探索副作用更少或根本没有副作用的降糖药。6-姜辣素是一种替代品。大鼠基因组与人类相似，90%以上，大鼠模型实验可能对糖尿病人群有益。本研究计划观察6-姜辣素(25,50 mg/kg bw)对STZ诱导的糖尿病大鼠血糖水平的降糖作用，并与标准药物格列本脲(0.05mg/kg bw)进行比较。

材料与方法

实验动物

雌雄Wistar白化大鼠(体重160-180g)均取自Shah Alam管理与科学大学动物舍，在标准环境条件下(25-28°C，相对湿度60 - 80%，光/暗循环12小时)。在试验开始前，大鼠在标准鼠舍条件下适应了21天。将大鼠置于钢丝笼中，温度控制在270℃，光照周期为光照12h，暗光照12h。所有大鼠全天均可获得等氮等热量的鸡饲料及自来水[21］．所有研究均按照国家健康研究所指南进行[22］．

化学物质

本实验中使用的所有药物和化学品均购自美国圣路易斯的Sigma化学公司。这些化学品属于分析级。

实验性糖尿病的诱导

将链脲佐菌素(65 mg/kg)溶解在0.1M柠檬酸缓冲液中，pH为4.5 [23］．48小时后，采集血液样本，测定血糖水平，以确认糖尿病的发展。实验中只使用高血糖(血糖水平> 240mg/dl)的动物[24，25］．

实验设计

实验共使用30只大鼠(24只糖尿病存活大鼠，6只正常大鼠)。将大鼠分为5组，每组6只。

第一组:正常大鼠。

第二组:糖尿病对照大鼠

第3组:糖尿病大鼠每天给予6-姜辣素(25 mg/kg b.w.)水溶液，通过胃内管连续42天。

第4组:糖尿病大鼠每天给予6-姜辣素(50 mg/kg b.w.)水溶液，通过胃内管连续42天。

第5组:糖尿病大鼠给予格列本脲(0.05mg/kg b.w.)水溶液，每日用胃管灌胃42天。

估计食物、液体摄入量、体重和血糖

在实验开始时和每隔5天测量一次食物、液体摄入量、体重和血糖水平的变化。分别于第1天(1)、第21天、第42天对正常及stz诱导的糖尿病大鼠进行尾静脉穿刺取血。采用邻甲苯胺法测定血糖[26］．

统计分析

所有数据均以实验次数的均值±标准差表示(n=6)。采用SPSS 7.5版(SPSS, Cary, NC, USA)进行单因素方差分析(ANOVA)，个体比较采用Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)。p<0.05为组间差异显著[27］．

6-姜辣素对血糖水平的影响

分别测定正常和stz诱导的糖尿病大鼠第1天、21天和42天的血糖水平图1．6-姜辣素(25、50 mg/kg bw)和格列本脲(600μg/kg bw)均能显著降低stz诱导的糖尿病大鼠(3、4、5组)的血糖水平，且结果呈剂量依赖性。

6-姜辣素对体重、食物和液体摄入量的影响

测量了体重、食物和液体摄入的结果，并总结在表1．正常组和糖尿病组初始体重基本相同，而糖尿病对照组(2组)与正常对照组(1组)相比，最终体重显著降低。同时，6-姜辣素和格列本脲治疗糖尿病大鼠的体重无显著差异(3、4、5组)。糖尿病组的食物和液体摄入量均显著高于正常组(表1)．

数值以每组6只动物的均值±SD表示。不共享公共上标的值(a, b, c和d)有显著差异(邓肯多范围检验)

数值以每组6只动物的均值±SD表示。不共享公共上标的值(a, b, c和d)在p < 0.05处有显著差异，邓肯多极差检验(DMRT)

讨论

本研究的目的是证明6-姜辣素对STZ诱导的糖尿病大鼠的降糖潜力。目前，还不能确定6-姜辣素的降糖作用机制。但是，根据以前的一份报告，可以对其可能的机制提出一些建议。据报道，注射剂量依赖的6-姜辣素可抑制血糖从肠道吸收[28]维持与受体和膜转运相关的细胞功能[13］．因此，抑制肠道葡萄糖吸收也可能是抑制葡萄糖喂养大鼠高血糖的部分原因。

stz诱导的糖尿病大鼠食量增加，体重下降。这表明由于组织蛋白的过度分解而导致的多食状态和体重减轻[29］．哈基姆等人[30.的研究表明，糖尿病大鼠体重下降可能是由于脱水和脂肪和蛋白质的分解代谢。导致肌肉萎缩的分解代谢反应增加也可能是糖尿病大鼠体重增加减少的原因[31]。糖尿病大鼠服用6-姜辣素可减少进食，改善体重，这可能是由于糖尿病大鼠的高血糖状态得到了较好的控制。降低血糖水平可改善链脲佐菌素糖尿病大鼠的体重[32］．

药代动力学和生物利用度研究为了解6-姜辣素的代谢，特别是其降糖作用提供了进一步的信息。充分的急性和慢性毒性研究表明，6-姜辣素作为一种补充的高血糖控制药物具有广泛的安全性。

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