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糖尿病是一种由遗传和环境因素共同引起的糖代谢紊乱综合征,根据文献报告,全世界大约有4.35亿人被诊断患有糖尿病,预计到2040年这一数字将超过6.42亿[1]。糖尿病在我国患病率逐渐增高,居世界首位,严重影响人民生活健康,且与炎症密切相关。目前以肠组织为靶器官的研究相对较少,尤其是肠道免疫系统和肠道微生物的研究[2-4]。中药材黄精,是中国传统的大宗药材[5],在民间又是一种使用面非常广的药食同源植物,《中国药典》2015年版记载为滇黄精P. kingianum Coll. et Hemsl.、黄精P. sibiricum Red.或多花黄精P. cyrtonema Hua的干燥根茎[6];黄精在抗氧化和抗衰老、降血糖、调节免疫力、调血脂、抑制老年痴呆和改善记忆力、抗肿瘤、扩张血管、抗菌和抗病毒等方面显示出潜在的药用价值[7-8]。本研究以高脂高糖饲料喂养和一次性注射链脲菌素复制糖尿病模型,比较高、中、低剂量黄精多糖对小鼠降血糖以及对肠道组织结构的改善作用,旨在为中药治疗糖尿病提供理论依据,为黄精药材的开发应用奠定基础。
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由图1可知,正常组小鼠体重整个实验中一直呈增长趋势,但随着饲养时间增长,增长幅度变小;其余组小鼠在给予高脂高糖饲料一周后体质量下降,随后呈上升趋势分别增长26%、29%、32%和36%,而正常组增长率约为20%,第6周一次性注射STZ后,小鼠体重均急速下降,模型组小鼠体重下降5.31%,黄精多糖高、中、低剂量组分别下降7.85%、7.91%和6.18%,如图2;模型组给予生理盐水灌胃,继续添加高脂高糖饲料饲养,体重呈缓慢增长趋势,给药组分别以高、中、低剂量黄精多糖给予灌胃,继续喂养高脂高糖饲料,各组小鼠体重分别增加14.24%、11.97%、8.78%,如图3。由此可见,糖尿病影响小鼠体重变化,灌胃黄精多糖溶液后,各组小鼠体重均有恢复,且高剂量效果明显。
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实验过程中,给予充足的饮水和饲料,正常对照组小鼠活动正常,精神状态良好,色泽光亮,粪便呈浅墨绿色;模型组小鼠给予高脂高糖饲料第一周食欲下降,体重减轻,注射STZ后体重下降,表现不活泼、精神状态不好,竖毛,尿液呈深黄色,粪便呈黄棕色。黄精多糖组小鼠灌胃相应剂量后精神、饮食活动改善,尿液颜色变淡等,说明黄精多糖可以改善糖尿病小鼠的不良症状。结果表明,可能是STZ与高脂高糖饮食联合,破坏胰腺组织β细胞,并致胰岛素分泌发生不足,进而使体内糖代谢絮乱,发生胰岛素抵抗 [11-12]。
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如表1所示,建模前血糖无显著差异(P>0.05),建模成功后的7 d和14 d时,与正常对照组相比,模型组小鼠血糖极显著升高(P<0.01);与模型组相比,黄精多糖各剂量组均无显著差异(P>0.05)。在21 d时,与正常对照组相比,模型组差异极显著(P<0.01) ;与模型组相比,黄精多糖低剂量和中剂量组无显著差异(P>0.05),高剂量组具有极显著性差异(P<0.01)。在28 d时,与正常对照组相比,模型组差异极显著(P<0.01);与模型组相比,黄精多糖各剂量组小鼠血糖值均降低,差异极显著(P<0.01)。
组别 血糖含量 建模前 建模后7 d 建模后14 d 建模后21 d 建模后28 d 正常组 5.67±0.33 5.95±0.24 5.95±0.21 5.97±0.22 5.99±0.24 模型组 5.6±0.43 15.85±0.28** 15.79±0.15** 15.59±0.16** 15.25±0.13** 黄精多糖低剂量组 5.76±0.36 15.88±0.40 15.45±0.18 14.75±0.11 13.77±0.11## 黄精多糖中剂量组 5.44±0.25 15.86±0.23 14.7±0.11 13.69±0.16 12.32±0.12## 黄精多糖高剂量组 5.57±0.29 15.85±0.21 13.81±0.10 12.3±0.16## 11.63±0.36## *P<0.05、**P<0.01,与正常对照组比较;#P<0.05、##P<0.01,与模型对照组比较 -
小鼠小肠病理组织切片HE染色结果显示,正常组小鼠小肠绒毛较长,结构完整,排列整齐;模型组小鼠小肠绒毛明显缩短,小肠绒毛断裂不完整,排列不紧密,与正常组比较差异显著;黄精多糖各剂量组小鼠小肠呈明显恢复状态,绒毛增长,排列较整齐,效果随黄精多糖剂量升高而表现明显,见图4。
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生物信息学分析结果表明,肠道微生物组成丰富,如图5,健康组和黄精多糖灌胃组中厚壁菌门和拟杆菌门丰富,而这两种菌是人类肠道内的优势有益菌,对人体健康起着重要作用,而糖尿病模型组中疣微菌门增多,这种菌可能会损害子代的消化和代谢能力,糖尿病造成了肠道菌群的紊乱。由此可推测,黄精多糖可以调节小鼠肠道微生物组成,增加有益菌丰富度,从而保护肠道。
Study on hypoglycemic effect and intestinal effect of Polygonatum sibiricum polysaccharides in diabetic mice
doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202206057
- Received Date: 2022-06-14
- Rev Recd Date: 2022-09-22
- Available Online: 2022-11-28
- Publish Date: 2022-11-25
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Key words:
- Polygonatum sibiricum polysaccharides /
- diabetes mellitus /
- hypoglycemia /
- mice /
- intestinal microorganisms
Abstract:
Citation: | REN Qunli, ZHANG Xinqun, WANG Miao, LI Xiaolan, YAO Yanzi, RAN Yinghui, WANG Qian. Study on hypoglycemic effect and intestinal effect of Polygonatum sibiricum polysaccharides in diabetic mice[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2022, 40(6): 510-514. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202206057 |