复方丹参滴丸对T2DM大鼠β细胞功能的影响
2016/6/23 中国医学论坛报
复方丹参滴丸作为传统中药，其有效部分为水溶性的丹参素和脂溶性的丹参酮，均是良好的氧自由基清除剂，被广泛用于冠心病和糖尿病微血管并发症的预防和治疗。笔者及所在团队在《中成药》(2015；37:1807)杂志发表的一项动物研究，探讨了复方丹参滴丸对2型糖尿病(T2DM)大鼠模型胰岛β细胞功能的影响。该研究受广西自然科学基金资助项目(桂科青0832029)和广西中医药民族医药资助项目(GZZC14-42)支持。现摘取该研究主要内容与读者分享。
广西医科大学第一附属医院秦映芬
研究背景及设计
研究背景
胰岛β细胞是体内唯一易受到氧化损伤和极易凋亡的细胞。近年研究结果显示，复方丹参滴丸可降低糖尿病动物及患者的血糖，推测其降血糖作用可能与潜在抗氧化作用有关，从而对胰岛β细胞产生保护作用。本研究拟观察复方丹参滴丸对T2DM SD 大鼠模型胰岛β细胞氧化应激与凋亡的影响。
实验方法
研究对象为6~8周龄雄性健康SD大鼠40 只，适应性喂养1 周后，随机分组，正常对照组10只，给予普通标准饲料，其余30只给予高糖高脂饲养。8周后，一次性腹腔注射小剂量现配的2%链脲佐菌素溶液，72 h后采尾部末梢血，以随机血糖(RBG)≥16.7 mmol/L 为造模成功。1 周后RBG≥16.7 mmol/L者随机进入糖尿病模型组(12只)、复方丹参滴丸组(12只)。复方丹参滴丸组给予复方丹参滴丸180 mg/kg 灌胃干预12周，同时其余2组(糖尿病模型组和正常对照组)予等量生理盐水灌胃12周。实验过程中6只大鼠死亡，未纳入统计。
实验观察指标包括：空腹血糖(FBG)，血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)；空腹胰岛素(FINS)，稳态模型(HOMA)-胰岛素抵抗指数(IR)、胰岛素敏感指数(ISI)；胰腺超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)；胰腺Masson染色；免疫组织化学检测中的胰岛素、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、CD31；胰岛β细胞凋亡率。
结果
复方丹参滴丸对糖脂代谢与胰腺氧化应激水平的影响
与正常对照组相比，模型组大鼠体质量明显下降，血清FBG、TC、TG、FINS、HOMA-IR水平显著增高，ISI显著降低；同时，胰腺MDA 含有量明显升高，SOD、GSH-Px含有量显著降低(P<0.05)。与模型组相比，复方丹参滴丸组血清FBG、TC、TG、FINS、HOMA-IR 均有不同程度下降，体质量及ISI 升高，胰腺SOD、GSH-Px含有量均表现为不同程度升高，MDA 含有量明显下降(P<0.05)(表1、2)。
表1 各组大鼠FBG、TC、TG、FINS、ISI、IR比较(平均值± 标准差)
表2 各组大鼠胰腺组织氧化应激情况(平均值±标准差)
复方丹参滴丸对胰岛CD31、α-SMA 与胰岛素蛋白表达的影响
与正常对照组相比，模型组CD31、胰岛素蛋白表达明显下降，α-SMA 显著增加，CD31 表达量与胰岛素表达量呈正相关，α-SMA表达量与胰岛素表达量呈负相关(P<0.05)。与模型组相比，复方丹参滴丸组CD31、胰岛素蛋白表达明显恢复，α-SMA表达明显降低(P<0.05)(表3)。
表3 各组大鼠胰腺组织免疫组化染色情况(平均值± 标准差)
胰腺组织SOD、GSH-Px 含量与胰岛CD31、胰岛素蛋白表达量呈正相关，与α-SMA 表达量呈负相关；MDA含量与胰岛CD31、胰岛素蛋白表达量呈负相关，与α-SMA 表达量呈正相关(P<0.05)。结合Masson染色结果提示糖尿病大鼠胰岛内及周围组织出现不同程度纤维化改变，使得胰岛β细胞结构与功能受损。
复方丹参滴丸干预对胰岛β细胞凋亡的影响
模型组凋亡率显著高于其他两组，复方丹参滴丸组凋亡情况明显改善(P<0.05)。胰腺组织SOD、GSH-Px 含有量与胰岛细胞凋亡率呈负相关，MDA含有量与胰岛细胞凋亡率呈正相关(P<0.05)。
讨论
复方丹参滴丸根据中医传统理论和现代科学技术制成，主要由丹参、三七、冰片组成。药理及药效学的研究证实其具有活血化瘀、消肿、凉血、止血功能，可扩张冠脉血管、增加冠脉血流量、防治心肌缺血，对动脉粥样硬化等大血管病变有很好的效果。同时也可通过抗氧化、抗血小板活化和聚集，改善脂质代谢、保护血管内皮，对糖尿病微循环障碍性疾病起到治疗效果。
近年研究发现复方丹参滴丸在控制血糖方面也有一定的作用，可能与其改善微循环的作用有关。本研究结果表明，与正常对照组相比，T2DM SD大鼠模型组存在高血糖、高血脂等代谢紊乱以及胰岛素抵抗的状态，同时，胰腺MDA 含有量明显升高，SOD、GSH-Px 含有量显著降低，二者失衡提示胰腺组织处于明显的氧化应激状态。而且，T2DM SD大鼠模型组胰岛β细胞凋亡率显著高于正常对照组，胰腺组织SOD、GSH-Px含有量与胰岛细胞凋亡率呈负相关，MDA含有量与胰岛细胞凋亡率呈正相关。本研究结果亦表明，给予复方丹参滴丸干预后，T2DM SD大鼠模型组的糖脂代谢、胰岛素抵抗及氧化应激得到明显改善，胰岛细胞凋亡率减少。说明复方丹参滴丸可通过抗氧化应激，减少胰岛β细胞凋亡，保护胰岛β细胞功能。
胰岛具有丰富的微循环系统，是维持胰岛结构与功能的基础，而胰岛血管内皮细胞是维持胰岛生理功能的重要细胞之一。糖耐量异常或糖尿病动物模型中均存在不同程度的胰岛微循环调节异常: 在肥胖或糖尿病前期，胰岛处于高灌注状态，进而引起胰岛微血管高压及胰岛内皮细胞损伤，内皮功能损伤又进一步导致胰岛血流调节异常，最终使得胰岛微循环灌注不足，胰岛功能失代偿，提示胰岛微循环调节障碍可能参与了糖尿病胰岛功能衰竭的发生发展过程。研究显示通过改善胰岛微循环对胰岛功能具有保护效应。考虑到复方丹参滴丸具有活血化瘀的功效，本研究采用CD31 作为内皮细胞标记评价胰岛内微血管结构的数量，发现复方丹参滴丸干预后能促进糖尿病大鼠胰岛内微血管的生成，胰岛供血明显改善，β细胞功能较前明显恢复，且胰腺组织SOD、GSH-Px含有量与胰岛CD31、胰岛素蛋白表达量呈正相关，MDA含有量与胰岛CD31、胰岛素蛋白表达量呈负相关，提示可能与其良好的抗氧化活性相关。
进一步的研究提示胰岛纤维化是糖尿病进程中的重要病理改变。国外实验发现，丹参明显抑制肝脏α-SMA 的表达产生，对肝纤维化有抑制作用。类似的是，本研究结果提示T2DM SD 大鼠胰岛的α-SMA 显著增加，与胰岛素表达量呈负相关，结合Masson染色结果，提示糖尿病大鼠胰岛内及周围组织出现不同程度纤维化改变，使得胰岛β细胞结构与功能受损。给予复方丹参滴丸干预后，α-SMA 表达明显降低，胰岛素蛋白表达增加，胰岛纤维化程度较糖尿病组明显改善。
近年来胰岛局部微环境的重要性逐步得到研究者的重视。作为传统中成药的复方丹参滴丸，其在临床的应用不断被开发，而本研究结果提示复方丹参滴丸可通过抑制胰岛氧化应激，减轻胰岛纤维化、改善胰岛微循环，减少β细胞凋亡，从而改善胰岛功能，值得更多的关注及进一步研究。
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