黑米矢车菊色素对自发性糖尿病大鼠代谢及肾损

我国糖尿病患者数量庞大，已成为当前我国非传染性慢性疾病中的主要疾病，其中90%以上是2型糖尿病。人类2型糖尿病是由遗传与环境因素共同作用而形成的多基因遗传性复杂疾病，目前无较好的防治方法。糖尿病肾病是糖尿病患者最重要的合并症之_。其复杂的代谢紊乱，一旦发展到终末期肾脏病，常较其他肾脏疾病的治疗更为困难，因此及时防治和延缓糖尿病肾病的意义重大。

GK大鼠是_种自发性2型糖尿病模型，1973年在日本仙台由Goto等人通过选择糖耐量处于上限的Wistar大鼠近交繁殖重复数代而来，具有血糖轻度升高、葡萄糖刺激的胰岛素。

　分泌能力受损、胰腺P细胞团块量减少等特点，是研究糖尿病发生、发展及合并症出现的良好动物模型[5]。矢车菊色素-3-匍甸糖苷(cyanidin-3-glucoside)是从黒米中提取出来的主要色素成分，是黒米花色苷(an-thocyanin)营养保健作用的主体成分，具有水溶性、无毒、无过敏性等特性。研究表明，其有很强的抗氧化和清除自由基[6]作用，能抑制LDL氧化，保护心血管健康[7]，抑制培养细胞中流感病毒的复制，并有较强的免疫保护作用，具有一定的抗肿瘤、抗过敏、防治糖尿病合并症[M]等功能。矢车菊色素具有防治糖尿病的作用，但其机制尚未明确，且缺乏防治糖尿病量效关系的相关数据。

　　本研究通过动物试验评估矢车菊色素对高糖饲喂GK大鼠的体重、空腹血糖(fastingplasmaglucose，FPG)、血脂、糖化血红蛋白(GHbAlc)及肾损伤的影响，探讨黒米花色苷在防治2型糖尿病及延缓糖尿病肾病发生发展中的作用、防治的效果和量效关系。

　　1材料与方法

　　1.1动物来源及主要试剂

　　选择SPF级24只雄性GK大鼠作为研究对象，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司，动物实验许可证：SCXK(沪)2012-0002。大鼠分笼喂养，每笼3只，自由进食，饲料由浙江省实验动物中心提供，房间温度22~26丈，湿度50%~70%。黒米矢车菊色素粗提物由本实验室从宁波全黒梗米麸皮中提取，HPLC分析矢车菊色素-3-葡萄糖苷占总含量的95%(按峰面积计算)以上，此外还含少量的矢车菊色素二葡萄糖苷、芍药色素-3-葡萄糖苷及游离矢车菊色素、锦葵素、天竺葵-3,5-二葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3,5-二葡萄糖苷。大鼠GHbA1c酶联免疫分析(ELISA)试剂盒购自上海岚派生物科技有限公司。

　　1.2实验方法

　　24只GK大鼠(周龄24周)，适应性饲养一周，禁食12h测体重、鼠尾取血测FPG。依照血糖和体重接近原则分为12对，每对中随机抽取一只组成实验组，未被抽取的组成对照组。实验组自由饮用含10%葡萄糖的矢车菊色素-3-葡萄糖苷溶液(600mg/L)，对照组根据实验组平均饮水量控制日进水量(饮用10%葡萄糖溶液)。持续观察8周，每周测体重、FPG、血总胆固醇(totalcholesterol，TC)、血三酰甘油(triglyceride，TG)(荷兰威图半自动生化分析仪，Microlab300)。8周末(大鼠33周龄)断头处死大鼠，取血测GHbA1c，分离左右肾脏，剔除脏器表面脂肪、筋膜后用电子天平称重。以左肾计算脏器指数，右肾HE染色病理分析。

　　1.3统计学分析

　　采用SPSS16.0统计软件对数据进行分析，检验资料的正态性，计量资料以均数±标准差(X±s)表示，采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

　　2结果

　　2.1两组大鼠一般状况及摄食量、饮水、体重的比较干预开始前，两组大鼠状态良好，活泼好动、皮肤干燥温暖有光泽、食量饮水较好。实验开始，矢车菊组饮水量即骤减，从实验初始日平均120ml降低至85ml，1周后恢复至110ml左右，对照组依照矢车菊组的进水量调整饮水量。从第3、4周开始，两组大鼠均出现不同程度蜷卧懒动，并伴有食量增加。因环境、生活习惯等诸多因素的影响，对某些患者而言，糖尿病的饮食控制方案有很大阻力。寻找并开发高效、低成本的糖尿病食品[15]和营养品无疑具有非常重要的意义，本研究通过动物实验证实，在不控制饮食量的前提下持续饮用_定剂量的矢车菊色素(>600mg/L)能显著降低GK大鼠的体重、FPG、TG、TC和GHbAlc，切实延缓肾脏肿大、变性，减轻肾小球的硬化和玻璃样变，提高肾小球残存率。其为糖尿病及糖尿病肾病的防治提供了新思路，尤其是对饮食疗法无法坚持或控制不好的患者。矢车菊等花色苷是黒米、葡萄、血橙、紫叶甘蓝、茄子、樱桃、桑葚等对糖尿病及糖尿病合并症有良好防治作用食物的成分['提纯方便且安全无毒。

　　据报道，矢车菊色素可促进胰岛素分泌，与减轻胰岛素抵抗有关，其能抑制脂质过氧化反应，与阿卡波糖具有协同作用，通过抑制糖的吸收等来达到防治糖尿病的效果，糖尿病合并症的发生、发展与小动脉的动脉粥样硬化密切相关，有学者指出，矢车菊色素可通过促进小鼠内皮细胞修复来抑制动脉粥样硬化的形成与发展[19]。尽管矢车菊色素防治糖尿病的疗效在动物实现中被普遍证实，但在人体上还缺乏更有价值的报道，在人体中的药理作用仍需进一步研究。此外，本研究的矢车菊色素剂量略高，更低剂量是否有疗效或是否存在量效关系仍需进一步探讨。本研究发现，饮用矢车菊色素后大鼠的饮水量明显减少，可能与大鼠主观拒食矢车菊色素有关[20]，也不排除是该成分的药理作用之一，此尚需进一步探讨。

　　本研究证实，未控制摄食量的情况下食用矢车菊色素(GK大鼠日食用量约180mg/kg)对GK大鼠糖尿病及糖尿病肾病具有非常好的防治作用，提示糖尿病患者和有糖尿病家族史的高危人群应在膳食谱中增加富含花色苷类的食物摄入，同时应积极开发矢车菊色素类的保健食品以防治糖尿病及其合并症。