图1 茯苓多糖对小鼠血糖的影响
Fig.1 Effect of WRPs on blood glucose levels in mice
注：aP＜0.05，与NC组比较；bP＜0.05，与DC组比较。
摘 要：为探讨茯苓多糖（WRP）对糖尿病的治疗作用，采用Ⅱ型糖尿病（NIDDM）小鼠模型，灌胃不同剂量的茯苓多糖28 d，然后测定小鼠血糖、血清胰岛素、胰高血糖素、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）等生化指标，并进行口服糖耐量（OGTT）试验。结果表明WRP能有效地降低血糖、血清胰岛素、胰高血糖素、TC、TG和LDL-C水平，增加HDL-C水平；能提高NIDDM小鼠葡萄糖耐受力，改善糖耐量的异常。WRP对NIDDM小鼠具有降糖作用，且能一定程度上改善糖尿病引起脂代谢紊乱情况。
关键词：茯苓多糖；链脲佐菌素；血糖；脂代谢；胰岛素；胰高血糖素；口服糖耐量
糖尿病（Diabetes mellitus，DM）是一种因体内胰岛素绝对或者相对不足所导致的慢性代谢性疾病，其特征是糖类、脂类和脂蛋白代谢异常。DM不仅能导致高血糖症，同样还会引起许多并发症，如高脂血症、高胰岛素血症、高血压、动脉粥样硬化等。资料表明，目前全球超过2亿人口为糖尿病患者，国际糖尿病联盟预计至2025年，患病数目将会增至3.8亿，其中发达国家DM患病率高达5 %～10 %。在我国，DM发病率达到2 %，已确诊的DM患者已4 000万，并以每年100万的速度递增，已成为严重影响人们健康的最主要慢性疾病之一[1]。WHO将DM分为四种类型：Ⅰ型糖尿病（IDDM）、Ⅱ型糖尿病（NIDDM）、其它特殊类型的糖尿病、妊娠糖尿病，其中NIDDM约占糖尿病总数的90 %，是最主要和增长最快的DM类型[2]。目前，治疗DM的药物以西药为主，但研究显示，西药副作用较多、种类少、价格昂贵、疗效存在着各方面的缺陷[3]。采用传统中草药及其有效成分治疗DM，具有用药灵活、疗效稳定、标本兼治、无明显副作用的特点，已成为目前研究的热点。近年来，国内外许多学者对具有降糖作用的药用植物开展了大量成份研究，如黄酮类、多糖类、萜类、甾体类、生物碱类成分等。多糖是一类能促进或加强机体健康，控制细胞分化，调节细胞生长衰老的非特异性广谱免疫调节剂；具有抗氧化、抗应激、提高机体免疫力、抗疲劳、抑制肿瘤、抗糖尿病、抗病毒降血脂、抑菌等多种生物活性[4]。其中许多食药用真菌多糖，如灵芝多糖、黑木耳多糖、猪苓多糖、冬虫夏草多糖、香菇多糖等已被广泛研究，并且展示了不同的生物活性。
茯苓（Wolfiporia Cocos（Schw.）Ryv. & Cilb），俗称云苓、松苓，为多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核，多寄生在松树根上，为我国常用的中草药，其味甘、淡、性平，入药具有利水渗湿、益脾和胃、宁心安神之功效[5]。《神农百草经》称其“主胸隔逆气，利小便，久服安魂补神，不饥延年”。多糖约为茯苓干重的90 %，是其最主要的生物活性成分，现代药理学研究表明，茯苓多糖（polysaccharides from Wolfiporia Cocos（Schw.）Ryv. & Cilbn，WRP）具有抗肿瘤、抗病毒、抗疲劳、抗氧化、增强机体免疫力、抗衰老、保肝、催眠、抗炎等作用[6-8]，但关于其降糖作用相关研究极少，且为数不多的研究主要针对四氧嘧啶（ALX）诱导的IDDM模型。基于上述背景，本研究采用高糖高脂饲料+小剂量链脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）方式诱导构建NIDDM小鼠模型，然后分组灌胃不同剂量茯苓多糖，探讨其降糖效果，这将为其作为功能因子，在相关保健食品的开发利用提供技术借鉴持。
1.1 材料与试剂
茯苓：购买于本地药材市场；链脲佐菌素：购于美国Sigma化工有限公司；罗格列酮（文迪雅，Rosiglitazone）：购于葛兰素史克（天津）有限公司；胰岛素酶联免疫试剂盒：购于美国Bionewtrans医药生物公司；胰高血糖素放射免疫试剂盒：购于天津协和医药科技有限公司；总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）试剂盒：购于南京建成生物工程研究所；三氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮、苯酚、硫酸等均为国产分析纯。
1.2 茯苓多糖提取
将块状茯苓清理干净，粉碎后过100目筛获茯苓粉；将茯苓粉按料液比1∶5（g/mL）加入石油醚，回流脱脂2次，每次1.5 h，滤去石油醚，滤渣挥干后获预处理茯苓粉。按料液比1∶10（g/mL）加入蒸馏水，90℃下提取8 h左右，离心除去残渣。滤液减压浓缩，4℃下进行醇析、离心，所得沉淀用乙醇、丙酮及乙醚反复洗涤数次，干燥后得茯苓粗多糖（WRP）。
1.3 实验动物
健康雄性昆明系小鼠（体重20.0 g±2.0 g）由吉林市生物制品厂提供。动物分笼饲养于标准化饲养室，室内温度控制在（23±2）℃，相对湿度控制在45 %～55 %。小鼠自由摄食与饮水，提供标准啮齿类动物饲料（配方为：20 %蛋白质+60 %碳水化合物+9 %脂肪+11 %纤维素）。动物试验前适应性饲养7 d以适应环境。
1.4 诱导NIDDM动物模型
采用高糖高脂饲料+小剂量链脲佐菌素（STZ）方式诱导NIDDM动物模型。取50只雄性小鼠，给予高糖高脂饲料（配方为：10 %蔗糖＋10 %猪油＋1 %胆固醇＋79 %标准啮齿类动物饲料）饲喂4周。在第4周末，小鼠饲喂8 h后，按照100 mg/kg剂量一次性腹腔注射0.25 % STZ（pH 4.2，0.1 mol/L柠檬酸缓冲液冰浴中新鲜配置）0.2 mL，之后继续饲喂高糖高脂饲料1周，测空腹血糖，以血糖值大于11.1 mmol/L为NIDDM建模成功。建模过程中死亡小鼠1只，共有42只小鼠建模成功。
1.5 动物分组
建模成功后，选40只糖尿病小鼠，将其随机分成5组（每组8只），分别是：糖尿病模型对照组（DC）；罗格列酮灌胃组（RT，3mg/kg）；WRP低剂量灌胃组（WLT，50 mg/kg）；WRP中剂量灌胃组（WMT，100 mg/kg）；WRP高剂量灌胃组（WHT，200 mg/kg）；另外，随机取8只正常小鼠为正常对照组（NC）。灌胃的WRP与罗格列酮被溶解在2.0 mL dH2O（双蒸水）中，NC组和DC组给予同等剂量dH2O，连续灌胃4周。
1.6 生化指标检测
1.6.1 血糖测定
分别在灌胃小鼠0、7、14、21、28 d，空腹尾静脉采血，用血糖仪检测血糖。
1.6.2 口服糖耐量的测定
葡萄糖口服糖耐量（OGTT）试验在试验结束前（28 d）进行。小鼠禁食12 h不禁水尾静脉采血测定血糖含量（0 min）；随后小鼠按2.0 g/kg体重灌胃葡萄糖，分别在30、60、90 min和120 min时检测血糖含量。
1.6.3 血清胰岛素测定
按试剂盒方法操作。
1.6.4 血清胰高血糖素测定
按试剂盒方法操作。
1.6.5 血清TC、TG、LDL-C、HDL-C等测定
按试剂盒方法操作。
1.7 统计分析
所有数据均以mean±S.D表示，P＜0.05被认为具有统计学差异。采用SPSS 13.0统计软件对各组数据及数据间差异进行统计分析。
2.1 茯苓多糖对小鼠血糖水平的影响
茯苓多糖对小鼠血糖水平的影响见图1。
图1 茯苓多糖对小鼠血糖的影响
Fig.1 Effect of WRPs on blood glucose levels in mice
注：aP＜0.05，与NC组比较；bP＜0.05，与DC组比较。
由图1可以看出，灌胃0 d，DC组、WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠的血糖值无明显差异（P＞0.05）；灌胃14 d，与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠血糖值明显降低（P＜0.05）；灌胃28 d，与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠血糖值明显降低（P＜0.05）；与NC组比较，WHT组和RT组小鼠血糖值无明显差异（P＞0.05）（图2）。这表明，茯苓多糖能有效降低NIDDM小鼠血糖，且高剂量（200 mg/kg·bw）效果较佳，接近达到罗格列酮的降糖效果。
高血糖是NIDDM的显著特征之一。高血糖所致的葡萄糖毒性作用是多方面的，不仅诱导血管内皮细胞受损、肌网和脂肪组织出现胰岛素抵抗（IR），而且使β细胞胰岛素分泌减少。控制高血糖是减少和减轻DM及其各种并发症的重要方法。本研究结果表明，小鼠灌胃28 d，WRP能有效降低NIDDM小鼠高血糖症状，且高剂量灌胃效果较佳，可以达到罗格列酮的降糖效果，其原因有可能是WRP能降低胰岛β细胞损伤，或使已损伤的胰岛β细胞得到修复，具体机制有待进一步研究。
2.2 茯苓多糖对小鼠糖耐量的影响
口服糖耐量（OGTT）试验在连续灌胃小鼠28 d后进行。茯苓多糖对小鼠糖耐量的影响见图2。
由图2可以看出，DC组小鼠血糖水平在给予葡萄糖后30 min达到高峰，尽管30 min后血糖开始持续下降，但120 min后仍处于一个较高的水平；与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠不同时间段（30、60、90 min和120 min）血糖水平明显降低（P＜0.05）。这表明，WRP能控制NIDDM小鼠血糖接近正常水平；改善葡萄糖耐量的异常。
图2 茯苓多糖对小鼠糖耐量的影响
Fig.2 Effect of WRP on oral glucose tolerance test in mice
注：aP＜0.05，与NC组比较；bP＜0.05，与DC组比较。
糖耐量试验是检查机体血糖调节机能的一种方法，已有研究证实糖耐量异常在NIDDM发生发展过程中起着重要的作用。本研究结果表明，小鼠灌胃28d，WRP可提高NIDDM小鼠葡萄糖耐受力，改善糖耐量的异常。
2.3 茯苓多糖对小鼠血清胰岛素与胰高血糖素水平的影响
茯苓多糖对小鼠血清胰岛素的影响见图3。
由图3可以看出，灌胃末期（28 d），与NC组比较，DC组、WLT组、WMT组、WHT组血清胰岛素水平均明显升高（P＜0.05）；与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠血清胰岛素水平均明显降低（P＜0.05）。
茯苓多糖对小鼠血清胰高血糖素的影响见图4。
图4 茯苓多糖对小鼠血清胰高血糖素水平的影响
Fig.4 Effect of WRP on serum glucagon level in mice
注：aP＜0.05，与NC组比较；bP＜0.05，与DC组比较。
由图4可以看出，与NC组比较，DC组、WLT组组血清胰高血糖素水平均明显升高（P＜0.05）；与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠血清胰高血糖素水平均明显降低（P＜0.05）。这表明，WRP能改善NIDDM小鼠的胰岛素抵抗（IR）状态，降低高胰岛素血症。
胰岛素抵抗（IR）是NIDDM发展过程中的重要因素之一。IR状态下，由于机体对内源性胰岛素不敏感，而通过自身的反馈调节机制，促进胰岛细胞分泌更多的胰岛素，以满足机体对糖代谢的需求，故血清胰岛素水平测定对评价胰岛β细胞有重要意义。此外，血清胰高血糖素对空腹血糖有着更重要的影响，相关研究发现，血清胰高血糖素升高能导致高血糖、高胰岛素血症，因此胰高血糖素很可能是NIDDM原发的、始动性的发病因素，是引起IR的重要原因。本研究结果表明，小鼠灌胃28 d，WRP可改善NIDDM小鼠的胰岛素抵抗状态，降低高胰岛素血症。
2.4 茯苓多糖对小鼠脂代谢的影响
茯苓多糖对小鼠脂代谢的影响见图5。
由图5可以看出，灌胃末期（28 d），与NC组比较，DC组、WLT组、WMT组、WHT组血清TC、TG和LDL-C水平均明显升高，HDL-C水平均明显降低（P＜0.05）；与DC组比较，WLT组、WMT组、WHT组和RT组小鼠血清TC、TG和LDL-C水平均明显降低，HDLC水平均明显升高（P＜0.05）。这表明，WRP能一定程度上改善NIDDM小鼠脂代谢紊乱情况。
脂代谢异常是NIDDM及其并发症的原发性病理、生理过程。NIDDM患者通常伴随着脂代谢异常，可进一步演变为严重的心血管疾病。发生脂代谢异常的主要原因是NIDDM的糖代谢紊乱会使糖异生增加，导致脂肪和蛋白质大量分解，摄取及转运脂质的能力降低，所产生的脂代谢紊乱会导致外周组织和肝脏对胰岛素敏感性的下降。本研究结果表明，小鼠灌胃28 d，WRP能一定程度上改善NIDDM小鼠脂代谢紊乱情况。这说明WRP对NIDDM小鼠的降糖作用可能与其降低血脂水平，改善脂质代谢紊乱有关。
图5 茯苓多糖对小鼠脂代谢的影响
Fig.5 Effect of WRP on lipid metabolism in mice
注：aP＜0.05，与NC组比较；bP＜0.05，与DC组比较。
WRP能有效地降低血糖、血清胰岛素、胰高血糖素、TC、TG和LDL-C水平，增加HDL-C水平；并且WRP能提高NIDDM小鼠葡萄糖耐受力，改善糖耐量的异常改善。这说明，WRP对NIDDM小鼠具有降糖作用，同时能一定程度上改善糖尿病引起脂代谢紊乱情况。进一步的工作需要探讨其降糖的详细机制以充分利用这一中药资源。
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Hypoglycemic Effects of Polysaccharides from Wolfiporia Cocos（Schw.）Ryv. & Cilbn in TypeⅡDiabetic Mice
Abstract：Hypoglycemic effects of polysaccharides from Wolfiporia cocos（Schw.）Ryv. & Cilbn（WRP）on high-sugar，high-fat diet and STZ-induced NIDDM mice were studied. The results showed that WRP could control NIDDM mice from decreasing body weight，decrease blood glucose and plasma insulin level，Improve insulin resistance（IR）state and hyperinsulinemia. WRP exhibited the best effects at the dose of 200 mg/kg bw. Acute toxicity studies revealed no obvious symptom of toxicity of WRP.
Key words：polysaccharides from Wolfiporia Cocos（Schw.）Ryv. & Cilbn；streptozotocin；blood glucose；lipid metabolism；plasma insulin；glucagon；oral glucose tolerance test
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.006
基金项目：吉林省科技发展计划重点支撑项目《天然植物多糖提取工艺及产品开发的研究》（20090905）
收稿日期：2014-11-08