荞麦花叶黄酮

荞麦花叶黄酮 篇1

关键词：2型糖尿病,荞麦花叶总黄酮,肿瘤坏死因子-α,射血分数,心脏指数

胰岛素抵抗是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的主要始发因素,传统治疗药物能控制和改善糖尿病及其并发症的发生和发展,但长期用药可出现不良反应。近年来研究提示,心脏受损时,自身能够产生肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)[1]。许多研究发现,糖尿病患者或糖尿病动物模型的TNF-α水平出现异常变化,并认为TNF-α可能在糖尿病发病和肥胖性胰岛素抵抗过程中起着重要的作用。黄酮类化合物广泛存在自然植物中,有多种生物活性,其作用主要与抗氧化有关,临床上已被用于心血管疾病、癌症及免疫系统疾病的治疗[2],近年来国内外学者对其颇为重视。荞麦花叶总黄酮(total flavones of buckwheat flower and leaf,TFBFL)是以黄酮类化合物为主要成分的荞麦多酚,具有降血压、防治糖尿病及抑制血管紧张素转化酶等多种作用[3]。本研究观察TFBFL对糖尿病大鼠的心脏保护作用和其对TNF-α的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康雄性Wistar大鼠,质量(220±20)g,购自河南省实验动物中心,清洁级,合格证号:SCXK〈豫〉2005-0001。

1.2 主要药品

TFBFL提取物由华北煤炭医学院药理教研室提供(经中国科学院药物研究所鉴定为黄酮类,总黄酮含量为98%)。

1.3 模型的建立与分组

动物模型建立:健康雄性Wistar大鼠70只,随机取10只作为正常对照组,余60只为糖尿病模型组。方法为脂肪乳灌胃,20 d后给予链脲佐菌素(streptozocin,STZ)腹腔注射(用0.1 mol/L pH 4.0的枸橼酸缓冲液将STZ配制成1%浓度,按30 mg/kg大鼠给药),制备2型糖尿病动物模型。1周后尾静脉取血检测空腹血糖,以空腹血糖≥11.1 mmol/L作为造模成功指标。造模成功的大鼠53只,随机分为5组:模型对照组11只;TFBFLⅠ、Ⅱ及Ⅲ组各11、11及10只,分别按TFBFL 400、200和100 mg/(kg·d)灌胃;阳性药物对照组10只,贝那普利按4 mg/(kg·d)灌胃。正常对照组和模型对照组以等容积自来水灌胃,上述各组均每天给药1次,连续8周。

1.4 检测指标

1.4.1 左室重量指数和心脏重量指数

大鼠左心室重量与体重比为左室重量指数(LVMI,单位mg/g),心脏重量与体重相比为心脏重量指数(HWI,单位mg/g)。

1.4.2 超声心动图检测心脏结构和功能变化

实验结束时,用10%水合氯醛麻醉后,将大鼠放置于大鼠固定板上,胸前区以8%硫化钡溶液褪毛,采用HP 5500型彩色超声多普勒仪做超声心动图,探头频率7.5 MHz。将探头置于胸骨左侧,取胸骨旁左心室长轴切面,用M型超声测量左心室结构和心功能参数:包括左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、舒张末期左室前壁厚度(LVPWT)和舒张末期左室后壁厚度(LVPWT),射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)由超声仪自动计算输出。取15个心动周期平均所得数作为测量值,超声心动图由从事超声工作的专业医生进行操作。

1.4.3 心肌组织TNF-α含量的检测

大鼠处死后,取左室心肌组织用生理盐水制成10%心肌组织匀浆,3000 r/min离心15 min,吸取上清液迅速放-80℃冰箱保存,采用ELISA法检测各组大鼠心肌TNF-α的含量。

1.5 统计学处理

实验数据整理后,Excel建库,用SPSS 11.5统计软件包进行分析。结果以均数±标准差表示,组间均数比较用q检验。P<0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 TFBFL对糖尿病大鼠LVMI及HWI的影响

与正常对照组相比,糖尿病模型组大鼠左室重量指数及心脏重量指数明显升高(P<0.01);各剂量TFBFL组均有不同程度的降低。见表1。

2.2 TFBFL对心脏结构的影响

注:1)与正常对照组比较,P<0.01;2)与模型对照组比较,P<0.05

注:1)与正常对照组比较,P<0.01;2)与模型对照组比较,P<0.05;3)与模型对照组比较,P<0.01

超声心动图显示:与对照组相比,糖尿病模型组大鼠心脏左心室结构和功能有明显变化,LVEDD、LVESD、LVAWT及LVPWT增加(P<0.01),EF下降(P<0.01),显示心功能降低;TFBFLⅠ、Ⅱ组大鼠的心脏功能有明显改善,与模型对照组比较有显著差异(P<0.05)。见表2。

2.3 TFBFL对心肌组织TNF-α含量的影响

糖尿病模型组大鼠心肌组织TNF-α含量明显高于正常对照组(P<0.01),与模型对照组相比,不同剂量TFBFL及贝那普利治疗组心肌组织TNF-α含量呈下降趋势,其中TFBFLⅠ、Ⅱ组的下降有显著性(P<0.01和P<0.05)。见表3。

注:1)与正常对照组比较,P<0.01;2)与模型对照组比较,P<0.05;3)与模型对照组比较,P<0.01

3 讨论

3.1 糖尿病动物模型的制备

小剂量STZ加高脂饲料是目前常用的T2DM模型制作方法,笔者在此基础上加以改进,给予大鼠长期高脂高能量的脂肪乳灌胃的饮食,使其超重并产生胰岛素抵抗。然后,给予小剂量STZ以期分次、少量及渐进地破坏部分胰岛β细胞使其发生糖尿病。实验中模型对照组大鼠高血糖稳定,一般情况及体重的变化符合成人2型糖尿病病程进展,与文献报道相一致[4],这证明本实验的模型制备是成功的,为本次实验的下面的各个指标的检测和观察TFBFL的药效奠定了基础。

3.2 TFBFL对糖尿病大鼠心脏结构和功能的影响

2型糖尿病是以高血糖为主要标志的内分泌代谢性疾病,其较早发生的心血管并发症是其严重的慢性并发症之一,也是导致糖尿病患者死亡的主要原因之一。细胞学病变和心肌细胞间质纤维沉积及纤维化是临床上引起心肌舒张功能受损及糖尿病心肌病变的重要因素[5]。高血糖可引起心脏微血管、心肌细胞和细胞间质的改变,诱导冠状动脉粥样硬化损伤。在糖尿病高血糖状态下,细胞多元醇代谢通路激活,使山梨醇聚集,肌醇代谢紊乱,细胞内Na+-K+-ATP酶活性下降,导致细胞内葡萄糖转运障碍,能量依赖性钙泵(即Ca2+-ATP酶)活性下降,导致细胞内Ca2+超载,引起心肌细胞结构与功能受损。高血糖还可上调蛋白激酶C(PKC),而心肌PKC特异性的过度表达可致左心室肥厚,左心室活动受限,心肌坏死,多发性纤维变性,无血管损伤的心功能下降[6],损伤的严重性与PKC活性增加有关。这些发现支持高血糖可通过激活PKC作用,而引起糖尿病心肌病变的特异性心肌细胞结构和功能的改变[7]。

本实验结果表明,糖尿病模型组大鼠左心室前壁厚度、后壁厚度轻度增加,左心室舒张末期直径、收缩末期直径明显增加,均与文献报道相符,证实模型组糖尿病心肌病变的形成和心功能的改变。不同剂量的TFBFL可抑制室壁增生、肥厚,抑制左室收缩末期直径、舒张末期直径的增加,增加射血分数,改善T2DM大鼠的心脏结构和功能。

3.3 TFBFL与肿瘤坏死因子的关系

TNF-α是细胞因子网络中的关键成分,具有多种生物学活性,它具有抗病毒、抗感染、抗肿瘤和免疫调节的作用,但过量的TNF-α作为炎症介质可介导免疫损伤及一些严重的病理生理过程。本研究显示,模型对照组大鼠心肌TNF-α含量明显高于正常对照组(P<0.01),提示TNF-α参与了糖尿病心肌病变的发生和发展。其可能机制如下:①参与心肌细胞能量代谢紊乱。TNF-α能抑制心肌细胞葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)m RNA和蛋白质的表达,使葡萄糖利用下降,而脂肪酸和酮体成为心肌能量的主要来源,但心肌ATP的供能却明显不足。心肌ATP缺乏时可引起一系列病理变化,如钠钾泵活性减弱,肌浆网摄取钙离子能力下降,使细胞内钙超载,影响心肌的舒缩功能等[8]。另外,心肌能量代谢紊乱可产生大量潜在有毒的中间产物,使脂滴颗粒在心肌细胞内积聚增多,影响钙离子的转运,而细胞内钙堆积又干扰线粒体呼吸链的功能,出现心肌纤维化和线粒体超微结构的改变,最终出现心功能障碍。②抑制心肌收缩力。TNF-α作用于TNFR1后经鞘脂代谢产生鞘氨醇,鞘氨醇可阻断肌浆网上的Ryanodine受体,减少肌浆内钙离子流动,从而抑制心肌的收缩功能,且TNF-α可诱导诱生型一氧化氮合酶(iNOS)过度表达,使细胞产生大量的NO,引起肌丝对钙离子的脱敏,从而导致持续的心肌收缩障碍。③参与心肌重构。TNF-α可诱导原癌基因c-myc和c-fos的m RNA表达,引起细胞的分裂增殖,心肌细胞和纤维母细胞处于高合成状态,使心肌细胞和心肌间质重构。④参与微循环障碍。TNF-α作为一种炎症介质可激活中性粒细胞和血管内皮细胞,促使它们表达多种黏附分子,导致中性粒细胞的聚集,血管内皮受损,有利于血清蛋白及糖蛋白样物质沉积,并能激活凝血系统,形成小栓子阻塞血管。TNF-α也可通过直接抑制抗凝蛋白C旁路及合成纤溶激活酶等作用,刺激血小板和内皮细胞释放血小板活性生长因子样有丝分裂原,甚至血小板源生长因子,促进血管内膜增生等[9]。

文献[10]报道,TFBF有较好的降血糖、调血脂、改善糖耐量和很强的抗氧化、清除自由基等作用,并对体内外血浆和组织蛋白糖基化的形成有抑制作用。本实验结果显示,给予TFBFL治疗后,糖尿病大鼠心肌组织的TNF-α水平下降,TFBFL高、中剂量组下降明显(TFBFLⅠ,P<0.01;TFBFLⅡ,P<0.05)。同时,超声心动图显示不同剂量的TFBFL能不同程度地改善心脏功能。表明TFBFL对糖尿病大鼠心肌的损害具有一定的抑制作用,并呈剂量依赖性,其机制可能是TFBFL抑制肿瘤坏死因子的产生而发挥保护心肌的作用。

参考文献

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荞麦黄酮对心血管疾病的研究进展 篇2

荞麦为双子叶蓼科荞麦属植物，其种子的营养成分为粮食之最。荞麦用于治病始于唐朝，不仅史书有明确的记载，民间也广为流传。我们根据史书的记载和民间流传的使用方法进行临床实验，对某些疾病确有疗效。为了提高疗效和科学用药，根据《中药大词典》中荞麦有效成分的记载，采取水提法、水醇法、醇提法等方法进行提取[1]。使用不同的提取液分别临床试用，与史书记载的使用荞麦粉、熟荞麦粉比较，临床效果有一定提高。在提取液试用的基础上，又对提取液进行提纯精制，得黄褐色粉末，经检测为荞麦黄酮，使用提取的荞麦黄酮，为临床治疗打开了方便之门。根据我们几年来临床试用的结果，初步总结如下：

1复方荞麦黄酮胶囊（片剂）用于心脑血管病的治疗

荞麦黄酮可以扩张血管，改变血管的脆性，保持血管良好的柔韧性，改善心脑血管的循环，增加心脑血管的血流量，提高红细胞的活性，使其增加载氧量，抑制血小板之间的粘连。临床用于心绞痛、冠心病、脑血管病的治疗，疗效满意。治疗冠心病200例，有效率96%， ST –T改善率84%，心电图恢复达到大致正常或正常。治疗脑血管病（包括脑动脉供血不足、椎基底动脉供血不足、脑栓塞脑血栓后遗症等）50例，有效46例，有效率92%，复方荞麦黄酮胶囊、片剂，除用于心脑血管病治疗外，还用于治疗高血压、高血脂、高血糖（糖尿病）、周围血管病、老年性痴呆、大脑功能不全综合征，也取得了满意的疗效。另外。荞麦黄酮制剂口服，还可以预防冠心病的发生。

2 荞麦黄酮口腔喷雾剂用于心绞痛的预防和治疗

荞麦黄酮口腔喷雾剂是一种含有联合促进剂的复方制剂，具有起效快、使用方便的特点，当心绞痛发作时，向口腔内喷雾，由口腔黏膜或舌下黏膜迅速吸收，经颈内静脉直达心脏，一般15-30s缓解症状，试用的50例中，即时缓解率达96%，连续使用，可巩固疗效，心电图可明显改善。

3 复方荞麦黄酮喷雾剂，用于脱发症的治疗

由于荞麦黄酮可以扩张血管，降低血管的脆性，改善微循环，增加血管的血流量，增强毛囊和毛乳头的营养供应，所以配制成复方喷雾剂喷涂用于脱发症（斑秃、全秃、脂溢性脱发、药物性脱发、过敏性脱发等）的治疗效果非常明显，经治的10000例，有效率达95%。

4荞麦黄酮类食品的应用研究

含黄酮成分较多的食品可以增强体质预防疾病，已是不争的事实。使用含荞麦黄酮的营养食品，干预心脑血管病的发生，或对发病后治疗过程的干预具有重要的作用。口服荞麦黄酮营养食品，可有效的改进特定人群的营养状况，可以增强体质、调节免疫、增强记忆、抗疲劳、耐缺氧，对预防和改善高血压、高血脂、高血糖（糖尿病）及心脑血管病有明显的作用，对改进或提高某些人群的生活质量和生存质量有明显的效果。

5荞麦药用成分的现代研究

《中药大辞典》载：瘦果中含水杨胺，4-羟基苯甲胺，N-水杨叉替水杨胺。《现代中药学大辞典》载：种子含槲皮素、槲皮苷、金丝桃苷、芸香苷、邻一羟苄胺-0-β-D吡喃葡萄

糖苷、油酸、亚油酸及三种胰蛋白酶抑制剂TI1、TI2、TI4等。瘦果含水杨酸，4羟基苄胺，N-亚水杨基水杨酞胺。《保健仪器原料手册》载：主要成分为芦丁、儿茶素等黄酮类、苦荞素、槲皮素、莰菲醇、桑色素、三价铬（Cr3+）、植物甾醇等。《中国本草彩色图鉴》载：荞麦全草含芦丁、花色甙、槲皮素、咖啡酸、荞麦素、山萘酚-3-鼠李糖和葡萄糖苷。幼苗含芦丁、牡荆黄素、东方蓼素、绿原酸、新绿原酸、矢车菊素，种子含槲皮素、槲皮苷、金丝桃苷、芦丁、邻位-β-葡萄糖吡喃糖-氧-苄胺、对位-β-葡萄糖吡喃糖-氧-苄胺-荞麦碱等。《全国中草药汇编》亦同。加拿大马尼托巴大学的科学家在《农业与食品化学杂志（英文）》上载文：荞麦中富含chiro-inosital，這种化合物在其他食物中很罕见。英国《药用植物百利全书》（安德鲁·薛瓦利埃等著）载：荞麦含黄酮类，特别是强抗氧化剂芸香甙。

6荞麦临床应用研究

荞麦不仅营养价值为谷类之最，有些药用成分也是其他植物所没有的，如三价铬（Cr3+）、叶绿素、chiro-inosital等。我们通过水提法、渗漉法、醇提法等提取方法，制得荞麦液、荞麦总提取物、荞麦黄酮等生物物质，其主要成分包括槲皮素、槲皮苷、金丝桃苷、芸香苷、油酸、亚油酸、三价铬（Cr3+ 、纤维素等多种成分。

荞麦黄酮为荞麦的主要提取物之一，属多酚类，为五羟基黄酮，主要包括芦丁、桑色素、槲皮素、莰菲醇等组分，其多种有效的药用成分，为广大临床工作者提供了广泛的使用范围。我们通过治疗心脑血管病的对比研究发现，荞麦黄酮治疗心脑血管病的主要有效成分为芸香甙、桑色素、槲皮素、莰菲醇，其他各种成分与心脑血管病的治疗关联不大。

参考文献：

[1] 郭玉蓉，韩舜愈，刘鹏，等. 荞麦黄酮类化合物的提取分离及结构鉴定.食品科学，2004，25（11）：131.

[2] 赵刚，张新荣，等. 荞麦黄酮临床应用简述.内蒙古中医药，2006，25 （4）： 20.