白头翁皂苷b4在制备治疗糖尿病及其并发症药物中的应用
阅读说明：本技术 白头翁皂苷b4在制备治疗糖尿病及其并发症药物中的应用 (Application of pulsatilla saponin B4 in preparation of medicine for treating diabetes and complications thereof ) 是由 刘艳丽 许琼明 郝丽莉 何鸾 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及白头翁皂苷B4在制备治疗和/或预防糖尿病及其并发症药物中的应用。本发明公开了白头翁皂苷B4的新用途,为开发治疗糖尿病及其并发症的药物提供了新方向。(The invention relates to application of pulsatilla saponin B4 in preparing a medicine for treating and/or preventing diabetes and complications thereof. The invention discloses a new application of pulsatilla chinensis saponin B4, and provides a new direction for developing a medicine for treating diabetes and complications thereof.)
技术领域
本发明涉及白头翁皂苷B4的应用，尤其涉及一种白头翁皂苷B4在制备治疗和/或预防糖尿病及其并发症药物中的应用。
背景技术
糖尿病(diabetesmellitus，DM)是由于胰岛素分泌和(或)胰岛素作用绝对或相对不足引起的高血糖为主要特征的疾病。糖尿病可以分为I型糖尿病和II型糖尿病两种。I型糖尿病的发病原因是自身免疫破坏胰岛β细胞，从而导致胰岛素分泌的绝对缺乏，患者只有通过注射胰岛素才能维持生命，I型糖尿病病人占糖尿病患者总人数的10％左右，且大多数为儿童或者青少年；II型糖尿病也称非胰岛素依赖性糖尿病，它与β细胞功能障碍和胰岛素抵抗有关，同时也受到遗传因素和环境因素的影响，患者人数占糖尿病患者90％以上，且大多数是中老年人，可以通过服用降糖类药物和合理的运动饮食进行治疗。随着人们饮食结构的变化、生产生活方式的改变以及全球人口老龄化的加剧，糖尿病及其并发症的发生率及致死率呈现逐年升高的趋势，己成为威胁人类健康和生存的主要疾病。
糖尿病患者在临床上主要表现为高血糖、高血脂、高胰岛素血症，并伴有多饮、多食、多尿和体重减轻等症状。同时患者长期高血糖水平会导致体内大血管、微血管受损，从而进一步危及心、脑、肝、肾、眼睛、足、周围神经等组织,导致一系列并发症。据世界卫生组织统计,糖尿病并发症高达上百种，是目前已知并发症最多的一种疾病。
其中，糖尿病肾病(DiabeticNephropath，DN)是一类发病率高的糖尿病并发症，其发病率每年都在增加，糖尿病肾病的主要临床表现是慢性高血糖、蛋白尿。大约30％的I型糖尿病患者和25％的II型糖尿病患者，对糖尿病患者的生活造成了严重的影响糖尿病肾病影响。糖尿病肾病是受多种因素共同作用的结果，其发病机制十分复杂，尚未完全清楚，目前发现的关键相关因素主要有以下几种：高糖、高脂血症，缺血缺氧，机械性损伤和血流动力学改变等会引起内皮素的增加，进一步影响肾脏的血流动力，加速肾脏损伤。
如果没有得到有效治疗，其很容易进展为***，对患者的生命健康造成很大威胁，且给患者家庭带来较大的经济负担，目前尚无特效的治疗的方法。
此外，糖尿病视网膜病变(Diabeticretinopathy，DR)是糖尿病并发症中常见的并发症，是目前全世界青壮年劳动人群的首要致盲原因。其发生的主要原因是由于高血糖、高血压、高血脂危害患者视功能进而导致视网膜微血管病变。糖尿病患者致盲及肾功能衰竭甚至死亡是由于糖尿病患者微血管病变的区域主要发生在视网膜以及肾脏。动脉瘤、出血斑点、棉绒斑、视网膜内微血管异常以及黄斑水肿等这些症状都是糖尿病患者视网膜毛细管的病变表现。由于眼睛的缺血会造成视网膜血管、视网膜前出血、视盘新生血管甚至牵拉性视网膜脱离最终导致患者有严重的视力障碍。
然而到目前为止，并没有彻底根治糖尿病的方法，只能采取运动或者药物措施控制血糖，或者用药物抑制糖尿病并发症的发生。目前所公开的一些治疗糖尿病及其并发症的药物组合物一般为中药组合物，如CN02110059.4、CN201110432832.7、CN201210084774.8、CN200910300451.6中所公开的组合物。然而具体是组合物中的哪些成分发挥主要药效却不得而知。此外，还有一些关于植物提取物在治疗糖尿病及其并发症的药物中的应用，如CN200310105686.2公开了牛蒡苷及其苷元在制备治疗糖尿病及其并发症的药物中的应用，CN201310167424.2公开了小檗碱与三七总皂苷在制备治疗糖尿病及其并发症的药物组合物中的应用，CN201310355556.8公开了穿山龙总皂苷在制备治疗糖尿病及其并发症药物中的应用。因此，开发一些新的用于治疗糖尿病及其并发症的药物十分必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种白头翁皂苷B4在制备治疗和/或预防糖尿病及其并发症药物中的应用。
本发明的技术方案如下：
在一方面，本发明公开了白头翁皂苷B4在制备治疗和/或预防糖尿病药物中的应用。
进一步地，糖尿病为I型或者II型糖尿病。
进一步地，白头翁皂苷B4的剂量为一天一次或者两次，每次0.1-200mg/kg。
在另一方面，本发明还公开了白头翁皂苷B4在制备治疗和/或预防糖尿病并发症药物中的应用。
进一步地，糖尿病并发症选自糖尿病肾病、糖尿病性周围神经病变、糖尿病性肝损伤、糖尿病眼病、血脂代谢紊乱等中的一种或几种。
进一步地，糖尿病并发症选自糖尿病引起的体重下降、肾脏水肿、肝脏肥大、肾脏功能损伤、高脂血症、肝功能损伤和糖尿病性白内障中的一种或几种。
进一步地，白头翁皂苷B4的剂量为一次或者两次，每次0.1-200mg/kg。。
本发明中，白头翁皂苷B4所对应的结构式如下：
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明公开了白头翁皂苷B4的新用途，为开发治疗糖尿病及其并发症的药物提供了新方向。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
图1图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠体重的影响；
图2图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠饮水饮食的影响；
图3图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠脏器指数的影响；
图4图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠生化指标的影响；
图5为正常未出现白内障的眼睛及不同程度的白内障眼的示意图；
图6为大鼠肾组织HE染色、多糖基质沉积物、Masson三色染色结果；
图7图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠肾脏病理改变的统计图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠体重的影响
糖尿病模型的建立：将体重200g左右的SD大鼠适应性饲养一周后，初步编号，禁食12h后称重，随机选取12只大鼠分为2组，每组8只，作为正常对照(Ctrl)组及单给白头翁皂苷B4(Ctrl/B4)组，均不注射链脲佐菌素(STZ)；其余大鼠按10mL/kg的体积腹腔注射5.5mg/mL(55mg/kg)链脲佐菌素注射液，同时恢复大鼠的正常饮食。在造模后第3天及第7天采用血糖试纸剪尾取血检测动物血糖变化，若血糖均≧16.7mmol/L，则视为模型建立成功。
体重影响测试：将造模成功的大鼠按血糖均匀分为5组：DM组(每天按2mL/kg注射生理盐水，一天两次)；白头翁皂苷B4治疗组(分为DM/B4 L、M、H三组，分别每天按2mL/kg腹腔注射0.625、1.25、2.5mg/mL白头翁皂苷B4，相当于1.25、2.5、5mg/kg，一天两次)；阳性对照组(DM/Irbesartan，每天按2mL/kg灌胃给予6.75mg/mL厄贝沙坦混悬液，相当于13.5mg/kg，一天一次)。同时单给白头翁皂苷B4(Ctrl/B4)组每天按2mL/kg腹腔注射5mg/kg白头翁皂苷B4，一天两次。随后每周观察大鼠生存状态并记录体重，每两周剪尾取血记录随机血糖变化，随机收集尿液检测尿蛋白及尿肌酐，计算比值。
实验结果表明链脲佐菌素对于胰岛β细胞具有明显毒性，能够直接诱发早期糖尿病的形成，而糖尿病大鼠重要的指标之一就是体重的变化，如图1所示，造模一周后，大鼠的体重明显下降(p<0.01)，随着糖尿病病程的发展，增长速率也明显减缓，第3至第9周糖尿病大鼠的体重与正常对照组比有极显著的统计学差异(p<0.001)。而在腹腔注射白头翁皂苷B4(5mg/kg，bid)后，结果发现白头翁皂苷B4能够明显减缓糖尿病大鼠体重的下降，在第5周开始，白头翁皂苷B4(5mg/kg，bid)组大鼠的体重与糖尿病大鼠相比具有显著性差异(p<0.01)。实验结果表明白头翁皂苷B4能够抑制糖尿病大鼠体重的减轻。(图1中，与正常对照组比较，##p<0.01，###p<0.001；与模型组比较，*p<0.05，**p<0.01。)
实施例2：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠生存状态及饮食的影响
通过观察大鼠的生存状态，发现正常对照组的大鼠体重稳定增长，符合SD大鼠的标准生长曲线，活动能力正常，饮食量(20.75±0.65g/day)及饮水量(29.25±4.63mL/day)正常，尿量较少且色黄，毛发光亮，垫料干净。单给白头翁皂苷B4组与正常对照组相比没有改变，然而注射STZ后第3天及第7天，通过剪尾取血检测SD大鼠血糖，糖尿病大鼠均≧16.7mmol/L(25.74±3.22mmol/L)，而且造模成功后发现大鼠出现了典型的糖尿病症状，行动迟缓，毛发暗黄枯燥，多饮(306.25±28.63mL/day，p<0.001)多食(55.88±4.05g/day，p<0.001)，尿量急剧增加且无色，病程进展至第5周以后症状尤为明显，甚至在第9周出现大量白内障眼。而在给予白头翁皂苷B4(2.5、5mg/kg，bid)后，大鼠依旧出现严重的糖尿病症状，但是相较于造模组毛发更为光亮，精神状态较好，饮水量(p<0.05)及饮食量有所下降。图2图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠饮水、饮食的影响，图2(A)(B)分别为饮水量和饮食量测试结果；与正常对照组比较，###p<0.001；与模型组比较，*p<0.05。
实施例3：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠脏器指数的影响
脏器发生病变时，最直观的表现就是脏器的大小会发生改变，尤其是其占据整体体重的比例，因此脏器指数的评估是必不可少的。图3图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠脏器指数的影响，图3(A)(B)(C)分别为肾脏指数、肝脏指数和心脏指数测试结果；图3中，与正常对照组比较，##<0.01，###p<0.001；与模型组比较，*p<0.05，**p<0.01。结果表明，正常SD大鼠的肾脏指数为0.0067±0.0005(g/g)，肝脏指数为0.0310±0.0017(g/g)，心脏指数为0.0028±0.0002(g/g)，单给白头翁皂苷B4(5mg/kg，bid)不会影响其脏器指数。然而糖尿病大鼠的肾脏严重水肿，肾脏指数达到0.0142±0.0009(p<0.001)，肝脏指数也增加为0.0450±0.0043(p<0.01)，但是心脏没有出现明显的肥大。糖尿病大鼠腹腔注射白头翁皂苷B4(5mg/kg，bid)后，肾脏指数下降为0.0117±0.0014(p<0.01)，肝脏指数为0.0373±0.0049(p<0.05)，效果与阳性对照药厄贝沙坦相当。说明糖尿病病程中会导致严重的肾脏水肿及肝脏肥大，而白头翁皂苷B4能够明显缓解这种改变。
实施例4：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠生化指标的影响
血清生化指标在药理实验中具有重要意义，其能够更为敏感地反应动物的健康状况，一般情况下健康动物的生化指标较为稳定，生理系数发生改变的动物生化指标也会产生更为明显的波动，因此其检测值的变化程度可以反映出动物的病变程度。本发明主要通过血清肌酐(Crea)、尿素氮(Urea)指标判断药物对糖尿病大鼠肾脏功能的改善作用；谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)指标判断药物对糖尿病大鼠肝脏功能的改善作用；甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)指标判断药物对糖尿病大鼠高脂血症的改善作用。
图4图示了白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠生化指标的影响。图4(A)为尿素氮；(B)为血清肌酐；(C)为甘油三酯；(D)为总胆固醇；(E)为谷丙转氨酶；(F)为谷草转氨酶；(G)为高密度脂蛋白；(H)为低密度脂蛋白指标测试结果。图4中，与正常对照组比较，#p<0.05，##p<0.01；与模型组比较，*p<0.05，**p<0.01；***p<0.001。结果表明，与正常对照组相比，单给白头翁皂苷B4后甘油三酯水平下降了0.22倍(p<0.05)，其余生化指标均无明显改变。但是采用STZ诱发糖尿病大鼠，其尿素氮增加至1.37倍(p<0.01)，甘油三酯增加至2.34倍(p<0.05)，总胆固醇增加至1.40倍(p<0.05)，谷丙转氨酶增加至1.79倍(p<0.05)，说明糖尿病会严重损害肾脏功能和肝脏功能，并进一步诱发高脂血症。在连续8周给予白头翁皂苷B4(1.25、2.5、5mg/kg，bid)后，其尿素氮水平(p<0.05)、甘油三酯(p<0.05)和胆固醇(p<0.001)水平均下降至接近正常。以上结果表明，白头翁皂苷B4能够明显改善糖尿病所诱发的肾脏功能损伤以及高脂血症，对于肝功能也有一定的恢复作用。
实施例5：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠眼部病变的影响
糖尿病性白内障也是糖尿病最常见的并发症之一，相较于正常人群，糖尿病患者白内障发生率更高，晶状体浑浊程度也更严重。图5Ⅰ所标示大鼠为正常未出现白内障的眼睛，图5Ⅱ-Ⅳ所示的为不同程度的白内障眼。
对于实施例1中不同实验组的大鼠眼部病变情况统计，结果如表1所示。
表1不同实验组大鼠的眼部病变情况统计结果
结果表明，正常对照及单给白头翁皂苷B4组大鼠均未出现白内障眼，而糖尿病模型成立8周后之后，多数大鼠均出现白内障，发生率达66.67％，若给予不同浓度的白头翁皂苷B4(1.25、2.5、5mg/kg，bid)白内障眼发生率也随即下降至30.00％、25.00％、31.25％。以上结果说明白头翁皂苷B4对于糖尿病诱发的眼部病变也有一定改善作用。
实施例6：白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠肾脏组织形态的影响
通过光学显微镜(×400放大倍数)观察肾组织病理切片，如图6所示，HE染色(a1-a6)及多糖基质沉积物(高碘酸-希夫氏染色，b1-b6)表明，与正常对照组小鼠相比，仅注射白头翁皂苷B4不会引起肾脏组织形态的改变，而糖尿病大鼠出现明显的肾小球肥大和肾小球系膜基质扩张，采用白头翁皂苷B4(2.5、5mg/kg，bid)治疗后肾小球系膜扩张和肥大性改变明显减少。Masson三色染色(蓝色，c1-c6)显示糖尿病大鼠的肾纤维化明显增加，而在白头翁皂苷B4处理的糖尿病大鼠中这些肾脏变化明显改善。图6中，标尺长度均为100μm。
图7为白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠肾脏组织形态的影响，其中(A)为肾小球阳性区域得分；(B)为肾小球面积占比(以肾小球面积/显微镜视野面积进行计算)；(C)为胶原纤维定量结果；与正常对照组比较，#0.01<p<0.05，##0.001<p<0.01；###p<0.001；与模型组比较，*0.01<p<0.05，**0.001<p<0.01；***p<0.001。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。