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研究背景糖尿病是引起血糖升高,造成身体代谢紊乱的一种常见慢性病,它的发病机制可能是由于胰岛素分泌缺陷或是其生物作用受损,又或是二者兼有所引发的[1]。糖尿病的发生发展过程中大都会引起身体其他部位并发症,如神经系统、心脏、肾脏及视网膜等部位的病变,其中糖尿病血管并发症是糖尿病患者致死的主要原因[2]。近年来国内外大量研究表明,非酶糖基化(non-enzymatic glycosylation)是诱发糖尿病血管病变的主要发病机制之一[3],它由一系列复杂的酶促反应构成,是葡萄糖的羰基和蛋白质、脂质、核酸的氨基反应,形成不稳定的schiff碱等早期糖基化产物,再经分子重新排列、氧化交联,形成不可逆非酶晚期糖基化终产物(Advanced glycation end products,简称 AGEs)[4],AGEs在体内逐步累积,由于不可逆转以及与蛋白质、脂质、核酸等发生交联,从而破坏了它们的结构,促进了机体氧化应激反应,最终影响其生理功能,引发糖尿病血管并发症的发生和发展。研究表明,在糖尿病肾病的发病过程中,AGEs与其受体RAGE结合引发的肾细胞的氧化应激反应致使肾脏的功能和结构发生改变。活性二羰基化合物是形成AGEs的前体,属于高反应活性糖基化因子[5],研究表明多种中药活性成分可通过阻止糖化氧化或者清除活性二羰基化合物等途径抑制AGEs形成[6]。葛根是多年生豆科落叶藤本植物野葛Puerarialobata(Willd)Ohwi的干燥根,中医临床用于活血化瘀,治疗包括高血压,糖尿病、心绞痛、视网膜病变等。葛根含有丰富的化学成分,其主要活性物质葛根素,具有较强的抗氧化性,具有降血糖、改善心脑血管及微血管循环、保护细胞内皮等作用[7][8]。本实验通过C57BL/6小鼠采用高糖高脂饲料联合链脲佐菌素(40 mg·kg-1)构建糖尿病模型,用荧光光度法测定AGEs的荧光值,考察葛根素体内外抑制AGEs生成的规律,以探讨葛根抑制AGEs这一途径减轻糖尿病损伤内皮细胞引起血管并发症的可能作用和机制。研究目的本实验基于非酶糖基化反应,通过模拟非酶糖基化反应条件,比较检测葛根提取物与丙酮醛反应前后的成分变化,筛选出葛根中可能存在的具有捕捉羰基化合物活性的成分,并探究葛根抑制AGEs生成的作用机制,从而筛选出潜在的抑制AGEs生成的活性成分,为进一步创制预防和治疗糖尿病血管并发症现代创新中药提供科学的依据。研究对象与方法C57BL/6小鼠采用高糖高脂饲料联合链脲佐菌素(40 mg·kg-1)构建糖尿病模型。造模成功后随机分为模型组、氨基胍组(100mg·kg-1)、葛根素低剂量组(50 mg·kg-1)、葛根素中剂量组(100 mg·kg-1)、葛根素高剂量组(200 mg·kg-1),另设空白对照组。连续给药8周后,检测空腹血糖含量(Fasting blood glucose,FBG)、口服糖耐量(Oral glucose tolerance test,OGTT)、糖化血清蛋白(Glycosylated serum protein,GSP)、血肌酐(Serum creatinine,Scr)及血清AGEs含量。此外将不同浓度的葛根素(0.5、1.0、2.0 μmol·L-1)与丙酮醛(Methylglyoxal,MGO)和牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)共孵育144 h,建立体外非酶糖基化反应模型,用荧光光度法测定AGEs的荧光值,考察葛根素体外抑制AGEs生成的规律。研究结果葛根素能够显著降低糖尿病小鼠的空腹血糖含量,改善口服糖耐量,降低糖化血清蛋白,改善肾脏功能和结构的改变,抑制血清AGEs的生成。此外,葛根素在体外非酶糖基化反应体系中抑制AGEs的生成,并有一定的剂量依赖性。研究结论葛根素具有显著的治疗糖尿病血管并发症效果,抑制AGEs生成是其发挥药效的潜在作用机制。