文摘
我们评价心脏自主神经调节心率(HRV)和动脉压力变化(APV)和代谢反应链脲霉素治疗糖尿病大鼠绿茶。雄性Wistar鼠在组:分离控制,喝自来水(C),绿色tea-treated (GT)组,糖尿病患者,喝自来水(D),糖尿病,治疗绿茶(总局)。肾质量在C和D和本局大于GT,但相比,本局并降低D .绿茶防止肌酐清除率增加,降低高血糖在本局相比,D . GT动脉压力增加和减少D C相比HRV降低相比,D组。APV降低在本局D相比,C和恢复。交感神经调制的APV下降相比,D组。绿茶降低高血糖,防止肾损伤和自主功能障碍,建议减少心血管风险和目标器官损伤在糖尿病。
1。介绍
糖尿病(DM)是一种代谢紊乱,其特征是损伤的碳水化合物,脂肪,蛋白质代谢引起的胰岛素分泌不足或组织对胰岛素的敏感性下降(1]。这种疾病在美国已达到流行病的水平并威胁全球流行病。糖尿病的发病率迅速增加,该病发病率在2010年大约有2.85亿人在世界范围内,并预计将增加到4.38亿年的2030 (2]。
许多研究已发表有关慢性高血糖和糖尿病心血管并发症之间的关系,包括系统性高血压、动脉粥样硬化、肾病、冠状动脉缺血,血管疾病,和中风(3- - - - - -7]。自主神经功能障碍的控制是一种常见的糖尿病并发症相关的高发病率和死亡率(8),被发现在临床和动物模型的DM (9,10]。方法检测早期异常心脏自主调制在DM应用如心率、动脉压变异性分析。
心率和血压变异性(HRV和BPV),估计在时间和频率域(光谱分析),已广泛用于评价心脏自主调制在临床和实验研究(11- - - - - -16]。心率以及血压在低频振荡(低频:0.2到0.75 Hz)是一个心脏交感神经调制指数,而高频振荡(高频:0.75到3 Hz)人力资源部反映心脏副交感神经调制(17]。HRV的重要性和BPV成立报告显示HRV的减少和/或增加BPV与大量的疾病如糖尿病和心血管疾病12,16,18,19]。此外,有证据表明,HRV降低是一个独立的预测心脏性猝死以及增加BPV与终末器官损害(20.- - - - - -22]。
绿茶的叶子茶树在东亚,山茶科)是一种流行的饮料,绿茶和近年来已被广泛研究,评估其有利影响在人类疾病的治疗和预防23,24]。一些流行病学研究和临床试验表明,饮用绿茶可以减少许多慢性疾病的风险,包括心血管疾病(23,24]。此外,饮用绿茶改善葡萄糖代谢与DM (25,26),显示饮用绿茶可以在DM的管理是有益的。额外的已发表的研究表明,绿茶的政府STZ糖尿病大鼠血糖降低,降血脂药反应,抗氧化作用,改善肾功能,和心脏保护(27- - - - - -29日]。然而,只有部分绿茶对STZ-induced高血糖和氧化应激的保护也被报道(30.),这表明这些矛盾的结果可能是由于严重的变化,持续时间和治疗的疾病。
虽然文学提供了证据表明,绿茶是有用的DM治疗,没有研究到目前为止已经测试了绿茶的潜力,防止自主功能障碍与糖尿病相关。具体地说,本研究评估心血管功能的自主调制以心率、动脉压的变化,代谢反应STZ糖尿病大鼠饮用绿茶,因为糖尿病感应。
2。材料和方法
2.1。动物
实验进行成年男性(八周大)Wistar鼠体重260 - 300克。动物被随机分为四组:实验控制,喝自来水(C,)、绿色tea-treated集团(GT,),糖尿病,喝自来水(D,),糖尿病,治疗绿茶(总局,)。动物被关在笼子里的免费的水和食物,在一个恒定的温度23°C,在12小时光/暗周期。所有实验协议是按照实验动物伦理护理指南和被批准的机构动物保健和使用委员会(协议:025/09/2008)。
实验周期后,老鼠被超过剂量的戊巴比妥钠麻醉(50毫克/公斤i.p。)和血糖、肌酐浓度测定在nonfasting动物使用比色酶试剂盒(LABTEST、巴西)。肾脏很快被删除和肾脏的比率:体重(肾质量指数)测定。
2.2。糖尿病感应
糖尿病是由单一注射STZ诱导(50毫克/公斤,注射。,Sigma Chemical Co, St Louis, MO, USA) dissolved in 0.05 M citrate buffer, pH 4.5, administered 21 days before the treatment. Controls (C and GT) were injected with the vehicle (0.05 M citrate buffer, pH 4.5) alone. Animals were fasted for 4 h before STZ or vehicle injection. During the 24-hr after STZ induction (D and DGT) or vehicle injection (C and GT), the animals were fed with glucose solution (12.5 g/L) to avoid ketoacidosis.
两天注射STZ后,证实了诱导糖尿病血糖水平(10μL的血液从尾静脉)(Accu-Check利用葡萄糖监测器,罗氏诊断公司,印第安纳波利斯,美国)。动物血糖水平低于250 mg / dL或大于400 mg / dL被排除在研究避免巨大的差异在我们的数据由于血糖水平的变化,因为它是众所周知的影响血糖水平对代谢和心血管功能。
2.3。绿茶的制备、分析和治疗
绿茶准备每天增加3.0克干绿茶(Farmanatural,自然制药,圣保罗,巴西)到1000毫升开水冷却到90°C。15分钟后的解决方案是过滤,冷却到室温,分发到干净的饮料瓶。咖啡因和茶多酚总含量的绿茶的解决方案为0.07%和422.80μ分别g / mL。绿茶的解决方案是21天GT和本局管理组。
2.4。代谢笼
在老鼠的一组中随机选择(C,;GT,;D,;总局,年底),第二个星期(14天),动物48 h分别被安置在代谢笼(安德拉德,圣保罗,巴西),免费获取食物和自来水或绿茶的解决方案。氢气的消费、尿排泄和食物摄入量在过去24小时9点到10点之间。尿液中葡萄糖和肌酐是使用比色测量的酶测定(LABTEST、巴西)。
2.5。葡萄糖耐量试验(GTT)
在研究结束时,在随机选择的一组中老鼠(C,;GT,;D,;总局,),葡萄糖测定使用Accu-Check优势血糖监测(罗氏诊断公司,印第安纳波利斯,美国)。动物禁食4 h,给定一个腹腔内葡萄糖负荷(1.5 g / kg, i.p。)和血液样本在基线和15、30、60、90分钟从削减了尾巴的尖端。
2.6。心血管测量
一天前动脉压(美联社)录音、动脉导管放置在研究动物的右股动脉ketamine-xylazine麻醉(50:10毫克/公斤i.p。),美联社的直接测量在所有组(C,;GT,;D,;总局,)。导管是形象化的脖子的后面。
在研究过程中,美联社被记录在30分钟通过传感器(美国惠普1280)连接到动脉导管。动物是有意识的,在记录期间自由。美联社信号送入一个放大器(GPA-4模型2,Stemtech Inc .)连接到一个16通道模拟数字接口,并持续采样(2千赫)在一个IBM / PC (T23、IBM Thinkpad公司)。Beat-to-beat值的收缩压、舒张压和平均美联社(SAP、DAP和地图resp)测定,和心率(HR)或脉冲间隔(PI)计算之间的时间间隔连续使用软件应用程序WinDaq收缩压值(DataQ仪器,Inc .)、美国)。
π和SAP波动在时间和频率域评估使用自回归谱分析,描述的其他地方(12,15,31日,32]。自回归建模的理论和分析方法的振动组件已经完全前面描述的(12,13,17]。短暂,π和SAP系列源自每一个记录被分成300 -打段50%重叠。每一段的光谱计算通过Levinson-Durbin递归和模型选择的顺序根据Akaike的标准,与振动组件量化在低收入(低频:0.2到0.6赫兹)和高频(HF: 0.6到3.0 Hz)范围。
2.7。统计分析
数据报告为±SEM。统计分析使用双向方差分析(方差分析)其次是Bonferroni测试。差异被认为是重要的。
3所示。结果
3.1。绿茶对代谢的影响测量
表1显示了糖尿病和饮用绿茶对体重的影响和肾质量指数。没有观察到的组间体重差异在实验的开始。然而,糖尿病组(D和分析我国动物)显示低体重与非糖尿病患者相比对照组(C和GT动物)期后21天()。之间没有显著差异意味着身体重量的D组与本局表明绿茶消费并没有阻止糖尿病动物的体重。事实上,虽然组C和GT显示,体重显著增加(20%和19%,分别地。),显著减少体重在D(7.5%)和本局(9.6%)组在研究结束的。肾质量指数在C和D和本局大于GT动物()。然而,绿茶摄入减少肾质量指数在我国动物相比,D (与毫克/克,分别地。)。
糖尿病的感应证实了实验动物血糖值高于250 mg / dL STZ诱导后48 h。D和分析我国动物发达高血糖(mg / dL和mg / dL,职责),血清葡萄糖浓度明显高于非糖尿病的动物(C,mg / dL和GT,mg / dL)。糖尿病大鼠接受绿茶(总局)显示低于糖尿病大鼠高血糖不接受绿茶(D),这表明饮用绿茶可以预防严重的糖尿病大鼠的高血糖。重要的是要注意,绿茶并没有改变血清葡萄糖水平GT动物(图1(一))。尽管抑制高血糖的绿茶,我们观察到无差异曲线下的面积(AUC) D(之间的葡萄糖耐量测试mg / dL /分钟)和本局(mg / dL /分钟),C(之间也mg / dL /分钟)和GT (mg / dL /分钟)组,确认绿茶并没有改变在STZ-induced糖尿病大鼠糖耐量(图1 (b))。
(一)
(b)
如表所示1糖尿病动物(D和总局)显示,烦渴的迹象,多食,多尿症。糖尿病组之间无显著差异(D与本局)和控制动物之间(C和GT)被观察到。绿茶的政府并没有产生显著的影响在水或食物摄入量和尿量在代谢笼收集24小时。然而,重要的是要注意,本局动物摄入的绿茶(0.30.05克/天)比(0.06 GT动物0.01克/天)。肾小球滤过率评估肌酐清除率(表2)在糖尿病增加(D和总局)与非糖尿病的老鼠相比,C和GT ()。饮用绿茶防止强烈的肌酐清除率增加本局集团(毫升/分钟/公斤)相比,D组(毫升/分钟/公斤)。然而,在非糖尿病的老鼠没有统计上显著的绿茶对肌酐清除率的影响(与毫升/分钟/公斤,C和GT职责)。最后,糖尿病大鼠接受绿茶显示显著减少尿葡萄糖和d虽然相比,是有区别的C和GT尿液中葡萄糖,这不是统计学意义(表2)。
3.2。绿茶对心血管的影响测量
中给出的值获得地图和人力资源表3。STZ提升衰减引起的糖尿病在地图还原(~ 10%)以及人力资源减少的(~ 20%)在D组。绿茶摄入了两参数,减少糖尿病动物的地图和人力资源。然而,在非糖尿病的动物绿茶增加地图(~ 20%的增长),没有改变人力资源。HRV的总功率在D与所有组相比减少了。APV降低D C相比在壳体和恢复。交感神经调制的动脉压力变化(低频)减少D与C组相比,GT,本局。
4所示。讨论
本研究进行了评估的作用饮用绿茶在STZ-induced代谢反应和心血管自主神经调节糖尿病大鼠。实验STZ诱导的糖尿病是一种行之有效的方法用来评估机制改变糖尿病患者的生理病理学观察。STZ破坏胰岛b细胞,导致动物糖尿病综合症,类似于人类的1型糖尿病和高血糖,hypoinsulinemia,糖尿,失去体重33- - - - - -35]。
虽然注册的非糖尿病的老鼠体重增长大约20%,糖尿病大鼠显示减少体重和绿茶提取物治疗没有改善STZ-treated动物的体重增加。这些反应也观察到雷诺et al。29日)和Juśkiewicz et al。30.]。在其他的研究中,绿茶的消费防止体重的损失STZ-treated老鼠(27,28]。然而,矛盾的结果可能是由于不同的剂量和方法用于饮食治疗。尽管绿茶中扮演一个重要的角色在体重的规定(36),我们的研究结果表明,非糖尿病的老鼠的体重,C和GT是相似的。这种反应可能与较低的内容有关咖啡因的绿茶提取物(0.07%)使用在目前的研究中,如果我们认为咖啡因是生热作用所涉及的主要因素,保留脂肪氧化,无脂质(37]。
在目前的研究中,diabetic-treated(总局)和未经处理的动物(D)显示,血清和尿葡萄糖水平升高与C组相比。然而,我们观察到显著降低血清和尿液中葡萄糖水平在本局组比D组。考虑到高血糖是负责肾脏和心血管损害的主要因素(7),绿茶的降糖药效果观察本局组表明糖尿病治疗的一个重要临床意义。支持目前的结果,最近的报告表明,绿茶政府造成类似的降糖药效果STZ诱导大鼠(28,29日在糖尿病小鼠db / db),25和2型糖尿病患者38]。另一方面,绿茶对糖耐量的影响没有观察到在非糖尿病患者(GT)、糖尿病(总局)组。类似的结果与葡萄糖耐量吴所示et al。39]。
关于代谢参数,STZ大鼠显示烦渴,多食,多尿症(27]。然而,绿茶的政府在这项研究中没有施加重大影响液体摄入量和食物摄入量和尿量后观察组间无显著差异。尽管我们的研究结果相似,显示了汤姆林森et al。34),先生et al。27]观察减少摄入食物和水在糖尿病大鼠接受绿茶。的差异可能与时间相关,时刻绿茶STZ大鼠的治疗了。在目前的研究中,绿茶是管理21天之后的第一天,糖尿病识别在其他研究绿茶是管理4周和治疗糖尿病的发病后6周开始(27]。
肾小球滤过率评估肌酐清除率测定在我们的研究中对肾脏功能提供信息。糖尿病大鼠(D和总局)增加肌酐清除率与非糖尿病的老鼠相比,C和GT。有趣的是,绿茶消费导致降低肌酐清除率本局与D相比,但并不影响非糖尿病的老鼠(C和GT),因此,我们的数据表明,绿茶可以防止糖尿病肾小球反渗透法。与我们的数据支持,据报道,与体外大鼠糖尿病、绿茶消费显示显著减少肾损伤与高血糖相关(29日]。
糖尿病引起的异常增加肾质量指数D和本局在糖尿病组。有趣的是,绿茶消费由本局群显著降低diabetes-induced肾脏肥大20%比D组。这些结果表明绿茶的重要性减少与STZ大鼠肾脏肥大和证实了另一项研究[30.]。肌酐清除率以及肾质量是肾病的重要标志和我们的数据协议Ribaldo et al。40]显示下降后的标记在糖尿病肾病高血压大鼠食用绿茶。
在目前的研究中,我们观察到老鼠STZ-induced糖尿病患者减少美联社和人力资源与HRV降低和APV如前所述10,41,42]。另一方面,有血压升高的报道43- - - - - -45STZ-induced糖尿病大鼠()或没有变化46]。差异的一些文献中关于BP STZ大鼠的变化可能是由于年龄的差异和时间的实验以及英国石油公司(BP)测量的方法。然而,新数据,饮用绿茶可以防止这些心血管病变。由于HRV和APV都是有用的工具来评估人类心血管系统的自主调制和实验模型,我们的数据表明,饮用绿茶可以减少糖尿病自主神经病变观察。广泛接受,糖尿病与高氧化应激(47,48),这是与变更相关的自主控制循环(14,49]。
有利的影响归因于绿茶提取物预防心血管疾病与catequins的抗氧化性能,是绿茶的主要组件(50]。实验研究已经证明了血浆总抗氧化活性的增加由绿茶catequins [51,52]。此外,在体外研究已经证明,绿茶提取物和丹宁酸混合物直接清除活动对一氧化氮和过氧化物(53]。因此,我们可以假设抗氧化剂,如绿茶可能有益影响心血管自主神经系统。事实上,先前的研究表明,政府的抗氧化剂,维生素E,施加有益的影响心脏自主神经系统平衡控制的糖尿病(54]。因此,当综上所述,这些数据支持这样的结论,需要进行其他研究更好地理解的机制参与绿茶药理作用,也显示,不加选择的长期饮用绿茶可能健康个体的风险,因为在我们的研究中我们发现,绿茶摄入GT决定增加血压。
总之,本研究的主要发现是,绿茶降低高血糖和预防由改善肾小球滤过和肾损伤在糖尿病大鼠肾脏肥大观察。此外,绿茶可以防止自主功能障碍在糖尿病大鼠通过阻断动脉压变异性的改变。总之,我们的数据表明,绿茶消费有着重要的影响在减少心血管风险和目标器官损伤在糖尿病。
确认
本文得到财政支持PF深处Mackenzie德尽管做Instituto Presbiteriano Mackenzie 059/2011 FSE Fundacao德帕罗尽管做Estado de圣保罗2011/02126-6,和VF Fundacao德帕罗Estado de圣保罗2009/52556-7尽管如此做。作者承认妮可Paradella Calassi和帕特里夏·吉赛尔Araujo Dudas技术援助,也承认斯蒂芬·l·赫斯特博士审查论文,提供有用的意见。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。