脂肪酸合成酶抑制劑胖大海提取物對(duì)營養(yǎng)性肥胖大鼠的減肥作用

高麗芳 曹麗歌 田 蜜 郜 文 陳振良

(首都醫(yī)科大學(xué)食品藥品安全評(píng)價(jià)中心，北京 100069)

肥胖是一種復(fù)雜的、多因素決定的代謝紊亂疾病，目前已經(jīng)成為全球發(fā)病率迅速增加的一種流行性疾病，同時(shí)肥胖相關(guān)疾病—— 高血壓、2型糖尿病、高脂血癥、心腦血管疾病及某些癌癥的發(fā)病率急劇增加，而這些疾病又是人類死亡的最主要原因［1］。因此深入研究肥胖癥的發(fā)病機(jī)制，發(fā)現(xiàn)有效的減肥藥物作用靶標(biāo)有著重要的理論意義和臨床價(jià)值。脂肪酸合成酶(fatty acid synthase，F(xiàn)AS)是近年來發(fā)現(xiàn)的有效的減肥藥物作用靶標(biāo)，作為催化內(nèi)源性長鏈脂肪酸合成的關(guān)鍵酶，通過催化乙酰輔酶A和丙二酰輔酶A而生成長鏈脂肪酸。脂肪酸合成酶抑制劑能通過增加下丘腦丙二酰輔酶A濃度引起神經(jīng)肽Y改變來降低食欲，并能抑制脂肪酸的生成和儲(chǔ)存、增加脂肪酸氧化，使能量消耗增加［2-6］。

天然來源的脂肪酸合成酶抑制劑，尤其中草藥中提取的脂肪酸合成酶抑制劑，具有低成本、高安全、高環(huán)保的特點(diǎn)，Zhao W H等［7］研究發(fā)現(xiàn)胖大海提取物具有脂肪酸合成酶抑制作用。本研究中將胖大海提取物給予營養(yǎng)性肥胖大鼠，觀察其預(yù)防性給予的效果和作用，為其進(jìn)一步開發(fā)研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

胖大海提取物，棕黃色粉末，由首都醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院張英俠教授提供。胖大海購自北京同仁堂，粉碎后乙醇提取，主要為多酚類物質(zhì)。測(cè)試血清生化所有試劑均為羅氏產(chǎn)品，所用儀器為日立7180全自動(dòng)生化分析儀;體質(zhì)量稱量天平為賽多利斯TE212-L型天平。

1.2 方法

1)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法:由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部提供SPF級(jí)成年雄性Wistar大鼠60只，體質(zhì)量150～200 g〔許可證編號(hào):SCXK(京)2004-0001〕，首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部提供動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室(合格證號(hào):醫(yī)動(dòng)字01-4059號(hào))，室內(nèi)溫度(22±2)℃，相對(duì)濕度(60±10)%，單籠飼養(yǎng)。根據(jù)測(cè)定所得體質(zhì)量及血脂濃度將動(dòng)物分成空白對(duì)照組、3個(gè)胖大海提取物組及肥胖模型對(duì)照組共5組。根據(jù)前期體外實(shí)驗(yàn)胖大海提取物對(duì)FAS抑制率，胖大海提取物組劑量設(shè)定為10、30和100 mg/kg。空白對(duì)照組給予基礎(chǔ)飼料，其余各組均給予營養(yǎng)飼料(78.8%基礎(chǔ)飼料，1%膽固醇，10%蛋黃粉，0.2% 膽鹽，10% 豬油)［8］。飼料均由北京科澳協(xié)力飼料有限公司提供(許可證編號(hào):SCXK2005-007)。每日上午8:30灌胃給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相應(yīng)劑量的受試物，肥胖模型對(duì)照和空白對(duì)照組給予蒸餾水，灌胃量10 mL/kg。

2)動(dòng)物的大體觀察:每天觀察并記錄動(dòng)物的一般表現(xiàn)(進(jìn)食、皮毛、尿量和糞便等)、精神狀態(tài)和行為、中毒表現(xiàn)和死亡情況。每周稱2次大鼠的體質(zhì)量。

3)實(shí)驗(yàn)室檢查:實(shí)驗(yàn)于第45天結(jié)束，斷頭取血。測(cè)定血清總膽固醇、三酰甘油、脂蛋白a、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和總膽紅素，同時(shí)測(cè)定肝臟 FAS 活性［9］。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、整理與分析。單因素方差分析，方差齊則用LSD方法進(jìn)行兩兩比較;方差不齊則用Tamhane方法進(jìn)行兩兩比較。同時(shí)作食物消耗量與總體質(zhì)量增重的偏相關(guān)分析、控制進(jìn)食量后的協(xié)方差分析、脂體比與FAS活性偏相關(guān)分析，總增重與FAS活性偏相關(guān)分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 胖大海提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠體質(zhì)量、食物攝入量、體脂及臟器質(zhì)量的影響

由表1可見，肥胖模型對(duì)照與空白對(duì)照組相比，體質(zhì)量增長差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，提示肥胖動(dòng)物模型建立。在肥胖模型成功基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)3個(gè)胖大海提取物劑量組的大鼠體質(zhì)量均低于肥胖模型對(duì)照組，但與模型對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)大鼠體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。胖大海提取物組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨著劑量增加，總食物消耗量降低，且高劑量組與模型對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)喂飼高脂飼料的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物肝臟質(zhì)量顯著高于空白對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，給予胖大海提取物后實(shí)驗(yàn)大鼠的肝臟質(zhì)量及肝體比值低于肥胖模型對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。給予受試物3個(gè)劑量組中，高、低劑量組的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體脂(睪丸及腎周脂肪)及脂體比均低于肥胖模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

對(duì)肝臟FAS酶活性的測(cè)定顯示高、中劑量實(shí)驗(yàn)大鼠脂肪酸合酶活性顯著低于肥胖模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);脂/體比與FAS活性偏相關(guān)分析(R=0.022，P=0.870);總增重與 FAS 活性相關(guān)分析(R=0.03，P=0.820)?？刂平M別因素后，總增重與總食物消耗量的偏相關(guān)分析顯示(R=0.457，P=0.000)。組別與總食物消耗量的協(xié)方差分析結(jié)果顯示:t=4.971，P=0.000。

表1 胖大海提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠增重、體脂、食物消耗量及FAS活性的影響Tab.1 Increased BW，adipose/BW，food consumption and hepatic FAS activity of Wistar rat treated with different levels of Pangdahai extracts (n=10)

2.2 胖大海提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠血清血脂的影響

由表2可見，在所測(cè)得的指標(biāo)中，3個(gè)劑量組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的血清膽固醇顯著高于模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，且高劑量組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血清游離脂肪酸顯著高于肥胖模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余血脂相關(guān)指標(biāo)，受試物組與模型對(duì)照組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。血清游離脂肪酸濃度與FAS活性偏相關(guān)分析結(jié)果顯示R=0.388，P=0.003。

表2 胖大海提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠血脂相關(guān)指標(biāo)的影響Tab.2 Lipid concentrations in plasma with different levels of Pangdahai extracts

3 討論

目前藥物減肥的機(jī)制主要有3條途徑:①通過作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，抑制食欲;② 通過作用于胃腸道，抑制消化吸收;③ 通過作用于代謝過程，增加能量消耗。

FAS與肥胖密切相關(guān)，在人的肝臟和脂肪組織中有較高的表達(dá)，特別是肝臟，脂肪酸合成能力較脂肪組織高8～9倍，且表達(dá)受攝食成分和激素水平的影響，含碳水化合物的飲食通過刺激FAS的高表達(dá)誘導(dǎo)脂肪的生成。FAS已成為減肥藥物的新靶標(biāo)，F(xiàn)AS抑制劑為肥胖癥的治療開辟了新途徑。傳統(tǒng)中藥用于控制體質(zhì)量或者減肥在中國已有2000年的歷史，了解中藥的減肥作用機(jī)制是非常重要的。Tian W X等［10］對(duì)中國傳統(tǒng)中藥進(jìn)行了大量的篩選工作，發(fā)現(xiàn)大黃、桑寄生、甘草、何首烏、黃連、丹參、生地黃、銀杏葉、綠茶等17種中藥具有FAS抑制作用，其中有9種具有較高的FAS抑制作用。

Zhao W H等［7］大量的研究工作已經(jīng)證實(shí)傳統(tǒng)中藥胖大海提取物具有抑制脂肪酸合成酶的作用。本實(shí)驗(yàn)研究提示胖大海提取物可抑制大鼠攝食量，這與Laftus T M等［11］研究顯示給予小鼠FAS抑制劑可以抑制攝食量并引起體質(zhì)量顯著性降低的結(jié)果相一致。高劑量組大鼠體脂顯著低于模型對(duì)照組，可能與肝臟脂肪合成減少有關(guān)。高劑量組大鼠血清游離脂肪酸升高與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，提示胖大海提取物可能通過增加能量消耗、促進(jìn)脂肪分解，降低體質(zhì)量和體脂。脂/體比、總增重與FAS酶活性之間的分析提示二者之間不相關(guān)，但總增重與總食物消耗量的偏相關(guān)分析，組別與總食物消耗量的協(xié)方差分析，結(jié)果提示胖大海提取物抑制大鼠攝食量，同時(shí)還通過抑制攝食量以外的途徑達(dá)到降低體質(zhì)量的效果，這有待于進(jìn)一步的研究。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，血脂測(cè)定顯示受試物組大鼠總膽固醇高于模型對(duì)照組(P＜0.05)，脂蛋白a在絕對(duì)數(shù)值均高于模型對(duì)照組，提示胖大海提取物雖然具有減肥的效果，但可能有升高總膽固醇的不良反應(yīng)，這需要通過進(jìn)一步的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

在合成藥物遇到瓶頸，天然植物藥日漸受到重視的今天，胖大海提取物作為天然來源的脂肪酸合成酶抑制劑具有很好的開發(fā)前景。

［1］李勇.營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)［M］.北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2005:356.

［2］Kim E K，Miller I，Landree L E，et al.Expression of FAS within hypothalamic neurons:amodel for decreased food intake afterC75 treatment［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2002，283:E867-E879.

［3］Obici S，F(xiàn)eng Z，Arduini A，et al.Inhibition ofhypothalamic carnitine palmitoyltransferase-I decreases food intake and glucose production［J］.Nat Med，2003，9(6):756-761.

［4］Loftus T M，Jaworsky D E，F(xiàn)rehywot G L，et al.Reduced food intake and bodyweight inmice treatedwith fatty acid synthase inhibitors［J］.Science，2000，288(5475):2379-2381.

［5］Kumar M V，Shimokawa T，Nagy T R，et al.Differential effects of acentrally acting fatty acid synthase inhibitor in lean and obese mice［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2002，99(4):1921-1925.

［6］Thupari J N，Landree L E，Ronnett G V，et al.C75 increases peripheral energy utilization and fatty acid oxidation in diet-induced obesity［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2002，99(14):9498-9502.

［7］Zhao W H，Zhao C Y，Gao L F，et al.The novel inhibitory effect of Pangdahai on fatty acid synthase［J］.IUBMB Life，2008，60(3):185-194.

［8］衛(wèi)生部衛(wèi)生法制與監(jiān)督司.保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范［S］.2003:35-37.

［9］Tian W X，Hsu R Y，Wang Y S.Studies on the reactivity of the essential sulfhydryl groups as a conformational probe for the fatty acid synthetase of chicken liver.Inactivation by 5，5’-dithiobis(2-nitrobenzoic acid)and intersubunit cross-linking of the inactivated enzyme［J］.Biol Chem，1985，260(20):11375-11387.

［10］Tian W X，Li L C，Wu X D，et al.Weight reduction by Chinese medicinal herbs may be related to inhibition of fatty acid synthase［J］.Life Sci，2004，74(19):2389-2399.

［11］Loftus T M，Jaworsky D E，F(xiàn)rehywot G L，et al.Reduced food intake and body weight in mice treated with fatty acid synthase inhibition［J］.Science，2000，288(30):2379-3381.