姜黃素對apoE-／-小鼠抗氧化能力和血脂水平的影響

歐海龍 張慶海

（貴陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

姜黃素是姜黃科植物的地下根部所含的一種色素，屬于脂溶性多酚類化合物。姜黃素可抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化和清除自由基等多種生物活性，除了具有藥用價值外，還被用于制備調(diào)味品、食品添加劑等。體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂，使過多的脂質(zhì)沉積在血管內(nèi)壁，并在各種炎癥反應(yīng)的作用下，形成動脈粥樣硬化。ApoE基因敲除的純合小鼠（apoE－／－）可正常存活和繁殖，當(dāng)給予適當(dāng)?shù)母咧嬍硶r，可導(dǎo)致各種高脂蛋白血癥，常用于動脈粥樣硬化相關(guān)的病理和藥理研究［1－4］。本研究以我們前期成功建立的動脈粥樣硬化apoE－／－模型小鼠為實驗動物［5］，給予不同劑量的姜黃素處理，檢測小鼠體內(nèi)血清、肝臟的超氧化物歧化酶（SOD）的活性和丙二醛（MDA）的含量，以及各種血脂蛋白水平變化，分析姜黃素在動脈粥樣硬化小鼠體內(nèi)的抗氧化反應(yīng)和血脂質(zhì)代謝的影響。

1 資料與方法

1.1 試劑和儀器 小鼠基礎(chǔ)飼料由貴陽醫(yī)學(xué)院動物中心提供；尹紅、蘇木素購自北京賽弛生物公司；油紅O 購自北京鼎國生物公司；低密度脂蛋白膽固醇（LDL－C）檢測試劑盒購自南京建成生物公司；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 試驗動物 C57BL／6 純系背景的載脂蛋白E基因敲除小鼠（apoE－／－）購自南京大學(xué)模式動物研究所，引種協(xié)議（2012）470 號。動物飼養(yǎng)環(huán)境條件為室溫20～25 ℃，相對濕度40%～70%。對6 周齡左右的apoE－／－雄性小鼠進(jìn)行高脂肪飼料喂養(yǎng)（21.5%脂肪和0.15%膽固醇），喂食8周后每天分別用低、中、高劑量（50、100、200mg／kg 體質(zhì)量）的姜黃素對體質(zhì)量為25～30g的小鼠進(jìn)行灌胃，每組8只小鼠被分別連續(xù)處理4、8和12周。實驗結(jié)束后，解剖并抽取靜脈血和肝臟用于下一步實驗。

1.3 體內(nèi)抗氧化酶活性測定 取肝臟組織加入10倍體積的生理鹽水，在冰浴中制成組織勻漿，以5 000rpm／min離心10 min，取上清液進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定，其中通過羥胺法測定SOD 活性、硫代巴比安酸（TBA）比色法測定MDA 的含量、鉬酸銨法測CAT 活性，具體方法參考南京建成生物公司提供的操作說明。

1.4 血脂水平的檢測方法 血清總膽固醇（TC）、甘油三脂（TG）水平的測定分別采用膽固醇氧化酶法（COD－PAP）及磷酸甘油氧化酶法（GPO－PAP），最后通過分光光度計在500nm 測得吸收值。LDLC測定所用試劑和方法均按照南京建成試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 11.5 統(tǒng)計軟件，試驗結(jié)果用（±s）表示，各組均數(shù)間差異用t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 姜黃素對小鼠血清和肝臟SOD、CAT 活力以及MDA 含量的影響 apoE－／－小鼠經(jīng)高脂飲食誘導(dǎo)8周后，每天用不同劑量（50、100、200mg／kg 體質(zhì)量）姜黃素進(jìn)行灌胃處理，8周后分別檢測血清和肝臟的與氧化應(yīng)激能力相關(guān)的酶如SOD 和CAT的活性以及脂質(zhì)氧化的終產(chǎn)物CAT 的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)不同濃度的姜黃素處理后血清中SOD 水平與空白對照組比較上升較為明顯，低劑量組就可表現(xiàn)出顯著差異（P＜0.05）。CAT 和MDA 在中劑量組和高劑量組的變化水平均有顯著（P＜0.05），其中高劑量組比原來提高了37%。而肝臟中SOD 在中、高劑量組中，與對照組比較上升較為顯著，CAT和MDA 只在中劑量和高劑量處理后，才表現(xiàn)出顯著差異（P＜0.05）。見表1。

表1 姜黃素對apoE－／－小鼠血清及肝臟中各抗氧化指標(biāo)的影響（±s，n=8）

表1 姜黃素對apoE－／－小鼠血清及肝臟中各抗氧化指標(biāo)的影響（±s，n=8）

注：與空白組比較，＊P＜0.05；與空白組比較，▲P＜0.05。

2.2 不同時期姜黃素處理后血脂水平 apoE－／－小鼠在高脂飼料飲食誘導(dǎo)4、8和12周后，取靜脈血并分別進(jìn)行TC、TG 和LDL－C水平檢測，分析經(jīng)不同時期姜黃素后血脂代謝情況。結(jié)果顯示總體上經(jīng)姜黃素處理后，各血脂水平均呈下降趨勢，而且表現(xiàn)出劑量依賴性。在處理時間上，連續(xù)灌胃4 周和8周后的結(jié)果相差較大，而8 周和12 周的區(qū)別并不大。在各種血脂中，TC 水平下降較為明顯，在中劑量組（8周、12 周）均可達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。而TG 以及LDL－C水平，盡管也隨著劑量的加大也逐漸降低，但只有在高劑量時（8周、12周）才都具有顯著水平（P＜0.05）。見表2。

表2 姜黃素的不同時期處理對apoE－／－小鼠血清總膽固醇、LDL－C及甘油三酯水平的影響（±s，n=8）（mmol／L）

表2 姜黃素的不同時期處理對apoE－／－小鼠血清總膽固醇、LDL－C及甘油三酯水平的影響（±s，n=8）（mmol／L）

注：與空白組比較，＊P＜0.05；與空白組比較，▲P＜0.05；與空白組比較，★P＜0.05。

3 討論

自由基是機(jī)體氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的一類強(qiáng)氧化性化合物。不斷積累的自由基誘發(fā)體內(nèi)細(xì)胞的氧化損傷、損害機(jī)體組織，誘發(fā)各種慢性疾病如動脈粥樣硬化。生物體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等各種抗氧化酶，均可清除自由基、減少體內(nèi)過氧化脂質(zhì)、丙二醛（MDA）等的生成，其活性的高低常被用于衡量機(jī)體的氧化程度［6－8］。

血清中TG、TC和LDL－C的水平過高，容易沉積在血管壁上，逐漸發(fā)展為斑塊，是動脈粥樣硬化的重要危險因素之一。在本研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)姜黃素處理后TG、TC、LDL－C水平均可不同程度地下降，說明姜黃素具有降低血脂，抗動脈粥樣硬化的功能。

之前的藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素對其他一些疾病如糖尿病、帕金森病和腫瘤等的發(fā)生與發(fā)展有抑制作用［9－13］。鄒偉等［10］將姜黃素和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體聯(lián)合使用，發(fā)現(xiàn)可以明顯增強(qiáng)前列腺癌細(xì)胞抑制效果和誘導(dǎo)凋亡作用。Marquardt等［11］證明姜黃素可以通過下調(diào)NF－kB 信號活性，抑制腫瘤干細(xì)胞的增值并限制其“干性”。鄭昌健等［12］認(rèn)為姜黃素能減輕2型糖尿病大鼠神經(jīng)病理性疼痛，而且這可能與JNK／MCP－1信號通路有關(guān)。李曉波等［13］則利用姜黃素對6－羥基多巴胺誘導(dǎo)的帕金森病模型小鼠進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)其具有神經(jīng)保護(hù)作用。

本研究通過對姜黃素在動脈粥樣硬化模型小鼠中作用的探討，確定姜黃素具有抗氧化應(yīng)激、降低脂質(zhì)水平，改善血脂代謝功能。研究結(jié)果提示姜黃素在動脈粥樣硬化的防治上具有一定的功能。這對于我們開發(fā)、利用姜黃素資源具有重要的指導(dǎo)意義。另外，本文結(jié)果可以推斷姜黃素可能通過降低體內(nèi)脂質(zhì)的氧化程度、從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝平衡和緩解動脈粥樣硬化的作用，但是這些因素之間的具體關(guān)系以及姜黃素體內(nèi)作用過程中的具體分子機(jī)制還需要進(jìn)一步的探索。同時，姜黃素作為一種常用的食品添加劑，其用于人體的最合適劑量以及是否具有潛在的毒性，還需要進(jìn)一步了解。

［1］徐芳，劉穎，王蔚琛，等.載脂蛋白E基因敲除小鼠動脈粥樣硬化早期血管外膜成纖維細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞［J］.中國動脈 硬 化雜志，2013，21（12）：1064－1068.

［2］田晉帆，葛長江，呂樹錚，等.基質(zhì)交感分子1在載脂蛋白E基因敲除小鼠動脈粥樣硬化斑塊形成中的作用［J］.中華老年心腦血管病雜志，2015，17（2）：183－187.

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［10］鄒偉，江波濤，孔東波，等.姜黃素聯(lián)合腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體對前列腺癌細(xì)胞的抑制作用［J］.2015，23（4）：454－456.

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［12］鄭昌健，胡涵，曹紅，等.JNK／MCP－1信號通路在姜黃素抗糖尿病神經(jīng)病理性疼痛中的作用［J］.中國病理生理雜志，2014，30（11）：1941－1945.

［13］李曉波，徐芳.姜黃素對6－羥基多巴胺誘導(dǎo)的帕金森病模型的神經(jīng)保護(hù)作用及機(jī)制研究［J］.中南藥學(xué)，2015，13（1）：34－37.