黃連素對高脂血癥小鼠脂質(zhì)代謝與抗氧化水平的影響

丁援超, 吳成進,何 偉，姜錦鵬

(安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

黃連素對高脂血癥小鼠脂質(zhì)代謝與抗氧化水平的影響

丁援超, 吳成進,何 偉，姜錦鵬*

(安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

目的:觀察黃連素對高脂飼料誘導(dǎo)高脂血癥小鼠脂質(zhì)代謝與抗氧化水平的影響。方法:50只雄性昆明小鼠，隨機分為對照組、模型組和黃連素低、中、高劑量組，每組10只。除了對照組飼喂基礎(chǔ)飼料，其余四組均采用高脂日糧構(gòu)建小鼠高血脂模型，建模同時， 黃連素低、中、高劑量組分別灌胃50、100、200 mg/(kg·d)進行干預(yù)，7周后測定小鼠血漿甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-ch)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-ch)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙二醛(MDA)含量以及丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、超氧化物歧化酶(SOD)活力，并計算動脈硬化指數(shù)、肝臟與腹內(nèi)脂肪相對重。結(jié)果:與模型組相比，黃連素可降低高脂日糧誘導(dǎo)的高脂血癥小鼠的血脂水平、動脈硬化指數(shù)、MDA含量、血漿ALT和AST活性，提高血漿SOD活性、血漿TP、ALB濃度，同時降低肝臟和腹內(nèi)脂肪相對重。結(jié)論:結(jié)果顯示黃連素可以調(diào)節(jié)高脂血癥模型小鼠的脂質(zhì)代謝及其導(dǎo)致的動脈粥樣硬化與肝損傷，同時具有一定的抵抗脂質(zhì)過氧化作用。

黃連素；高脂血；脂質(zhì)代謝；抗氧化

高血脂是體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂導(dǎo)致血脂水平增高的一種疾病，并由此引發(fā)動脈粥樣硬化等心腦血管疾病，與腦卒中、心肌梗死、冠心病、糖尿病、高血壓、脂肪肝等的發(fā)病密切相關(guān)，對生命和健康危害極大[1]。臨床上常用的降脂藥主要是他汀類和貝特類等西藥，雖然療效較確切，但常常引起肝腎功能損害等副作用[2]，尋找更加有效安全的調(diào)脂藥物顯得日益迫切。

黃連素(又名小檗堿)，屬異喹啉類生物堿，可由中藥黃連、黃柏或三顆針中提取，也可人工合成。臨床上黃連素長期用于清熱、解毒、抗腸道細菌感染、止瀉等。近年發(fā)現(xiàn)它還有降低血脂和部分保護肝臟的作用[3-4]。目前，國內(nèi)尚未見有關(guān)利用黃連素作為干預(yù)物質(zhì)，作用于高脂血癥模型小鼠調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝與肝保護的試驗研究報道。本試驗采用高脂飼料喂養(yǎng)建立高血脂小鼠模型，觀察黃連素的調(diào)脂作用和抗氧化水平的影響，為該藥的合理應(yīng)用提供進一步的試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 試驗動物與飼料 清潔級雄性昆明種小鼠及基礎(chǔ)飼料由南京市江寧區(qū)青龍山動物繁殖場提供?；A(chǔ)飼料營養(yǎng)成分: 水分≤10%、粗蛋白≥18%、粗脂肪≥4%、粗纖維≤5%、灰分≤8%、鈣1.0%～1.8%、磷0.6%～1.2%、賴氨酸1.32%、蛋氨酸+胱氨酸≥5.3%。高脂飼料由79%基礎(chǔ)飼料、10% 市售牛油、5%蔗糖、1% 膽固醇、5% 雞蛋黃組成。

1.1.2 主要試劑 黃連素，沈陽第一制藥公司生產(chǎn)；血漿甘油三酯(triacylglycerides，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-ch)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-ch)、總蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)，天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase，ALT)測定試劑盒均購自上?？迫A生物工程股份有限公司；超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和丙二醛(malondidehyde，MDA)試劑盒購于南京建成生物工程研究所。

1.1.3 主要儀器 全自動生化分析儀(Olympus AU 5400,日本奧林巴斯產(chǎn)業(yè)株式會社)、可見分光光度計(722N，上海精密科學(xué)儀器有限公司)、臺式高速離心機(TG16-WS，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司)、移液器(Eppendorf research plus，德國艾本德股份公司)、超純水機(Dura 24FV，上海和泰儀器有限公司)、電子天平(BSA224S，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)等。

1.2 實驗方法

根據(jù)已報道的相關(guān)研究[5-6]構(gòu)建高脂血癥小鼠模型。50只健康昆明小鼠隨機分為對照組、模型組以及黃連素低、中、高劑量組，每組10只。除正常對照組給予普通基礎(chǔ)飼料外，其余各組均喂以高糖高脂飼料，喂食高脂飼料同時開始給藥。黃連素低、中、高劑量組分別按照每千克體質(zhì)量50、100和200 mg進行灌胃，灌胃容量為2 mL/100 g體質(zhì)量。每天給藥1次，連續(xù)7周。對照組和模型組灌胃等容量生理鹽水。7周后，小鼠禁食過夜，摘除眼球，采集血樣于肝素抗凝管，分離血漿(4 000 r/min，離心10 min)，分裝后置-20℃冰箱保存，用于生化指標(biāo)測定。采集小鼠血樣后，稱量體質(zhì)量，然后頸椎脫臼處死，迅速分離肝臟、腹腔內(nèi)脂肪墊(包括腸系膜周圍脂肪、雙側(cè)腎周脂肪以及雙側(cè)附睪周圍脂肪)，濾紙吸干表面水分后稱重。

1.3 測定項目及分析方法

1.3.1 血漿生化指標(biāo) 血漿TG(GPO-PAP 法)、TC(COD-PAP 法)、HDL-ch(直接清除法)、LDL-ch(直接清除法)、TP(雙縮脲法)和ALB(溴甲酚綠比色法)濃度以及血漿ALT活力(紫外-乳酸脫氫酶法)、AST活力(紫外-蘋果酸脫氫酶法)均于Olympus AU 5400全自動生化分析儀上進行測定。計算LDL-ch/HDL-ch的比值和動脈粥樣硬化指數(shù)(Atherogenic index，AI)。AI按下式計算：AI=(TC - HDL-ch) /HDL-ch。小鼠血漿SOD活性和MDA含量分別采用黃嘌呤氧化酶法及TBA法，按照南京建成生物工程研究所試劑盒操說明書進行操作。

1.3.2 肝指數(shù)與內(nèi)臟脂肪含量 按下式計算肝臟相對重與腹內(nèi)脂肪相對重：

肝臟相對重(%)= 肝臟濕重(g)/體重(g)×100%

腹內(nèi)脂肪相對重(%)=(腸系膜脂肪+雙側(cè)附睪脂肪+雙側(cè)腎周脂肪)/體重×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS軟件(For Windows Version 17.0)進行數(shù)據(jù)分析，所有試驗數(shù)據(jù)用±SE 表示。差異顯著性檢驗采用單因子方差分析(one way ANOVA，LSD)，以P< 0.05和P< 0.01為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃連素對高脂血癥小鼠血脂水平的影響

由表1可見，小鼠經(jīng)高脂日糧處理7周后，與正常對照組相比，模型組血漿TG、TC和LDL-ch濃度顯著升高(P< 0.01)，而血漿HDL-ch濃度顯著降低(P< 0.05)，表明已成功建立高血脂動物模型。與模型組相比，黃連素低、中、高劑量組血漿TG、TC和LDL-ch濃度顯著降低(P< 0.01)，HDL-ch濃度顯著上升(P< 0.01或P< 0.05)。3個劑量組之間，黃連素中、高劑量組血漿TG和TC濃度明顯低于黃連素低劑量組(P<0.01)，黃連素中劑量組血漿LDL-ch濃度顯著低于黃連素低劑量組(P< 0.05)，而血漿HDL-ch濃度在3個劑量之間無顯著差異(P> 0.05)。

表1 黃連素對高脂血癥小鼠血漿TG、TC、HDL-ch和LDL-ch水平的影響

注:#、##分別表示同一列模型組與對照組相比在P<0.05 、P<0.01 水平差異顯著；數(shù)據(jù)右上角字母表示同列各處理組與模型組比較，相同小寫字母代表差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示在示P<0.05 水平差異顯著，不同大寫字母表示P<0.01水平差異顯著。以下各表同。

2.2 黃連素對高脂血癥小鼠動脈硬化指標(biāo)的影響

由表2可見，給予高脂飼料喂養(yǎng)小鼠7 周后，模型組小鼠AI、LDL-ch/HDL-ch和TC/HDL-ch均顯著高于對照組(P<0.01)，黃連素低、中、高劑量組的AI、LDL-ch/HDL-ch比值和TC/HDL-ch均顯著低于模型組(P<0.01)，但仍高于對照組；在試驗劑量范圍內(nèi)隨著灌胃黃連素劑量的增加其降低AI、LDL-ch/HDL-ch和TC/HDL-ch 的效果也提高，其中黃連素中、高劑量組的AI和TC/HDL-ch均低于黃連素低劑量組(P<0.05)，而LDL-ch/HDL-ch在3個劑量組之間無顯著差異(P>0.05)，AI和TC/HDL-ch在中、高劑量組之間無顯著差異(P>0.05)。

表2 黃連素對小鼠動脈硬化指標(biāo)的影響

2.3 黃連素對高脂血癥小鼠肝重和腹內(nèi)脂肪重量的影響

由表3可見，與對照組小鼠相比，模型組和黃連素處理組小鼠體重均呈下降趨勢；模型組小鼠肝臟相對重、腹內(nèi)脂肪相對重均顯著高于對照組(P< 0.05)，而肝臟絕對重、腹內(nèi)脂肪絕對重與對照組無顯著差異(P> 0.05)；灌胃黃連素7周后，低、中、高劑量組的腹內(nèi)脂肪絕對重和相對重均顯著低于模型組(P<0.01)，但3個劑量組之間，腹內(nèi)脂肪絕對重和相對重均無顯著差異(P>0.05)；中、高劑量組肝臟絕對重和相對重明顯低于模型組，而低劑量組肝臟絕對重和相對重與模型組無顯著性差異(P>0.05)。

2.4 黃連素對高脂血癥小鼠肝功能的影響

由表4可見，模型組小鼠血漿ALT和AST活性分別上升至對照組的3.07倍(P< 0.01)和1.73倍(P< 0.01)，而血漿TP和ALB濃度分別比對照組降低了12.9%(P< 0.05)和30.2%(P< 0.05)；與模型組相比，黃連素低、中、高劑量組血漿ALT活性分別降低了44.8%(P< 0.01)、42.9%(P< 0.01)和53.6%(P< 0.01)，血漿AST活性分別降低了18.7%(P< 0.01)、20.8%(P< 0.01)和27.9%(P< 0.01)，血漿TP濃度分別增加了6.2%(P> 0.05)、9.6%(P< 0.05)和11.1%(P< 0.05)，血漿ALB濃度分別增加了11.5%(P< 0.05)、17.6%(P< 0.05)和22.9%(P< 0.05)；3個劑量組之間除了高劑量組血漿ALT活力顯著低于低、中劑量組(P< 0.05)，高劑量組血漿AST活力顯著低于低劑量組(P< 0.05)外，其余各劑量組之間均差異不顯著(P> 0.05)。

2.5 黃連素對高脂血癥小鼠抗氧化能力的影響

小鼠血漿SOD 活性測定顯示，模型組小鼠血漿SOD活性明顯低于對照組(P< 0.05)，而經(jīng)低、中、高劑量黃連素灌胃7周后，各處理組血漿SOD活性均高于模型組(P< 0.05)；血漿中MDA含量測定顯示，模型組小鼠血漿MDA含量明顯高于對照組(P< 0.01)，而經(jīng)黃連素干預(yù)后，各處理組血漿MDA含量均低于模型組(P< 0.05)。

表5 黃連素對小鼠血漿SOD活性和MDA含量的影響

3 結(jié)論與討論

近年來，人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，高脂食物攝入的比例越來越高，導(dǎo)致機體脂質(zhì)代謝紊亂，誘導(dǎo)高血脂、動脈粥樣硬化等[7]。脂質(zhì)代謝異常與動脈粥樣硬化的發(fā)生密切相關(guān)，因而將血脂控制在適當(dāng)水平可以預(yù)防動脈粥樣硬化的發(fā)生[8]。近年研究證實，黃連素可以通過激活腺苷酸活化蛋白激酶、降低過氧化物酶體增殖物激活受體γ表達水平、提高低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白表達，提高肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A基因表達等途徑，發(fā)揮降低血脂的效果[9]。但由于現(xiàn)有研究樣本量較小，其有效性和安全性尚無確切結(jié)論。本試驗采用高脂飼料喂養(yǎng)建立高血脂血癥小鼠模型，模型組小鼠血漿TG、TC和LDL-ch升高，而HDL-ch降低，出現(xiàn)明顯的脂代謝紊亂。經(jīng)黃連素的調(diào)脂干預(yù)可以阻遏TG、TC和LDL-ch含量升高，改善高脂飼料誘導(dǎo)小鼠的血脂紊亂。

降低血液中TG和TC的水平可使動脈壁上的粥樣斑塊消退，對防治動脈粥樣硬化具有重要的臨床意義。徐衛(wèi)亭等[10]研究顯示，黃連素具有降低兔血清中TC、TG和LDL-ch水平, 改善動脈粥樣硬化以及穩(wěn)定斑塊的作用。本試驗結(jié)果顯示，模型組小鼠AI、LDL-ch / HDL-ch和TC/HDL-ch均顯著高于對照組，而經(jīng)黃連素干預(yù)后，3個劑量組的上述指標(biāo)明顯低于模型組。提示黃連素的早期干預(yù)對預(yù)防動脈粥樣硬化有一定的預(yù)防效果。

肝臟是脂質(zhì)代謝的重要部位，長期攝入高脂膳食，脂肪吸收增加，超過肝臟的轉(zhuǎn)運能力，可使脂肪在肝細胞內(nèi)蓄積，導(dǎo)致肝細胞持續(xù)損傷[11]。本試驗表明，模型組和3個劑量黃連素組體重降低。這可能由于高脂飼料較油膩，小鼠采食量減少，體重下降，這與李曉沖等[12]的研究結(jié)果相似。相比體重的變化，肝臟相對重量變化更有意義。本試驗中模型組肝臟相對重明顯高于對照組，而黃連素中、高劑量組肝臟相對重顯著低于模型組。據(jù)文獻報道，體重正常的人也可發(fā)生脂肪肝，造成肝損傷[11]。ALT 與AST兩項指標(biāo)在評估肝細胞的損傷和壞死中具有重要的參考價值[13]。本試驗表明，高脂血癥模型小鼠血漿中ALT、AST活力顯著高于對照組，表明脂質(zhì)的蓄積對小鼠肝臟造成了一定的損傷；與模型組相比，黃連素3個劑量組組血漿中ALT、AST活力顯著下降(P< 0.01)，提示黃連素能夠改善脂質(zhì)代謝異常造成的肝損傷。

動物脂肪代謝紊亂和過度沉積，將引起機體內(nèi)活性氧簇生成增多，脂質(zhì)過氧化作用增強[14-15]。脂質(zhì)過氧化是肝損傷發(fā)生、發(fā)展與致敏的重要因素之一，它不僅加劇肝線粒體各種成分的損害，明顯增加肝臟內(nèi)源性活性氧(ROS)產(chǎn)生及其毒性，破壞肝細胞的防御機制，而且對外源性過氧化物毒害的敏感性也伴隨增加[16]。MDA是強毒力的脂質(zhì)過氧化物終末產(chǎn)物(LPO)之一，半衰期較長，且能彌散到細胞內(nèi)、外其他靶位，擴大氧化應(yīng)激的損害，誘導(dǎo)肝細胞死亡、炎癥與纖維化[17]。據(jù)相關(guān)文獻報道，黃連素能夠抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，對四氯化碳等引起的化學(xué)性肝損傷具有明顯的治療作用[16-17]。本試驗表明，與正常組比較，高脂血癥模型小鼠血清SOD活力顯著降低、MDA含量顯著升高。與模型對照組比較，黃連素劑量組血漿中MDA含量顯著降低，SOD活力提高，提示黃連素可提高機體抗氧化能力，減少自由基的毒副作用，減輕高血脂引起的肝損傷。

綜上所述，黃連素能顯著降低長期高脂飼料喂養(yǎng)致小鼠高脂血癥模型的血脂水平，提高機體的抗氧化能力，改善因脂質(zhì)代謝異常造成的肝損傷與動脈硬化，顯示其在預(yù)防高脂血癥及相關(guān)疾病治療中具有一定的應(yīng)用前景。

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(責(zé)任編輯：馬世堂)

Effect of Berberine on Lipid Metabolism and Antioxidant Ability in Hyperlipidemic Mice

DING Yuan-chao, WU Cheng-jin, HE Wei, JIANG Jin-peng*

( College of Animal Science, Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China)

Objective: To explore the effect of berberine on lipid metabolism and antioxidant ability in hyperlipidemic mice induced by high fat feed. Methods: Fifty Kunming male mice were randomly divided into 5 groups, the normal control group, the model group, and the berberine low, middle, high dose group,10 in each group. Except those in the normal control group, all mice were fed with high fat feed to prepare hyperlipidemic mice model, meanwhile, these mice were given intragastrically berberine of 0, 50, 100, 200 mg/kg for 7 weeks. The plasma levels of total cholesterol (TC), triglycerides (TG), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-ch), high-density lipoprotein cholesterol ( HDL-ch), total protein (TP), albumin(ALB), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), superoxide dismutase (SOD) and malondialdehyde (MDA) were measured, and atherogenic index (AI) , the relative weight of liver and abdominal fat were evaluated. Results: Compared with the model group, the three groups treated with berberine exhibited significantly lowered the plasma levels of TC, TG, LDL-ch, ALT, AST and MDA, elevated plasma SOD activity and HDL-ch, TP and ALB content, and reduced significantly AI, the relative weight of liver and abdominal fat. Conclusion: It was indicated that berberine could regulate lipid metabolism, atherosderosis and liver damage, and had a certain resisting lipid peroxidation in hyperlipidemic mice.

Berberine; Hyperlipoidemia; Lipid metabolism; Antioxidation

2016-06-08

安徽省自然科學(xué)基金資助項目(070411253X); 安徽科技學(xué)院重點建設(shè)學(xué)科(AKZDXK2015A04)；安徽省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(108792015060)；安徽科技學(xué)院第十二批大學(xué)生創(chuàng)新基金課題(15XSZ03)。

丁援超(1996-)，男，安徽省天長市人，在讀本科生，主要從事動物醫(yī)學(xué)研究。*通訊作者：姜錦鵬，教授，E-mail: roc1995@163.com。

S852.3

A

1673-8772(2016)06-0077-06