楊振,何麗明,倪賽宏,傅水蓮,鄒麗園,洪鐵*
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 中藥材學(xué)院,吉林 長春 130118;2.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院,吉林 長春 130012;3.吉林大學(xué) 藥學(xué)院 藥理教研室,吉林 長春 031021,4.吉林大學(xué) 中日聯(lián)誼醫(yī)院,吉林 長春 130033)
我國心腦血管疾病發(fā)病率逐年升高且日益年輕化。目前,心腦血管疾病已成為危害人群健康最嚴(yán)重的疾病[1]。流行病學(xué)研究顯示,我國約有2.9億人患心血管疾病,每小時約300人死于心腦血管疾病。高脂血癥作為心血管疾病的重要危險因素之一,其在動脈粥樣硬化和腦血管病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。預(yù)防和治療高脂血癥是防治心腦血管疾病的重要途徑[2]。目前,臨床上使用的降血脂藥物包括:用于促進膽酸或膽固醇排泄、促進膽固醇的降解、抑制膽酸和膽固醇吸收的膽酸螯合劑,如考來替泊、考來烯胺等;抑制膽固醇合成關(guān)鍵酶羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶的HMG-CoA還原酶抑制劑類,如洛伐他汀、普伐他汀等;抑制cAMP的形成、導(dǎo)致甘油三酯酶活性降低、進而降低血液中甘油三酯濃度的煙酸及其衍生物,如阿西莫司、煙酸肌醇酯等。上述藥物雖能夠達到降血脂的作用,但長期服用均出現(xiàn)較嚴(yán)重的不良反應(yīng),因此,尋求療效顯著、安全可靠的調(diào)血脂的藥物得到廣泛關(guān)注[3-5]。
旋覆花是一種傳統(tǒng)的中草藥,為菊科旋覆花屬植物歐亞旋覆花的干燥頭狀花絮,主要分布于中國、韓國和日本,中國主要產(chǎn)于河南、河北、江蘇、浙江、新疆、東北等地[6]。該藥收載于《中華人民共和國藥典》2015年版一部,味咸、性溫,入肺、腎經(jīng),主治咳嗽消炎等。目前,已報道的旋覆花的化學(xué)成分約有40多種,主要含有甾醇、倍半萜、香豆素及黃酮類化合物,具有抗炎、抗肝損傷、抗腫瘤、抗氧化等多種生物活性。本研究采用高糖高脂飲食建立高脂血癥SD大鼠模型,初步探討旋覆花總黃酮對高脂血癥大鼠的降脂及改善脂肪肝作用[7-8]。
SD大鼠,雄性,150~160 g,SPF級,購于遼寧長生生物制品有限公司,許可證號:SCXK(遼)-2015-0001。動物飼養(yǎng)于吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院的SPF屏障系統(tǒng)內(nèi),室內(nèi)溫度(23±2)℃,相對濕度(50±10)%,晝夜明暗交替時間12/12 h,大鼠自由進食飲水。
旋覆花采自吉林省長春市雙陽區(qū),標(biāo)本存放于吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院長白山資源所(編號:201700902),經(jīng)吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院牛志多研究員鑒定為歐亞旋覆花InulabritannicaThunb.。
總膽固醇(TC)試劑盒、甘油三脂(TG)試劑盒、總膽汁酸(TBA)試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)試劑盒(南京建成生物工程研究所);血清白細(xì)胞介素-10(IL-10)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)的ELISA試劑盒(武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司);蘇木紫(Britain進口分裝);曙紅(水溶,天津市大茂化學(xué)試劑廠)。
取一定量旋覆花浸泡3 h后,過濾,濾渣用乙醇回流提取2次后過濾,合并濾液,濃縮。減壓干燥以獲得黃酮粗提取物。AB-8大孔樹脂純化歐亞旋覆花總黃酮的工藝條件為:提取物上樣濃度為0.2 g·mL-1,以2 mL·min-1的流速緩慢上樣,用70%乙醇進行洗脫,洗脫速度為3 mL·min-1,以高效液相法測定黃酮的含量,純化后總黃酮純度為86.54%。
大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后,將其隨機分為對照組,模型組,辛伐他丁陽性藥組(3.33 mg·kg-1),旋覆花總黃酮高劑量組(100 mg·kg-1)、中劑量組(50 mg·kg-1)、低劑量組(25 mg·kg-1),除空白組飼喂基礎(chǔ)飼料外,其余各組大鼠喂食高脂飼料(63.6%維持飼料、20%蔗糖、15%豬油、1.2%膽固醇、0.2%膽酸鈉)建造高血脂癥模型,連續(xù)造模4周。第五周開始,繼續(xù)給予高糖高脂飼料的同時給予相應(yīng)劑量的受試物干預(yù),持續(xù)8周,每周測定1次體質(zhì)量,根據(jù)體質(zhì)量調(diào)整給藥劑量,每日早9時每籠(5只)給予400 g飼料,次日早9時收集飼料,稱體質(zhì)量,計算每只大鼠的日均攝食量。
實驗結(jié)束時,禁食12 h后,腹腔注射10%水合氯醛使大鼠麻醉,腹主動脈取血,室溫靜置30 min后,300×g,4 ℃,離心10 min,收集上清液,-80 ℃保存。按照試劑盒操作說明書測定血清中TC、TG、LDL-C、HDL-C、SOD、MDA、GSH-PX、TNF-α、IL-6、IL-10水平。
實驗結(jié)束后,迅速解剖大鼠,精確稱取大鼠相同部位肝臟0.2 g,在冰水中制成10%勻漿,4 ℃ 4000 r·min-1離心10 min,提取上清液,測定其中總膽固醇水平。取0.5 cm×0.5 cm×0.3 cm塊狀的肝臟組織用預(yù)冷的0.9%氯化鈉溶液沖洗后擦干,快速置于中性福爾馬林溶液中固定。
于大鼠處死前12 h將大鼠分籠飼養(yǎng),12 h后收集大鼠糞便,糞便經(jīng)真空冷凍干燥后,用磷鉬酸比色法測定糞便中總膽汁酸的含量[9]。
固定好的肝臟組織塊,依次用75%、95%和100%乙醇梯度脫水,石蠟包埋,切片,H&E染色,于光學(xué)顯微鏡下病理學(xué)觀察每組切片中肝臟的脂肪變性、炎癥細(xì)胞及組織壞死程度。按照如下標(biāo)準(zhǔn)進行評分:+表示肝小葉結(jié)構(gòu)尚存,肝組織結(jié)構(gòu)大致正常,匯管區(qū)周圍肝細(xì)胞腫脹、輕度脂肪變性;++表示肝細(xì)胞排列紊亂,大部分肝細(xì)胞腫脹、氣球樣變,匯管區(qū)少量炎細(xì)胞浸潤;+++表示肝小葉結(jié)構(gòu)輪廓消失,肝細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則,可見部分肝細(xì)胞脂肪變性,也可見部分動物出現(xiàn)肝細(xì)胞點狀或片狀壞死,匯管區(qū)炎細(xì)胞浸潤。
表1結(jié)果顯示,各劑量組大鼠進食量未存在統(tǒng)計學(xué)差異;與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠體質(zhì)量增長率顯著增加(P<0.05),連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著降低高脂血癥模型組大鼠體質(zhì)量增長率(P<0.05,P<0.01)。
表1 對高血脂癥大鼠日均進食量及體質(zhì)量增長率的影響
注:與對照組相比,##P<0.05;與模型組相比,*P<0.05,**P<0.01;下同。
表2結(jié)果顯示,與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠血清中TC、TG、LDL-C水平顯著增加,HDL-C水平顯著降低(P<0.05),連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著降低高脂血癥模型組大鼠血清中TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平(P<0.05,P<0.01)。
表3結(jié)果顯示,與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠肝臟中膽固醇水平顯著增加(P<0.05),連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著降低高脂血癥模型組大鼠肝臟中膽固醇水平(P<0.01);與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠糞便膽汁酸水平顯著增加(P<0.05),連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著增加高脂血癥模型組大鼠糞便中膽汁酸水平(P<0.05,P<0.01)。
形態(tài)評分結(jié)果見表4,光鏡下H&E染色顯示,普通飲食組大鼠肝細(xì)胞排列整齊,肝小葉規(guī)則,細(xì)胞中央有大而圓的核,細(xì)胞質(zhì)均勻(見圖1A)。高脂飲食組大鼠肝細(xì)胞腫脹,體積較正常明顯增大,出現(xiàn)脂肪變性,胞質(zhì)內(nèi)可見大小不等的脂滴空泡,以大泡性脂肪滴為主,匯管區(qū)有以單核、淋巴細(xì)胞為主的炎癥細(xì)胞浸潤,部分出現(xiàn)點狀壞死和灶狀壞死,大鼠出現(xiàn)散在性肝細(xì)胞脂肪變性(見圖1B)。給予旋覆花高、中、低劑量及辛伐他丁可改善肝臟的相關(guān)病理改變(見圖1C、D、E、F)。
表5結(jié)果顯示,與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠血清中SOD活性顯著降低、MDA水平及GSH-PX活性顯著升高(P<0.05);連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著升高高脂血癥模型組大鼠血清中SOD活性,降低MDA水平及GSH-PX活性(P<0.05,P<0.01)。
表6結(jié)果顯示,與對照組相比,高脂血癥模型組大鼠血清中TNF-α、IL-6水平顯著升高,IL-10水平顯著降低(P<0.05);連續(xù)給予旋覆花總黃酮4周能夠顯著降低高脂血癥模型組大鼠血清中TNF-α、IL-6水平,升高IL-10水平(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。
表2 對高脂血癥模型組大鼠血清中TC、TG、LDL-C、HDL-C水平的影響 mmol·L-1
表3 對高脂血癥大鼠肝臟中膽固醇及糞便中膽汁酸水平的影響
表4 對模型組大鼠肝臟病理形態(tài)的影響
注:A.普通飲食組;B.高脂飲食組;C.高脂飲食+辛伐他丁組;D.高脂飲食+旋覆花低劑量組;E.高脂飲食+旋覆花中劑量組;F.高脂飲食+旋覆花高劑量組。圖1 各組大鼠肝臟組織HE染色結(jié)果(HE×200)
表5 對高脂血癥模型組大鼠血清中SOD、MDA、GSH-PX水平的影響
注:與模型組相比,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001。
表6 對高脂血癥模型組大鼠血清中TNF-α、IL-6、IL-10水平的影響
高脂血癥作為由機體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂引發(fā)的血漿中脂質(zhì)濃度升高的疾病,其臨床表現(xiàn)為體質(zhì)量增加,血清TC、TG以及LDL-C水平過高,HDL-C水平過低[10]。本研究表明,經(jīng)口給予旋覆花總黃酮能夠在不影響大鼠進食量的情況下抑制體質(zhì)量增加,同時降低高血脂癥模型大鼠肝臟中膽固醇水平、糞便中膽汁酸水平、血清中TC、TG及LDL-C水平,提高HDL-C水平,具有改善高脂血癥臨床癥狀。
膽固醇在肝中不斷代謝為膽汁酸,其隨膽汁排入腸腔,參與脂肪的消化與吸收。隨后約95%膽汁酸再經(jīng)小腸被重吸收,形成“肝腸循環(huán)”而重復(fù)利用。本研究結(jié)果顯示,旋覆花總黃酮能夠促進膽汁酸排泄,進而阻止機體對于膽汁酸的吸收,以抑制肝腸循環(huán),進而達到降低肝臟中膽固醇的效果。
同時,實驗探究了旋覆花總黃酮對高血脂癥大鼠血清相關(guān)指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示,高血脂癥大鼠血清中脂質(zhì)過氧化反應(yīng)總產(chǎn)物MDA水平增加,而抗氧化酶GSH-PX和SOD活性極顯著下降,表明高脂血癥大鼠脂質(zhì)過氧化水平增加和自由基清除能力下降。經(jīng)口給予旋覆花總黃酮后,大鼠血清中的GSH-PX和SOD活性均顯著提高,MDA含量顯著降低,即旋覆花總黃酮可能通過提高機體抗氧化活性,降低體內(nèi)自由基的水平,改善高脂血癥大鼠體內(nèi)氧化-抗氧化失衡狀態(tài)。
在高血壓、高血脂癥、動脈粥樣硬化患者血漿中,炎癥因子水平發(fā)生明顯變化,其由脂肪組織分泌產(chǎn)生,參與炎癥反應(yīng),且在脂肪分解代謝中發(fā)揮作用。促炎及抗炎因子的失衡可導(dǎo)致脂肪肝,研究顯示,高血脂癥大鼠的血清中TNF-α、IL-6水平顯著升高,IL-10水平顯著降低,經(jīng)口給予旋覆花總黃酮后,大鼠血清中TNF-α、IL-6水平顯著降低,IL-10水平顯著升高,其能夠緩解高脂血癥低度炎癥狀態(tài)。
有大量的研究報道,中藥黃酮類具有改善脂肪肝的作用,如山楂總黃酮、甘草總黃酮、大豆異黃酮等[11-14]。但其改善脂肪肝的機制也存在著不同,如山楂總黃酮、大豆異黃酮主要作用機制是抗氧化作用[11-12],甘草總黃酮是通過激活A(yù)MPK信號分子改善脂肪肝[13]。而本研究表明旋覆花總黃酮的作用機制是多方面的,除抗氧化作用外,具有促進膽汁酸排泄及抑制炎癥的作用,進而發(fā)揮降血脂及改善脂肪肝的作用,這也為旋覆花治療脂肪肝奠定了理論基礎(chǔ)。