荷葉堿通過抗氧化調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝作用及機制的研究進展

宗云龍 李風(fēng)華

[摘要]荷葉堿調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的作用已在各類研究中被報道，關(guān)于其藥理作用及作用機理的研究也已逐漸展開。荷葉堿在體內(nèi)外表現(xiàn)出一定抗氧化活性，并可能以此發(fā)揮調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝作用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合荷葉堿功能機理研究，探討了其調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的途徑或方式，同時對荷葉堿多途徑的降脂機制進行了歸納和總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]荷葉堿;抗氧化;脂質(zhì)代謝;機制

[中圖分類號]R285.5.[文獻標(biāo)識碼]A [文章編號12096-5249（2019）03-000-01

脂質(zhì)代謝在機體內(nèi)受多種組織或器官的調(diào)節(jié)，其中含主要代謝器官肝臟。然而肝臟以外的任何因素，包括遺傳、神經(jīng)體液、激素等發(fā)生異常都可能引起脂代謝紊亂，從而誘發(fā)慢性疾病，如2型糖尿病、肥胖、心血管疾病、代謝綜合征等，是對人們的嚴(yán)重威脅。越來越多的證據(jù)表明，這些疾病的發(fā)病與脂質(zhì)在體內(nèi)的積累密不可分，但我們?nèi)詫τ谥|(zhì)誘發(fā)此類疾病的機制知之甚少。因此，研究代謝綜合征相關(guān)疾病中脂質(zhì)代謝異常的影響及機制研究乃至其中的新干預(yù)方法顯得至關(guān)重要。

動物體內(nèi)攝人與代謝失衡將引起脂肪代謝紊亂，從而導(dǎo)致脂質(zhì)過度堆積。當(dāng)機體內(nèi)活性氧簇生成增多，脂質(zhì)過氧化作用也會增強。而脂質(zhì)過氧化作用會明顯增加肝臟內(nèi)源性活性氧（ROS）產(chǎn)生及其毒性，增加肝損傷發(fā)生的幾率。脂質(zhì)過氧化不僅損害肝線粒體在內(nèi)的多種細胞器，阻止肝細胞的自我防御，而且將使肝臟更容易受到外源性過氧化物的毒害。

荷葉堿（Nuciferine，NF），分子式為C19H21N02，結(jié)構(gòu)式見圖1。NF系從荷葉（Lotus leaf）中提取的一種的阿樸啡類生物堿。趙昕嵐采用體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇冷凝回流提取荷葉中NF，得率為2 135mg/g;通過HPD450大孔樹脂的動態(tài)吸附和動態(tài)解析實驗得到NF產(chǎn)品的純度為80.34%。研究表明，NF的藥理作用包括調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗氧化抗衰老、抑菌等作用，現(xiàn)如今，脂質(zhì)代謝及抗氧化研究愈發(fā)引起研究者的關(guān)注，NF作用也越來越受到人們的重視。本文概述了國內(nèi)外學(xué)者對NF調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝及抗氧化的作用及機制的研究，希望為進一步研究提供參考。

1抗氧化作用

荷葉堿表現(xiàn)出良好的抗氧化活性，既往國內(nèi)外研究人員已對其抗氧化作用作出許多的研究探索。陳希平等為了探索荷葉提取物在體外環(huán)境下的抗氧化活性，通過測定比較荷葉不同溶劑的提取物DPPH自由基清除能力測定、超氧陰離子自由基清除能力測定、清除羥基自由基能力、抗脂質(zhì)過氧化活性等，最終結(jié)果顯示荷葉堿具有體外抗氧化活性，但不同溶劑提取物如醇提、水提在體外環(huán)境下的抗氧化作用存在統(tǒng)計學(xué)差異。江慎華等通過測試荷葉不同部位抗氧化活性及酸水解對其有效部位抗氧化作用的影響，最終結(jié)果顯示，荷葉具有一定的抗氧化活性，且酸水解能夠提高活性。肖娟等評價了荷葉乙醇提取物（NNLE，主要為荷葉生物堿、黃酮及少量的酚類）的體外活性。通過檢測自由基和脂質(zhì)過氧化的抑制作用，結(jié)果顯示NNLE對大鼠肝實質(zhì)器官脂質(zhì)過氧化有很強的抑制作用。研究結(jié)果進一步表明了包括荷葉堿在內(nèi)的荷葉乙醇提取物有可作為天然抗氧化劑的潛在作用。

2調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的作用

張麗靜等將小鼠分為正常飼料組（正常值）、高脂飼料組（模型組）、高脂飼料中添加O.5%NF組（干預(yù)組）。10周后干預(yù)組與模型對照組對比，小鼠體質(zhì)量與相關(guān)血脂指標(biāo)均明顯降低;且數(shù)據(jù)顯示干預(yù)組小鼠在一定程度上降低了肝臟氧化應(yīng)激。結(jié)果顯示NF能改善高脂飼料喂養(yǎng)形成的小鼠高脂血癥，其具體機制可能與增加了肝臟脂酶活性降低血脂、減少肝臟氧化應(yīng)激等作用相關(guān)。

Guo等將雄性金黃倉鼠隨機分為正常組，高脂飲食（HFD）組，以及高脂飲食輔以NF（10和15mg/kg/d）。經(jīng)過8周時間喂養(yǎng)后，檢測結(jié)果顯示經(jīng)NF干預(yù)的兩組血清TC，TG，低密度脂蛋白（LDL-C），及游離脂肪酸（FFA）均有不同程度的下降，同時炎癥減輕。RT-PCR和Westernblot結(jié)果顯示，高脂飲食喂養(yǎng)的倉鼠與脂肪合成相關(guān)的基因表達上調(diào)。此外，細胞色素P4502E1和腫瘤壞死因子-a在HFD組倉鼠體內(nèi)的基因表達也出現(xiàn)增加。NF顯著調(diào)節(jié)了脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達。

范婷婷等，萬進等及劉曉琴等檢測了不同濃度荷葉總生物堿及NF對3T3-LI前脂肪細胞增殖的影響。結(jié)果顯示：荷葉總生物堿以及NF對于3T3-Ll前脂肪細胞增殖的抑制作用呈時間和濃度依賴。陳希平等使用了1mg/mL荷葉提取物，N-降荷葉堿，NF以及0-降荷葉堿作用于脂肪酶，實驗發(fā)現(xiàn)上述四種生物堿對于脂肪酶的抑制作用分別為11.25%，21.37%，25.77%和24.63%。結(jié)果顯示幾種生物堿中，NF對于脂肪酶的抑制作用最為顯著。

3NF通過抗氧化改善脂質(zhì)代謝的相關(guān)機制

3.I改善胰島素抵抗蒲鵬等發(fā)現(xiàn)NF可以改善肥胖小鼠胰島素抵抗情況。在肥胖小鼠葡萄糖耐量實驗中，高脂飲食喂養(yǎng)后的小鼠對于葡萄糖的耐受能力明顯低于對照組小鼠;而經(jīng)NF干預(yù)的肥胖小鼠，糖耐受能力顯著提高。具體表現(xiàn)為各時問點血糖水平均低于實驗組，曲線下面積（AUC）較實驗組降低了34.4%。HOMA-IR與血糖鉗夾實驗有高度一致的準(zhǔn)確性;與實驗組相比，NF改善了胰島素抵抗?fàn)顩r，干預(yù)組小鼠胰島素水平及HOMA-IR指數(shù)分別降低了60.2%和66.8%。除此之外還通過Real-timePCR驗證了NF對胰島素信號通路及糖異生基因的影響。此外，NF也逆轉(zhuǎn)了高脂飲食導(dǎo)致的胰島素敏感性相關(guān)靶基因的變化。

3_2抑制甘油三酯合成脂聯(lián)素、AMPK、SREBP-lc、ACC、PPARct等是脂質(zhì)代謝的重要信號通路。AMPK是一種異源三聚體蛋白激酶，通過脂肪酸和生物合成途徑在脂肪酸代謝中起重要作用。曾璐采用lmM油酸和棕櫚酸（2：1）的混合物與HepG2細胞共孵育24h建立肝細胞脂肪變性細胞模型。在此基礎(chǔ)上加用NF后觀察其作用。結(jié)果顯示NF能上調(diào)肝脂變性HepG2細胞的脂聯(lián)素mRNA、AMPK mRNA、PPARomRNA和脂聯(lián)素、P-AMPK、PPARtt的蛋白表達，下調(diào)SREBP-lc mRNA、ACC mRNA和SREBP-1、P-ACC的蛋白表達水平。AMPKa是AMPK最主要的亞單位。AMPKu的磷酸化通過下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子SREBP-lc的表達而抑制參與甘油三酯合成和積累的脂肪生成基因如ACC的表達。AMPK激活后增加脂肪酸氧化可能是通過激活PPARct而起作用。脂聯(lián)素被TNF-a、IL-6、抵抗素（resistln）、胰島素等抑制，從而達到預(yù)防肝脂肪變性的效果。

激素在一定程度上可以影響甘油三酯的合成速度。如胰島素在正常情況下可促進糖轉(zhuǎn)變?yōu)門G。但當(dāng)機體胰島素分泌不足時，如在某些代謝疾病中，機體不僅不能充分利用葡萄糖，而且脂肪酸的合成也將受到影響。

3.3調(diào)控膽固醇合成代謝張麗靜等通過使用高脂飲食喂養(yǎng)小鼠成功復(fù)制了高脂血癥小鼠模型。模型小鼠體質(zhì)量、脂肪指數(shù)增加，血清脂質(zhì)指標(biāo)TC、TG、LDL-C、HDL-C及FFA均出現(xiàn)了顯著升高。而加用NF干預(yù)后的組別中，小鼠各項指標(biāo)對于模型組均出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)，然而TG變化不明顯。結(jié)果提示NF的降脂效果可能是通過降低膽固醇實現(xiàn)。

血漿中的膽固醇主要來源于低密度脂蛋白（LDL）中，而91%的LDL是通過肝臟低密度脂蛋白受體（LDLR）途徑進行清除;HMG-CoA還原酶是限制膽固醇生成速度的一種酶，游離膽固醇同時影響其活性;?；o酶A膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（ACAT）是膽固醇代謝中的關(guān)鍵酶之一，ACAT還存在兩種同工酶-ACATl和ACAT2。韓曉等發(fā)現(xiàn)，無血清培養(yǎng)基饑餓bel-7402細胞24.h后，NF各劑量組均能明顯升高LDLR、HMGCOAR基因表達及蛋白水平，且表達隨劑量增加而增加，同時降低了細胞內(nèi)ACAT基因表達及蛋白含量。

細胞膜的不飽和脂肪酸在氧自由基的影響下氧化生成醛類及其最終的降解產(chǎn)物丙二醛（MDA），一定程度上反應(yīng)了生物體受到活性氧自由基攻擊的損害程度。這也說明了，當(dāng)多不飽和脂肪酸水平高，卻又缺少抗氧化劑的保護，產(chǎn)生高膽固醇，那么脂質(zhì)代謝發(fā)生紊亂的幾率就高。

3.4PASK相關(guān)信號通路PASK作為一個新被發(fā)現(xiàn)的糖脂代謝調(diào)節(jié)器，在調(diào)節(jié)代謝綜合征如心血管疾病、2型糖尿病中起著重要作用。Zhang等使用40gM的油酸單用與HepG2細胞共孵育后，細胞內(nèi)TG含量明顯增加，油紅染色顯示細胞內(nèi)有大量脂滴，成功復(fù)制了體外肝細胞脂肪變性模型。相比于單用油酸誘導(dǎo)的細胞，10gM、250M、50rtM的NF作用細胞后分別降低了細胞內(nèi)18.66%，39%和44.01%的FFA，沉默PASK的細胞降低了42.81%，提示NF和沉默PASK在減少脂質(zhì)的堆積中起重要作用。NF還下調(diào)了PASK及與其相關(guān)的脂質(zhì)合成基因、蛋白的表達，如PPARa，PPAR7，SREBP-Ic，F(xiàn)AS，ACC和SCDl，上調(diào)了AMPK的表達來改善線粒體功能及脂質(zhì)代謝。通過沉默PASK得到了同樣的結(jié)果，提示PASK可能是一個改善肝臟脂質(zhì)代謝的潛在作用靶點。此外，由于NF能下調(diào)PASK及其相關(guān)基因的表達，NF改善脂質(zhì)代謝很可能是通過PASK防止脂質(zhì)的堆積，改善脂質(zhì)代謝。

通過檢測脂質(zhì)過氧化相關(guān)指標(biāo)GSH，T-AOC及SOD，模型細胞GSH均明顯下降，加用NF后，下降更甚;模型細胞的T-AOC和SOD明顯下降，而加用NF后逆轉(zhuǎn)了這一變化;氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)MDA在模型細胞中升高，各劑量組分別降低了33.57%，34.07%和34.12%。提示NF的抗氧化作用主要是通過下調(diào)SOD，T-AOC，而不是GSH。

4結(jié)語

NF的降脂減肥作用不僅在體外脂肪堆積模型、脂肪細胞上有所體現(xiàn)，在體內(nèi)的小鼠、倉鼠實驗同樣被證實。雖然上文列舉了一些NF降脂的機理，然而NF降脂減肥作用機制是多方面的。相比傳統(tǒng)降脂物質(zhì)而言，NF在內(nèi)的生物堿類化合物對于肥胖治療有很大的潛力。NF可以同時影響脂肪細胞生成、凋亡、分解等多個信號通路，然而現(xiàn)階段對NF對于脂質(zhì)代謝作用特別是機理的研究仍不夠透徹。

研究顯示其藥理作用廣泛，其中降脂減肥作用明顯，使荷葉在傳統(tǒng)中藥運用于臨床醫(yī)學(xué)中有著深遠意義。隨著國際生物技術(shù)的快速發(fā)展，對于荷葉內(nèi)主要活性成分之一——NF的研究和運用將會更加廣泛，對NF降脂作用的進一步了解將有利于為NF作為一種降脂保健品乃至降脂藥物提供更多的理論依據(jù)。