葡萄籽原花青素對(duì)高脂高糖飲食誘導(dǎo)代謝 綜合征大鼠干預(yù)作用

張艷華，汪 雄，王文利，張 雷，車(chē)會(huì)蓮，張雅麗

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

代謝綜合征是以肥胖（中心性肥胖）或胰島素抵抗（高胰島素血癥、葡萄糖耐量受損）為核心，合并血脂異常（甘油三酯（triglyceride，TG）升高、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）降低）及高血壓的一組復(fù)雜的代謝紊亂癥候群[1]。代謝綜合征提高心血管疾病和2型糖尿病致病風(fēng)險(xiǎn)[2]，致死率增加近1.6 倍[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球代謝綜合征患病人數(shù)約在25%以上[4]?；谶@些現(xiàn)狀，探討代謝綜合征的干預(yù)策略有助于更好地改善代謝綜合征患病現(xiàn)狀。普遍認(rèn)為，體育鍛煉和低熱量飲食結(jié)合是預(yù)防和治療代謝綜合征的最佳方法[5]。代謝綜合征機(jī)理背景復(fù)雜，導(dǎo)致研發(fā)有效預(yù)防或改善代謝綜合征的藥物變得非常困難，目前市面上常見(jiàn)藥物是以代謝綜合征單一組分為目標(biāo)進(jìn)行干預(yù)。但藥物治療的缺點(diǎn)在于靶點(diǎn)單一，容易引起副作用[6]。從食物中尋找有效干預(yù)代謝綜合征的天然產(chǎn)物已然成為新趨勢(shì)。

原花青素是黃烷-3-醇或黃烷醇單體的低聚或聚合形式，其單體主要是兒茶素和表兒茶素，原花青素廣泛存在于許多植物的樹(shù)皮、葉子、果實(shí)及種子中，是堅(jiān)果、香料、水果和葡萄酒中發(fā)現(xiàn)的主要黃酮類(lèi)化合物之一[7]。 近年來(lái)研究表明，原花青素對(duì)代謝綜合征癥狀具有積極的干預(yù)作用，顯示出改善大鼠脂肪堆積、血脂水平異常、胰島素抵抗的有益特性，其中葡萄籽原花青素更甚。Gil-Cardoso等報(bào)道了3 周低劑量葡萄籽原花青素（5、25、50 mg/kg）干預(yù)對(duì)肥胖模型大鼠的體質(zhì)量增長(zhǎng)、脂肪系數(shù)沒(méi)有顯著影響[8]；另有報(bào)道指出葡萄籽原花青素（25 mg/kg）干預(yù)10 d[9]和3 周[10]雖不能降低肥胖大鼠體質(zhì)量和脂肪系數(shù)，但可以降低血清總膽固醇（total cholesterol，TC）水平，改善血脂紊亂；Montagut等報(bào)道了葡萄籽原花青素（25、50 mg/kgmb）對(duì)肥胖和胰島素抵抗模型大鼠的干預(yù)作用，發(fā)現(xiàn)4 周葡萄籽原花青素?cái)z入未改變大鼠體質(zhì)量、內(nèi)臟脂肪指標(biāo)，但改善了大鼠胰島素抵抗指數(shù)（homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR）[11]；這些報(bào)道大部分僅描述單一的肥胖、高血脂或胰島素抵抗模型，除此之外，葡萄籽原花青素干預(yù)時(shí)間大多集中在3～4 周，最短的僅有10 d；基于上述綜述，認(rèn)為葡萄籽原花青素對(duì)代謝綜合征整體評(píng)價(jià)作用的數(shù)據(jù)是有限的，因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立代謝綜合征大鼠模型，綜合性模擬人類(lèi)代謝綜合征發(fā)現(xiàn)的肥胖、血脂紊亂、胰島素抵抗、肝臟脂肪變性等癥狀，從體質(zhì)量、臟器指標(biāo)、血漿指標(biāo)、口服葡萄糖耐量、脂肪吸收、組織切片等多個(gè)方面系統(tǒng)地闡述長(zhǎng)期（8 周）葡萄籽原花青素干預(yù)對(duì)代謝綜合征大鼠生理指標(biāo)的影響，以期為葡萄籽原花青素對(duì)代謝綜合征的干預(yù)作用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、材料與試劑

180～200 g SPF級(jí)雄性SD大鼠，購(gòu)于北京為維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)限公司，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（京）2016-0006，飼養(yǎng)于SPF級(jí)動(dòng)物房。實(shí)驗(yàn)大鼠同室分籠，每籠5 只，室溫控制在（22f 2）℃，相對(duì)濕度40%～70%，嚴(yán)格遵循12 h人工照明/黑暗循環(huán)，換氣次數(shù)15 次/h。

葡萄籽原花青素（純度＞95%） 北京索萊寶科技有限公司；TC、TG、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、HDL-C、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase，ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase，AST）、游離脂肪酸、白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）、胰島素、葡萄糖、瘦素、脂聯(lián)素試劑盒 中生北控生物科技股份有限公司；基礎(chǔ)飼料（standard chow diet，Chow）、高脂高糖飼料（high-fat and high-sugar diet，HFHS） 華阜康生物有限公司。

基礎(chǔ)飼料組成為：玉米、豆粕、小麥麩、小麥次粉、魚(yú)粉、大豆油、石粉、磷酸氫鈣、鹽、氯化膽堿、賴(lài)氨酸、多種維生素、多種礦物元素。基礎(chǔ)飼料（碳水化合物55.9%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，后同）、粗蛋白19.2%、粗脂肪4.6%）總熱能14.32 kJ/g；高脂高糖飼料組成為：15%豬油、15%蔗糖、70%基礎(chǔ)飼料。高脂高糖飼料（碳水化合物54.1%、粗蛋白13.4%、粗脂肪18.2%）總熱能19.34 kJ/g。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動(dòng)生化儀 深圳邁瑞醫(yī)療電子股份有限公司； 酶標(biāo)分析儀 無(wú)錫華衛(wèi)德朗儀器有限公司；血糖儀 雅培糖尿病護(hù)理有限公司；全封閉組織脫水機(jī) 櫻花 醫(yī)療科技（泰州）有限公司；KD-BM包埋機(jī)冷凍臺(tái) 金華市科迪儀器設(shè)備有限公司；石蠟切片機(jī)、正置熒光顯微鏡 德國(guó)Leica公司；Prima YB12恒溫水浴鍋 戈普儀器（上海）有限公司；UB100i普通顯微鏡 重慶澳浦光電技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 誘導(dǎo)肥胖大鼠模型

大鼠隨機(jī)分為基礎(chǔ)飼料對(duì)照組（Chow組，n＝6）和高脂高糖飼料組（HFHS組，n＝24）。給大鼠提供充足飼料和正常飲水。每周記錄大鼠體質(zhì)量變化，16 周后HFHS組大鼠平均體質(zhì)量超過(guò)Chow組20%即視為飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)分組與給藥

以健康大鼠為正常組（Chow組：基礎(chǔ)飼料＋0.5% CMC-Na混懸液），肥胖模型大鼠隨機(jī)分為高糖高脂飼料對(duì)照組（HFHS組，高糖高脂飼料＋0.5% CMC-Na混懸液）、原花青素低劑量組（GSPE-L組，高糖高脂飼料＋20 mg/kgmbGSPE）、原花青素中劑量組（GSPE-M組，高糖高脂飼料＋40 mg/kgmbGSPE）、原花青素高劑量組（GSPE-H組，高糖高脂飼料＋80 mg/kgmbGSPE）。

GSPE混懸于0.5% CMC-Na溶液灌胃，Chow組和HFHS組大鼠灌胃0.5% CMC-Na溶液。各組大鼠每日灌胃給藥1 次，連續(xù)8 周。Chow組大鼠喂食基礎(chǔ)飼料，其余組大鼠繼續(xù)喂食高脂高糖飼料。觀察記錄給藥后大鼠每周體質(zhì)量、進(jìn)食量變化。實(shí)驗(yàn)期間，大鼠自由飲水進(jìn)食。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)大鼠組織取材

給藥干預(yù)8 周后，大鼠于前一天晚18點(diǎn)開(kāi)始禁食，禁食期間，保持正常飲水。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天，腹腔注射6%水合氯醛腹腔至大鼠麻醉，眼球采血并收集于采血管中；血液經(jīng)3 000 r/min離心15 min后，取上層血清于－80 ℃保存。采血后斷頭處死，并取大鼠完整肝臟、心臟、腎臟、胰腺、空腸、腓腸肌、脛骨前肌、附睪脂肪組織（epididymal white adipose tissue，eWAT）、腎周脂肪組織（perirenal white adipose tissue，pWAT）、腹股溝皮下脂肪組織（inguinal subcutaneous white adipose tissue，iWAT）、肩胛骨棕色脂肪組織（scapula brown adipose tissue，sBAT），用濾紙吸干組織液后并稱(chēng)質(zhì)量。稱(chēng)質(zhì)量后取部分臟器（組織），完全浸泡于福爾馬林溶液中固定，以待進(jìn)行石蠟切片。臟器（組織）系數(shù)按式（1）計(jì)算。

式中：m0為臟器（組織）質(zhì)量/g；m為大鼠體質(zhì)量/g。

1.3.4 口服糖耐量測(cè)定

給藥干預(yù)第8周，對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行口服葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）。大鼠于實(shí)驗(yàn)前一天18點(diǎn)開(kāi)始禁食，禁食12～18 h。禁食期間，保持正常飲水。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天，眼球取血，按照試劑盒方法測(cè)定空腹血漿胰島素（fasting plasma insulin，F(xiàn)PI）含量；尾尖取血，用血糖儀測(cè)定空腹血糖（fasting plasma glucose，F(xiàn)PG）水平后，對(duì)空腹大鼠經(jīng)口灌胃2 g/kg葡萄糖，分別測(cè)定30（0.5hPG）、60（1hPG）、120 min（2hPG）大鼠血糖水平，繪制糖耐量曲線(xiàn)。分別按照式（2）～（4）分別計(jì)算血糖曲線(xiàn)下面積（area under curve，AUC）、HOMA-IR、胰島素敏感指數(shù)（homeostasis model assessment of insulin sensitive index，HOMA-ISI）。

1.3.5 血清生化指標(biāo)測(cè)定

TC、TG、HDL-C、LDL-C、游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）、極低密度脂蛋白膽固醇（very low density lipoprotein chesterol，VLDL-C）、ALT、AST、IL-6、TNF-α、瘦素、脂聯(lián)素按照試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定。

1.3.6 臟器組織切片觀察

肝臟、腎臟、胰腺、腓腸肌、空腸、附睪脂肪、腹股溝皮下脂肪、肩胛骨棕色脂肪按照固定→脫水→ 浸蠟→包埋→切片→脫蠟→復(fù)水→染色→烘干→封片→觀察步驟進(jìn)行制片，制片完成后，在光學(xué)顯微鏡200 倍下觀察載玻片，每個(gè)組織隨機(jī)選擇3 個(gè)視野進(jìn)行拍照，最后用Image-Pro軟件計(jì)算脂肪細(xì)胞直徑。

1.3.7 糞便脂肪含量測(cè)定

參考周中凱等[12]的方法，實(shí)驗(yàn)干預(yù)第8周時(shí)，收集大鼠糞便，冷凍干燥成粉末后，于－80 ℃冰箱保存。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1 g糞便樣品，加入0.4 mL蒸餾水，混勻后加入1 mL蒸餾水，混勻后加入0.6 mL濃鹽酸，放到80 ℃水浴鍋50 min，冷卻后加入乙醚3 mL加塞反復(fù)倒轉(zhuǎn)2～3 min（約60～80 次），使其徹底混合。靜置15 min后吸取上清液于已恒質(zhì)量的蒸發(fā)皿內(nèi)，置于烘箱中105 ℃干燥至恒質(zhì)量，在分析天平上準(zhǔn)確稱(chēng)取質(zhì)量。糞便脂肪含量按 式（5）計(jì)算。

式中：m1為脂肪及蒸發(fā)皿質(zhì)量/g；m2為蒸發(fā)皿 質(zhì)量/g；m為樣品糞便質(zhì)量/g。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用GraphPad Prism 8.0軟件作圖，采用SPSS進(jìn)行單因素方差分析，P＜0.05認(rèn)為存在顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 GSPE對(duì)HFHS大鼠體質(zhì)量的影響

肥胖是代謝綜合征最明顯的特征，而體質(zhì)量指標(biāo)是檢驗(yàn)肥胖的最直接體現(xiàn)。在造模初期，各組大鼠初始平均體質(zhì)量無(wú)明顯差異。如圖1所示，16 周后，高脂飼料喂養(yǎng)大鼠（即HFHS組與各干預(yù)組）體質(zhì)量顯著高于基礎(chǔ)飼料對(duì)照組（Chow組），并超過(guò)基礎(chǔ)飼料組體質(zhì)量20%。表明肥胖模型造模成功。對(duì)實(shí)驗(yàn)組大鼠為期8 周的GSPE干預(yù)有效抑制了HFHS誘導(dǎo)的體質(zhì)量增長(zhǎng)。GSPE高劑量組體質(zhì)量在干預(yù)第2周即顯示出下降趨勢(shì)，第8周體質(zhì)量顯著低于HFHS組。GSPE低劑量和中劑量組體質(zhì)量相較于HFHS組也有一定下降趨勢(shì)，但截至第8周，并未表現(xiàn)出顯著性差異。GSPE干預(yù)組在干預(yù)期內(nèi)體質(zhì)量增量顯著低于HFHS組，并且呈現(xiàn)劑量依賴(lài)性，表明GSPE可以有效抑制HFHS大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)。為了檢驗(yàn)GSPE導(dǎo)致HFHS大鼠體質(zhì)量增量降低與食欲之間的關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)對(duì)各組大鼠的食物攝入量進(jìn)行了定期追蹤（圖2），結(jié)果顯示GSPE干預(yù)對(duì)HFHS大鼠日均攝食量以及日均攝食總能均無(wú)影響。表明葡萄籽原花青素在不影響大鼠能量攝入的條件下降低大鼠體質(zhì)量增量。

圖 1 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠體質(zhì)量及體質(zhì)量增量的影響（n＝ 6）Fig. 1 Effect of GSPE on body mass and body mass gain of rats (n = 6)

圖 2 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠食物及能量攝入的影響（n＝ 6）Fig. 2 Effect of GSPE on food and energy intake of rats (n = 6)

2.2 GSPE對(duì)HFHS大鼠脂肪組織擴(kuò)增的影響

肥胖主要是白色脂肪組織的擴(kuò)增，HFHS顯著增加大鼠腹股溝皮下脂肪、附睪脂肪和腎周脂肪質(zhì)量系數(shù)。由表1可知，GSPE干預(yù)以劑量依賴(lài)性降低大鼠腹股溝皮下脂肪系數(shù)，但未造成顯著差異。GSPE低劑量組顯著降低HFHS大鼠附睪脂肪系數(shù)，GSPE中劑量和高劑量組未對(duì)附睪脂肪系數(shù)造成影響。3 組GSPE干預(yù)均顯著降低大鼠腎周脂肪系數(shù)。由圖3～5可知，HFHS誘導(dǎo)大鼠腹股溝皮下脂肪細(xì)胞以及附睪脂肪細(xì)胞面積增加，GSPE干預(yù)使得白色脂肪細(xì)胞面積顯著減小，相同顯微鏡視野下脂肪細(xì)胞數(shù)量明顯增多。表明GSPE可以抑制白色脂肪細(xì)胞脂質(zhì)堆積。

棕色脂肪是一種消耗能量的脂肪組織，其細(xì)胞較小，周?chē)@著許多小脂滴，細(xì)胞間含有豐富的線(xiàn)粒體和毛細(xì)血管使得細(xì)胞呈現(xiàn)棕色。棕色脂肪組織通過(guò)線(xiàn)粒體解偶聯(lián)蛋白作用消耗脂肪，使能量直接以熱量形式喪失而不生成ATP。因此，棕色脂肪細(xì)胞數(shù)量以及線(xiàn)粒體含量是棕色脂肪組織發(fā)揮產(chǎn)熱功能的基礎(chǔ)。如圖6所示，HFHS誘導(dǎo)大鼠棕色脂肪細(xì)胞內(nèi)脂滴面積顯著增大，GSPE干預(yù)以劑量依賴(lài)性逆轉(zhuǎn)這一狀況，減小棕色脂肪細(xì)胞脂滴面積。表明GSPE干預(yù)可能刺激棕色脂肪組織生熱作用。

表 1 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠臟器（組織）系數(shù)的影響（n＝6）Table 1 Effect of GSPE on organ or tissue coefficients of rats (n = 6)

圖 3 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠iWAT形態(tài)的影響（×100）Fig. 3 Effect of GSPE on inguinal subcutaneous white adipose tissue of rats (× 100)

圖 4 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠附睪脂肪組織形態(tài)的影響（×100）Fig. 4 Effect of GSPE on epididymal white adipose tissue tissue of rats (× 100)

圖 5 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠白色脂肪組織細(xì)胞面積的影響（n＝ 6）Fig. 5 Effect of GSPE on white adipocyte area of rats (n = 6)

圖 6 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠sBAT形態(tài)的影響（×100）Fig. 6 Effect of GSPE on scapula brown adipose tissue of rats (× 100)

2.3 GSPE對(duì)HFHS大鼠肝臟脂肪沉積的影響

圖 7 葡萄籽原花青素對(duì)各組大鼠肝臟形態(tài)的影響Fig. 7 Effect of GSPE on liver morphology of rats

圖 8 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠肝臟組織形態(tài)的影響（×200）Fig. 8 Effect of GSPE on liver tissue of rats (× 200)

比較各組大鼠肝臟形態(tài)發(fā)現(xiàn)（圖7），Chow組大鼠肝臟顏色呈深紫紅色，表面光滑柔軟，邊緣尖銳，按壓富有彈性；HFHS組大鼠肝臟呈米黃色，表面呈明顯的彌漫性腫大，邊緣明顯增厚且變鈍，壓迫時(shí)無(wú)彈性甚至出現(xiàn)凹陷，呈現(xiàn)出明顯的脂肪肝。GSPE低劑量和中劑量組干預(yù)組肝臟顏色呈褐色，出現(xiàn)局部泛白與腫脹，高劑量組大鼠肝臟呈現(xiàn)深紫紅色，呈健康狀態(tài)。由圖8可知，Chow組大鼠肝細(xì)胞排列整齊、結(jié)構(gòu)清晰，在中央靜脈周?chē)煞派錉罘植?，HFHS組大鼠肝細(xì)胞排列紊亂，胞漿內(nèi)出現(xiàn)大量大面積脂肪空泡。GSPE低劑量干預(yù)組大鼠脂肪空泡較HFHS小且少，GSPE中劑量組和高劑量組未見(jiàn)明顯脂肪空泡。結(jié)果表明GSPE干預(yù)可以逆轉(zhuǎn)大鼠脂肪變性狀態(tài)，改善高脂膳食小鼠肝臟脂質(zhì)累積。

2.4 GSPE對(duì)HFHS大鼠肝臟功能的影響

圖 9 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠肝功能指標(biāo)的影響（n＝ 6）Fig. 9 Effect of GSPE on liver function indexes of rats (n = 6)

從圖9可以看出，與Chow組相比，HFHS組大鼠AST、ALT活力顯著提高，表明HFHS喂養(yǎng)大鼠會(huì)導(dǎo)致肝臟功能受損。GSPE干預(yù)8 周后，大鼠血清AST、ALT活力以劑量依賴(lài)性降低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明GSPE干預(yù)會(huì)劑量依賴(lài)性逆轉(zhuǎn)高脂高糖大鼠導(dǎo)致的肝功能損傷。

2.5 GSPE對(duì)HFHS大鼠脂代謝的影響

血液中的脂質(zhì)水平是機(jī)體脂代謝是否正常的重要判斷標(biāo)準(zhǔn)。由圖10可知，HFHS組大鼠與Chow組相比，TC、TG、LDL-C、FFA水平均顯著升高，表明HFHS誘導(dǎo)大鼠血脂紊亂。相比HFHS組，3 組GSPE干預(yù)組的TC水平有所下降，但未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。GSPE干預(yù)顯著降低大鼠血漿TG和FFA水平。GSPE高劑量組表現(xiàn)出顯著降低血漿LDL-C水平的效果。相比Chow組，HFHS組大鼠HDL-C水平并未發(fā)生變化，但GSPE低劑量組可顯著增加大鼠HDL-C水平。HFHS組大鼠VLDL-C水平顯著降低，GSPE低劑量干預(yù)可顯著增加大鼠VLDL-C水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葡萄籽原花青素通過(guò)下調(diào)血漿游離脂肪酸和甘油三酯水平改善高脂高糖飲食誘導(dǎo)的血脂紊亂。

為了進(jìn)一步探究葡萄籽原花青素調(diào)節(jié)血脂紊亂的機(jī)制，本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了各組大鼠糞便總脂肪含量，以及脂肪表觀消化率。由圖11可知，GSPE中、高劑量干預(yù)組顯著增加HFHS大鼠糞便脂肪含量，降低脂肪表觀消化率。GSPE低劑量組未表現(xiàn)出降低大鼠脂肪消化吸收的效果。表明高濃度GSPE在腸道中抑制膳食粗脂肪的消化吸收。

圖 10 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠血脂水平的影響（n＝6）Fig. 10 Effect of GSPE on blood lipid levels of rats (n = 6)

圖 11 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠脂肪消化吸收的影響（n＝ 6）Fig. 11 Effect of GSPE on fat digestion and absorption of rats (n = 6)

2.6 GSPE對(duì)HFHS大鼠糖耐量和胰島素抵抗的影響

圖 12 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠糖耐量和胰島素抵抗的影響（n＝ 6）Fig. 12 Effect of GSPE on glucose tolerance and insulin resistance of rats (n = 6)

PIP干預(yù)第7周對(duì)大鼠進(jìn)行OGTT實(shí)驗(yàn)。如圖12所示，HFHS組大鼠的空腹血糖水平與Chow組相比無(wú)變化，但口服2 g/kg葡萄糖后2 h血糖濃度顯著升高，血糖曲線(xiàn)面積明顯增大，表明HFHS誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)現(xiàn)象。HFHS組大鼠血清胰島素含量升高，HOMA-IR升高，HOMA-ISI下降，表明HFHS誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗，胰島素敏感性降低。GSPE干預(yù)顯著降低空腹血糖水平以及血糖曲線(xiàn)下面積。表明GSPE可以改善HFHS誘導(dǎo)產(chǎn)生的葡萄糖不耐受性。GSPE干預(yù)組血清胰島素水平相比HFHS組呈劑量依賴(lài)性降低，同時(shí)GSPE干預(yù)可以顯著逆轉(zhuǎn)HFHS誘導(dǎo)的HOMA-IR和HOMA-ISI的變化趨勢(shì)，降低大鼠HOMA-IR水平，增加HOMA-ISI水平，且該效果存在劑量依賴(lài)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明GSPE可以有效降低肥胖大鼠的葡萄糖與胰島素水平，改善葡萄糖耐量與胰島素抵抗，提高胰島素敏感性。

2.7 GSPE對(duì)HFHS大鼠脂肪細(xì)胞因子的影響

圖 13 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠血漿脂肪細(xì)胞因子水平的影響（n＝ 6）Fig. 13 Effect of GSPE on blood adipocytokine levels of rats (n = 6)

瘦素和脂聯(lián)素是脂肪細(xì)胞分泌的激素，與肥胖和代謝綜合征密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了血清中瘦素和脂聯(lián)素含量。從圖13可以看出，HFHS組大鼠血清脂聯(lián)素水平顯著降低，GSPE干預(yù)使脂聯(lián)素水平劑量依賴(lài)性提高，高劑量組與HFHS組相比具有顯著差異性。相比Chow組，HFHS導(dǎo)致瘦素水平顯著增加，而GSPE干預(yù)使瘦素水平劑量依賴(lài)性下降，GSPE高劑量組與HFHS組相比具有顯著性差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明GSPE干預(yù)以劑量依賴(lài)性方式增加高脂高糖飲食大鼠脂聯(lián)素水平，降低瘦素水平。

2.8 GSPE對(duì)HFHS大鼠炎癥水平的影響

圖 14 葡萄籽原花青素對(duì)大鼠炎癥指標(biāo)的影響（n=6）Fig. 14 Effect of GSPE on inflammatory biomarkers of rats (n = 6)

炎癥與慢性綜合征息息相關(guān)，本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了血清炎癥指標(biāo)含量。如圖14所示，相比Chow組，HFHS喂養(yǎng)大鼠血清IL-6、TNF-α水平顯著提高，提示長(zhǎng)期高脂飲食會(huì)導(dǎo)致慢性炎癥。8 周GSPE干預(yù)會(huì)減輕炎癥癥狀，降低IL-6和TNF-α水平，并且呈現(xiàn)出劑量依賴(lài)性。

3 討 論

葡萄籽原花青素作為紅酒及葡萄的主要黃酮類(lèi)活性成分，是人類(lèi)飲食的重要部分。在本實(shí)驗(yàn)中，按照人均每日消費(fèi)100 mL紅酒換算成為大鼠等效劑量[13]得出本實(shí)驗(yàn)葡萄籽原花青素低劑量20 mg/kg，同時(shí)設(shè)置了2 倍（40 mg/kg）中劑量組和4 倍（80 mg/kg）高劑量組以觀察不同劑量葡萄籽原花青素對(duì)代謝綜合征大鼠的干預(yù)作用。

誘導(dǎo)代謝綜合征模型方法包括飲食誘導(dǎo)、遺傳修飾和藥物誘導(dǎo)等，此前有報(bào)道認(rèn)為高碳水化合物高脂肪飲食誘導(dǎo)的大鼠模型最接近人類(lèi)MetS標(biāo)準(zhǔn)[14]。本實(shí)驗(yàn)用高糖高脂肪飼料（15%蔗糖、15%豬油）誘導(dǎo)SD大鼠代謝綜合征模型，模擬人類(lèi)代謝綜合征發(fā)現(xiàn)的肥胖，血脂紊亂，葡萄糖耐受不良，胰島素抵抗，肝損傷等癥狀。高糖高脂飼喂24 周后，大鼠體質(zhì)量增加17%，葡萄糖負(fù)荷后2 h內(nèi)血糖濃度不能恢復(fù)正常，血糖曲線(xiàn)面積升高，血清TC、TG、LDL-C水平升高，并且出現(xiàn)高胰島素血癥，這些證據(jù)表明代謝綜合征模型建立成功，并且后8 周的葡萄籽原花青素干預(yù)減弱或逆轉(zhuǎn)這些代謝紊亂反應(yīng)。

肥胖是代謝綜合征核心特征之一，研究結(jié)果顯示8 周葡萄籽原花青素干預(yù)顯著降低大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)幅度與體內(nèi)脂肪堆積，減少白色脂肪細(xì)胞面積，并且這一效果不是建立在影響食欲和能量攝入的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。先前有報(bào)道表明，原花青素可通過(guò)抵消肥胖大鼠瘦素抵抗，調(diào)控食欲相關(guān)基因[15]以及腸道激素[16]，進(jìn)而抑制食欲。但本實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，葡萄籽原花青素并未表現(xiàn)出影響大鼠食欲的效果。這可能與原花青素組成、干預(yù)方式以及測(cè)量方法有關(guān)。

葡萄籽原花青素改善動(dòng)脈粥樣硬化性血脂紊亂。本實(shí)驗(yàn)中8 周葡萄籽原花青素干預(yù)顯著降低血清甘油三酯和游離脂肪酸水平；高劑量葡萄籽原花青素顯示出下調(diào)LDL作用，低劑量葡萄籽原花青素顯著升高血漿HDL水平，表明葡萄籽原花青素降低動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)。其降血脂機(jī)制之一可能是原花青素靶向腸道致使脂肪消化吸收減少，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明中、高劑量葡萄籽原花青素均降低脂肪表觀消化率。之前有報(bào)道指出原花青素和富含原花青素的食物可以抑制胰脂肪酶活性、降低乳糜微粒分泌[17]，腸道菌群也有可能成為原花青素抑制脂肪吸收的靶點(diǎn)。血脂水平降低可能原因除外源性脂肪吸收降低外，也可能是內(nèi)源性脂肪生成減少，脂肪代謝增加。肝臟是脂質(zhì)代謝主要器官，已經(jīng)有報(bào)道指出，葡萄籽原花青素可以抑制肝臟膽固醇、TG和VLDL相關(guān)合成酶的基因表達(dá)，增加肝臟脂肪酸氧化相關(guān)酶基因表達(dá)[9,18]。

葡萄籽原花青素改善HFHS誘導(dǎo)的葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)，限制口服葡萄糖導(dǎo)致的餐后血糖濃度升高，同時(shí)降低血漿胰島素含量和胰島素抵抗，提高胰島素敏感性。盡管HFHS并未誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)高血糖癥狀，但8 周葡萄籽原花青素的干預(yù)仍降低大鼠空腹血糖濃度。其降血糖的機(jī)制可能直接靶向腸道葡萄糖吸收，腸道是葡萄糖的第一代謝部位。事實(shí)上，不少體外研究顯示源自不同植物來(lái)源的原花青素可以抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性[21]。一些單體黃烷-3-醇還通過(guò)抑制參與葡萄糖攝取到腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)抑制葡萄糖吸收[22]。肝臟也在維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起著重要作用。原花青素可以通過(guò)調(diào)節(jié)肝細(xì)胞的功能來(lái)影響葡萄糖代謝。葡萄籽原花青素激活A(yù)MPK途徑增加肝臟葡萄糖攝取，限制葡萄糖輸出[23]。除此之外，原花青素還可以激活PI3K/Akt胰島素信號(hào)傳導(dǎo)途徑[24-25]，改善胰島素信號(hào)通路，增加葡萄糖攝取，這種作用同時(shí)也靶向外周肌肉組織[24]。血漿游離脂肪酸降低，進(jìn)一步證實(shí)了葡萄籽原花青素對(duì)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)作用，有證據(jù)顯示增加的游離脂肪酸抑制肌肉細(xì)胞蛋白激酶，降低葡萄糖攝取[26]。

脂肪組織分泌的細(xì)胞因子脂聯(lián)素與瘦素與代謝綜合征密切相關(guān)。脂聯(lián)素被認(rèn)為具有改善胰島素信號(hào)傳導(dǎo)和動(dòng)脈粥樣硬化的潛在作用[27]，本研究中、高劑量葡萄籽原花青素誘導(dǎo)脂聯(lián)素升高，提示其具有保護(hù)性代謝作用。瘦素主要通過(guò)刺激下丘腦，抑制食物攝入、增加能量消耗來(lái)調(diào)節(jié)能量平衡，在常見(jiàn)的肥胖情況下，高瘦素血癥與瘦素反應(yīng)性喪失并存，這種現(xiàn)象被定義為瘦素抵抗[28]。本研究中高劑量葡萄籽原花青素能夠降低瘦素水平，可認(rèn)為其能一定程度恢復(fù)瘦素敏感性。

肥胖是一種慢性炎癥，研究證明肥大的脂肪組織表達(dá)高濃度的促炎蛋白，并且促進(jìn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)。導(dǎo)致胰島素抵抗和炎癥加劇[29]。本研究中葡萄籽原花青素以劑量依賴(lài)性降低血漿炎癥因子，提示葡萄籽原花青素有助于降低炎癥水平，減輕肥胖和胰島素抵抗帶來(lái)的不利影響。

值得一提的是，葡萄籽原花青素減小高糖高脂飲食誘導(dǎo)的肥大棕色脂肪細(xì)胞。棕色脂肪是一種消耗能量的脂肪組織，細(xì)胞數(shù)量以及線(xiàn)粒體含量是棕色脂肪組織發(fā)揮產(chǎn)熱功能的基礎(chǔ)[30]。葡萄籽原花青素干預(yù)使棕色脂肪組織細(xì)胞數(shù)量和線(xiàn)粒體數(shù)量都有了明顯提升。前期研究顯示，葡萄籽原花青素25、50 mg/kg干預(yù)3 周可導(dǎo)致高脂飲食誘導(dǎo)下調(diào)的棕色脂肪相關(guān)線(xiàn)粒體功能基因顯著 升高[31]。這表明葡萄籽原花青素可能通過(guò)棕色脂肪組織發(fā)揮產(chǎn)熱作用從而增加能量消耗。

4 結(jié) 論

葡萄籽原花青素對(duì)代謝綜合綜合征及其組分具有多重益處。8 周原花青素干預(yù)降低了大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)以及體內(nèi)脂肪堆積，減小了脂肪組織細(xì)胞大小，減輕了肝臟脂肪沉積，有效地改善了大鼠的葡萄糖耐量，降低了血脂水平，降低了血漿炎癥反應(yīng)參數(shù)。證實(shí)了日常膳食攝入原花青素改善代謝綜合征及其并發(fā)癥的可行性。探究原花青素在代謝健康中發(fā)揮保護(hù)作用的理想劑量有助于更好地了解原花青素在治療和預(yù)防代謝綜合征的作用和機(jī)制。未來(lái)還需要更深入探究原花青素對(duì)代謝綜合征干預(yù)作用機(jī)理以及臨床實(shí)驗(yàn)效果。