陳鈺嵐,魏柯健,劉 靜,郭靜妍,呂圭源,蘇 潔
浙江中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,浙江 杭州 310053
據(jù)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020 年)》顯示,我國(guó)超重肥胖的成年居民超過50%[1]。肥胖導(dǎo)致血管阻力增加,導(dǎo)致血管穩(wěn)態(tài)失衡[2]。血管穩(wěn)態(tài)的失衡與重構(gòu)機(jī)制涉及代謝、氧化應(yīng)激、炎癥等,其中能量代謝是血管重構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)制之一[3]。腺苷酸激活蛋白激酶(adenylate-activated protein kinase,AMPK)信號(hào)通路與線粒體功能關(guān)系密切,為改善線粒體功能的關(guān)鍵途徑[4]。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為血脈穩(wěn)態(tài)失衡是多種病機(jī)作用下的慢性、長(zhǎng)程的病理改變,其中血管穩(wěn)態(tài)失衡以氣虛和火熱為本[5]。氣虛見于多臟功能不足,而脾胃為氣血生化之源,是氣機(jī)升降的樞紐,主運(yùn)化與統(tǒng)血[6],故推測(cè)血管穩(wěn)態(tài)失衡與脾胃氣虛有關(guān)。脾胃氣虛的首要原因?yàn)檫^食肥甘[7],過食肥甘者常見倦怠乏力、口渴少飲、五心煩熱等臨床表現(xiàn)[8],與“陰火”患者的臨床表現(xiàn)相似,陰火證是以脾胃氣虛為主和火熱亢盛為次的證候群[9],故認(rèn)為肥胖與陰火證密切相關(guān)。李東垣治療陰火證以“甘溫除熱”“益氣升陽”為主,補(bǔ)中益氣,健運(yùn)中焦[10]。白術(shù)為菊科植物白術(shù)AtractylodesmacrocephalaKoidz.的干燥根莖,味甘,性溫,歸脾、胃經(jīng),具有健脾益氣、燥濕利水的功效[11]。同時(shí)現(xiàn)代臨床發(fā)現(xiàn),白術(shù)能影響機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)代謝轉(zhuǎn)運(yùn),調(diào)節(jié)血脂紊亂[12],因此,白術(shù)或可治療肥胖所致的血管穩(wěn)態(tài)失衡。本研究通過高糖高脂飼料的肥胖小鼠,結(jié)合各藥效指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)白術(shù)水提物對(duì)肥胖相關(guān)中醫(yī)證候表現(xiàn)影響,并探討其對(duì)肥胖小鼠主動(dòng)脈血管穩(wěn)態(tài)的作用機(jī)制。
SPF 級(jí)雄性ICR 小鼠40 只,6~8 周齡,購(gòu)自上海市計(jì)劃生育科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物經(jīng)營(yíng)部,許可證號(hào) SCXK ( 滬) 2018-0006,合格證號(hào)20180006023028。飼養(yǎng)環(huán)境溫度20~25 ℃,相對(duì)濕度40%~65%,光照時(shí)間12 h/d,循環(huán)通風(fēng)換氣。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理與倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)ZSLL-2016-118)。
麩炒白術(shù)飲片(批號(hào)202007069)購(gòu)自浙江錢王中藥有限公司,經(jīng)浙江中醫(yī)藥大學(xué)朱波副教授鑒定為菊科植物白術(shù)A.macrocephalaKoidz.的干燥根莖。
依折麥布片(批號(hào)W018665)購(gòu)自杭州默沙東制藥有限公司;高糖高脂飼料(由20.0%蔗糖、15%豬油、0.8%膽固醇、0.2%膽酸鈉及適量的酪蛋白、磷酸氫鈣、石粉等組成,批號(hào)20220923、20221126)購(gòu)自南通特洛菲飼料科技有限公司;對(duì)照品白術(shù)內(nèi)酯III(批號(hào)22010404,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.98%)、白術(shù)內(nèi)酯IV(批號(hào)20091003,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.56%)購(gòu)自成都普菲德生物技術(shù)有限公司;低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)試劑盒(批號(hào)220811301)購(gòu)自美康生物科技股份有限公司;總膽固醇(total cholesterol,TC)試劑盒、一氧化氮(nitric oxide,NO)試劑盒(批號(hào)分別為20230104、20230424)均購(gòu)自南京建成生物工程研究所;腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)試劑盒、內(nèi)皮素1(endothelin-1,ET-1)試劑盒(批號(hào)分別為202301、23021460)均購(gòu)自江蘇酶免實(shí)業(yè)有限公司;Toll 樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)抗體、沉默信息調(diào)節(jié)因子2 相關(guān)酶1(silent mating type information regulation 2 homolog 1,SIRT1)抗體(批號(hào)分別為00105090、00130130)均購(gòu)自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;TNF-α 抗體(批號(hào)B8905)購(gòu)自蘇州睿瀛生物技術(shù)有限公司;白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)抗體(批號(hào)HH0827)購(gòu)自杭州華安生物技術(shù)有限公司;磷酸化AMPK(p-AMPK)抗體(批號(hào)16)購(gòu)自美國(guó)CST 公司;過氧化物酶體增殖物激活受體γ 輔激活因子-1α(peroxisome proliferator activated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α)抗體、AMPK 抗體(批號(hào)分別為M27MA02、L220C04)購(gòu)自成都正能生物技術(shù)有限責(zé)任公司。
SENCO R-501 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海申順生物科技有限公司);FA2204B 型電子天平(上海精科天美科學(xué)儀器有限公司);1200 型高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent 公司);TBA40-FR 型全自動(dòng)生化分析儀(東芝三廣醫(yī)療株式會(huì)社);EC360 型全自動(dòng)包埋機(jī)(美康儀器設(shè)備制造高淳縣有限公司);Tissue-Tek VIPTM 5Jr 型全封閉組織脫水機(jī)(日本櫻花檢驗(yàn)儀器株式會(huì)社);RM2245 型半自動(dòng)切片機(jī)(德國(guó)Leica公司);HS-KP-G 型烤片機(jī)(沈陽恒松科技有限公司);Power wave 340 型酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Tek 公司);SCIENTZ-48 型高通量組織研磨器(寧波新芝生物科技股份有限公司);FLIR ONE Pro 型紅外熱像儀(美國(guó)FLIR 公司)。
2.1.1 白術(shù)水提物的制備 取麩炒白術(shù)粗粉500 g,加入20 倍量水,提取3 次,每次2 h,濾過,合并濾液,60 ℃減壓濃縮至1 g/mL,4 ℃?zhèn)溆?。臨用前使用蒸餾水將其分別配制成質(zhì)量濃度為0.2、0.4 g/mL 的溶液。
2.1.2 色譜條件 Ultimate XB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相為0.1%磷酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫:0~20 min,50%~60% B;20~30 min,60%~70% B;30~35 min,70%~100%B;35~40 min,100% B;40~45 min,100%~50%B。體積流量1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)222 nm;柱溫25 ℃;進(jìn)樣量10 μL。
2.1.3 混合對(duì)照品溶液的制備 精密稱取白術(shù)內(nèi)酯III、白術(shù)內(nèi)酯II 對(duì)照品1.48、0.71 mg,置10 mL 棕色量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,密塞,搖勻,得白術(shù)內(nèi)酯III、白術(shù)內(nèi)酯II 質(zhì)量濃度分別為148、71 μg/mL 的混合對(duì)照品溶液。
2.1.4 供試品溶液的制備 取1 g/mL 白術(shù)水提物,離心,過0.22 μm 濾膜,即得。
2.1.5 線性關(guān)系的考察 精密稱取白術(shù)內(nèi)酯III、白術(shù)內(nèi)酯II 混合對(duì)照品,加甲醇制成系列梯度質(zhì)量濃度的對(duì)照品溶液,以白術(shù)內(nèi)酯III、白術(shù)內(nèi)酯II 的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)得到標(biāo)準(zhǔn)曲線,白術(shù)內(nèi)酯III:Y=24.613 0X,r=0.999 8;白術(shù)內(nèi)酯II:Y=30.902 0X+3.154 7,r=0.999 9。結(jié)果表明白術(shù)內(nèi)酯III 在質(zhì)量濃度2.312 5~74.000 0 μg/mL、白術(shù)內(nèi)酯II 在質(zhì)量濃度1.109 4~35.500 0 μg/mL 線性關(guān)系良好。
40 只ICR 小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后,按體質(zhì)量隨機(jī)分為正常組、模型組、依折麥布片(1 mg/kg,依折麥布片用蒸餾水配制成0.1 mg/mL 的溶液)組和白術(shù)水提物高、低劑量(4、2 g/kg)組。除正常組給予普通飼料外,其余各組每天給予高糖高脂飼料喂養(yǎng),造模的同時(shí)分別ig 相應(yīng)藥物(10 mL/kg),正常組及模型組ig 等體積的蒸餾水,1 次/d,連續(xù)11 周。
于給藥第0、3、6、9 周,稱定小鼠體質(zhì)量。
2.4.1 排尿量 于給藥11 周后,采用代謝籠下放置15 mL 離心管收集各組小鼠24 h 的新鮮尿液,計(jì)量尿液量。
2.4.2 尿液吸光度(A) 于給藥11 周后,采用代謝籠收集小鼠新鮮尿液200 μL,用移液槍準(zhǔn)確吸取“2.4.1”項(xiàng)下所得各組小鼠尿液200 μL,加于96 孔板上,并使用酶標(biāo)儀在450 nm 下測(cè)定A值。
2.4.3 排便量 于給藥11 周后,記錄小鼠24 h 內(nèi)排出的糞便粒數(shù)。
2.4.4 面溫 于給藥11 周后,安靜環(huán)境下,用非接觸式紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn)小鼠面部,當(dāng)測(cè)溫儀穩(wěn)定后記錄所測(cè)數(shù)據(jù),測(cè)定3 次,取平均值。
2.4.5 足溫 于給藥9 周后,安靜環(huán)境下,輕抓小鼠,采用熱成像儀拍攝每組小鼠的熱成像,通過FLIRTools 軟件分析各組小鼠足溫,并統(tǒng)計(jì)其平均值。
2.4.6 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 于給藥10 周后,進(jìn)行曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。握住小鼠尾根部處,輕輕將小鼠放入藍(lán)色立方形曠場(chǎng)箱的正中,開始同步錄像、計(jì)時(shí)。曠場(chǎng)箱正上方安置攝像頭,在安靜無干擾并杜絕參照物的環(huán)境條件下進(jìn)行,觀察5 min 內(nèi)小鼠活動(dòng)情況。取出小鼠后,用毛巾蘸清水及低質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙醇徹底擦拭箱底,并等待其揮發(fā)擴(kuò)散,避免留有氣味而干擾下只小鼠的觀察結(jié)果。運(yùn)用動(dòng)物行為活動(dòng)標(biāo)記分析系統(tǒng),對(duì)各組小鼠的行為進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
2.4.7 舌象 于給藥9 周后,將小鼠進(jìn)行麻醉,使用單反相機(jī)拍攝小鼠舌頭表面,并統(tǒng)計(jì)舌表的R 值、RGB 值。
于給藥11 周后,用異氟烷呼吸麻醉機(jī)對(duì)小鼠進(jìn)行呼吸麻醉,使用Moor FLPI 掃描成像系統(tǒng)測(cè)定小鼠尾部微循環(huán)血流量。測(cè)量面積為尾部約1 cm2處的相同面積大小,檢測(cè)時(shí)間30 s,掃描速度25 Hz/s。使用Moor FLPI Review 3.0 軟件對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
末次給藥后,各組小鼠眼眥取血,4 ℃凝血2 h,3 500 r/min 離心15 min,取上層血清,采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)TC、LDL-C 水平。
末次給藥后,取各組小鼠血清,按照試劑盒說明書檢測(cè)血清中NO、ET-1 和TNF-α 水平。
末次給藥后,眼眥取血致死,取小鼠主動(dòng)脈,放入盛有10%中性福爾馬林緩沖液的瓶中。經(jīng)固定、取材、脫水、包埋、切片,制得4 μm 石蠟切片,采用蘇木素-伊紅(HE)、Masson、Gomori 醛品紅彈力纖維染色,中性樹脂封片,干燥后于顯微鏡下觀察主動(dòng)脈組織病理變化。
取各組小鼠主動(dòng)脈石蠟切片(4 μm),經(jīng)過消除內(nèi)源性過氧化氫酶活性、抗原修復(fù)、牛血清白蛋白封閉后,滴加TLR4、IL-6、TNF-α 抗體,4 ℃孵育過夜;滴加二抗,37 ℃孵育30 min;經(jīng)DAB 顯色、蘇木素染色、乙醇脫水及中性樹脂封片干燥后,于顯微鏡下觀察TLR4、IL-6、TNF-α 蛋白的表達(dá)情況,并用Image J 軟件進(jìn)行分析。
取各組小鼠主動(dòng)脈石蠟切片(4 μm),經(jīng)抗原修復(fù)、封閉、4 ℃孵育一抗過夜、孵育二抗、DAPI 核染,蔡司熒光正置顯微鏡下觀察主動(dòng)脈中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 的表達(dá)情況。
取各組小鼠主動(dòng)脈組織,液氮充分研磨后,加入適量RIPA 裂解液,冰上靜置10 min,離心取上清,提取組織蛋白。BCA 法測(cè)定蛋白濃度,蛋白樣品經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)至PVDF 膜,5%脫脂牛奶封閉2 h,分別加入p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 抗體,4 ℃孵育過夜;PBST 洗膜3 次,每次15 min;加入二抗,室溫孵育2 h;PBST洗膜3 次,每次15 min;加入ECL 化學(xué)發(fā)光液后,采用Modena 凝膠成像儀檢測(cè)蛋白條帶,并用Image J 軟件進(jìn)行分析。
分別取混合對(duì)照品溶液和供試品溶液,分別按“2.1.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜圖(圖1)。測(cè)得1 g/mL 白術(shù)水提物中白術(shù)內(nèi)酯III、白術(shù)內(nèi)酯II 的質(zhì)量濃度分別為11.97、2.56 μg/mL。
圖1 混合對(duì)照品 (A) 和白術(shù)水提物 (B) 的HPLC 圖Fig.1 HPLC chromatograms of mixed reference substance (A) and A.macrocephala water extract (B)
如圖2 所示,給藥3、6、9 周后,與正常組比較,模型組小鼠的體質(zhì)量顯著升高(P<0.05、0.01);與模型組比較,各給藥組小鼠的體質(zhì)量均顯著降低(P<0.01)。
圖2 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠體質(zhì)量的影響 (±s, n = 8)Fig.2 Effect of A.macrocephala water extract on body weight of obese mice (±s, n = 8)
3.3.1 對(duì)排尿量的影響 如圖3-A 所示,與正常組比較,模型組小鼠的排尿量顯著降低(P<0.01);給藥11 周后,與模型組比較,各劑量白術(shù)水提物均能顯著提高小鼠的排尿量(P<0.01)。
圖3 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠中醫(yī)證候指標(biāo)的影響 (±s, n = 8)Fig.3 Effect of A.macrocephala water extract on TCM syndromes of obese mice (±s, n = 8)
3.3.2 對(duì)尿液A值的影響 如圖3-B 所示,與正常組比較,模型組小鼠的尿液A值顯著提高(P<0.01);給藥11 周后,與模型組比較,各劑量白術(shù)水提物均能顯著降低小鼠的尿液A值(P<0.01)。
3.3.3 對(duì)排便量的影響 如圖3-C 所示,與正常組比較,模型組小鼠的排便量顯著降低(P<0.01);給藥11 周后,與模型組比較,白術(shù)水提物各劑量均能顯著提高模型小鼠的排便量(P<0.01)。
3.3.4 對(duì)面溫的影響 如圖3-D 所示,與正常組比較,模型組小鼠的面溫顯著降低(P<0.01);給藥11 周后,與模型組比較,各給藥組均能顯著升高小鼠的面溫(P<0.01)。
3.3.5 對(duì)足溫的影響 如圖3-G、H 所示,與正常組比較,模型組小鼠的足溫顯著升高(P<0.01);給藥9 周后,與模型組比較,各給藥組均能顯著降低小鼠的足溫(P<0.01)。
3.3.6 對(duì)曠場(chǎng)的影響 如圖3-E、F 所示,與正常組比較,模型組小鼠水平運(yùn)動(dòng)總距離顯著減少(P<0.01),水平運(yùn)動(dòng)速度顯著降低(P<0.01);給藥10周后,與模型組比較,各給藥組均能顯著增加小鼠水平運(yùn)動(dòng)總距離和提高水平運(yùn)動(dòng)速度(P<0.01)。
3.3.7 對(duì)舌象的影響 如圖4 所示,與正常組比較,模型組小鼠的舌色R 值、RGB 值均顯著降低(P<0.01);給藥9 周后,與模型組比較,各給藥組均能顯著提高小鼠的舌色R 值(P<0.01),各劑量白術(shù)水提物能顯著升高小鼠的舌色RGB 值(P<0.01)。
圖4 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠舌象的影響 (±s , n = 8)Fig.4 Effect of A.macrocephala water extract on tongue manifestation of obese mice (±s , n = 8)
如圖5 和表1 所示,與正常組比較,模型組小鼠尾部微循環(huán)血流量顯著降低(P<0.01);給藥11周后,與模型組比較,各給藥組均能顯著增加小鼠尾部微循環(huán)血流量(P<0.05、0.01)。
表1 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠尾部微循環(huán)的影響(±s , n = 8)Table 1 Effect of A.macrocephala water extract on tail microcirculation of obese mice (±s , n = 8)
表1 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠尾部微循環(huán)的影響(±s , n = 8)Table 1 Effect of A.macrocephala water extract on tail microcirculation of obese mice (±s , n = 8)
組別 劑量/(g·kg?1) 尾部微循環(huán)血流量/PU正常 — 97.28±21.96模型 — 62.50±22.83##依折麥布片 0.001 84.82±29.10*白術(shù)水提物 4 94.64±19.15**2 88.04±8.25*
圖5 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠尾部微循環(huán)的影響 (±s , n = 8)Fig.5 Effect of A.macrocephala water extract on tail microcirculation of obese mice (±s , n = 8)
如圖6 所示,與正常組比較,模型組小鼠血清中LDL-C 和TC 水平均顯著升高(P<0.01);與模型組比較,依折麥布片組和白術(shù)水提物(2 g/kg)組LDL-C 水平顯著降低(P<0.01),各給藥組小鼠血清中TC 水平均顯著降低(P<0.01)。
圖6 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠血清LDL-C 和TC 水平的影響 (±s , n = 8)Fig.6 Effect of A.macrocephala water extract on LDL-C and TC levels in serum of obese mice (±s , n = 8)
如圖7 所示,與正常組比較,模型組小鼠血清中TNF-α 水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,各給藥組均能顯著降低小鼠血清中TNF-α 水平(P<0.01)。
圖7 白術(shù)水提物對(duì)模型小鼠血清TNF-α 水平的影響(±s , n = 8)Fig.7 Effect of A.macrocephala water extract on TNF-α level in serum of obese mice (±s , n = 8)
如圖8 所示,與正常組比較,模型組小鼠血清NO 水平顯著降低(P<0.01),ET-1 水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,各給藥組均能顯著升高小鼠血清NO 水平(P<0.05、0.01),顯著降低小鼠血清ET-1 水平(P<0.01)。
圖8 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠血清NO 和ET-1 水平的影響 (±s , n = 8)Fig.8 Effect of A.macrocephala water extract on NO and ET-1 levels in serum of obese mice (±s , n = 8)
如圖9 所示,HE 染色結(jié)果顯示,與正常組比較,模型組小鼠中層平滑肌細(xì)胞增生且排列紊亂,存在內(nèi)皮破裂;各劑量白術(shù)水提物均可緩解主動(dòng)脈中膜增厚、血管平滑肌細(xì)胞排列紊亂狀況。Masson染色結(jié)果顯示,與正常組比較,模型組小鼠可見血管內(nèi)膠原纖維沉積明顯增多,膠原纖維面積顯著增大;各劑量白術(shù)水提物均可使主動(dòng)脈膠原沉積顯著減小。Gomori 醛品紅彈力纖維染色結(jié)果顯示,與正常組比較,模型組小鼠彈力纖維斷裂和增生,血管壁重構(gòu);與模型組比較,各劑量白術(shù)水提物均可緩解主動(dòng)脈中彈力纖維斷裂和增生狀況。
圖9 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠主動(dòng)脈組織形態(tài)學(xué)的影響Fig.9 Effect of A.macrocephala water extract on aorta histomorphology of obese mice
如圖10 所示,主動(dòng)脈中TLR4、IL-6、TNF-α染色陽性產(chǎn)物表達(dá)在內(nèi)皮細(xì)胞表面,呈棕黃色。與正常組比較,模型組小鼠主動(dòng)脈中TLR4、IL-6、TNF-α 蛋白表達(dá)顯著增加(P<0.01);與模型組比較,各給藥組主動(dòng)脈TLR4、IL-6、TNF-α 蛋白表達(dá)顯著減少(P<0.01)。
圖10 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠主動(dòng)脈TLR4、IL-6 和TNF-α 表達(dá)的影響 (±s , n = 3)Fig.10 Effect of A.macrocephala water extract on TLR4, TNF-α and IL-6 expression in aorta of obese mice (±s , n = 3)
免疫熒光結(jié)果(圖11)顯示,主動(dòng)脈中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 表達(dá)在內(nèi)皮細(xì)胞表面。與正常組比較,模型組小鼠主動(dòng)脈中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 綠色熒光表達(dá)減少;與模型組比較,白術(shù)水提物各劑量組主動(dòng)脈p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 綠色熒光表達(dá)增加。
圖11 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠主動(dòng)脈p-AMPK、SIRT1 和PGC-1α 蛋白表達(dá)的影響Fig.11 Effect of A.macrocephala water extract on p-AMPK, SIRT1 and PGC-1α protein expressions in aorta of obese mice
Western blotting 結(jié)果(圖12)顯示,與正常組比較,模型組小鼠主動(dòng)脈中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.05、0.01);與模型組比較,白術(shù)水提物(2 g/kg)組p-AMPK 蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.01),白術(shù)水提物各劑量組SIRT1 蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05、0.01),白術(shù)水提物(4 g/kg)組PGC-1α 蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.01)。
圖12 白術(shù)水提物對(duì)肥胖小鼠主動(dòng)脈AMPK、p-AMPK、SIRT1 和PGC-1α 蛋白表達(dá)的影響 (±s , n = 4)Fig.12 Effect of A.macrocephala water extract on AMPK, p-AMPK, SIRT1 and PGC-1α protein expressions in aorta of obese mice (±s , n = 4)
中醫(yī)學(xué)者認(rèn)為,肥則礙胃、甘則滯脾。脾胃功能受損,可致氣郁下焦或濕隨氣險(xiǎn)郁于下焦,化火而上炎,火熱伏于血脈,煎熬陰血,灼津?yàn)樘担沓绅?,瘀阻絡(luò)脈,使脈道失于溫養(yǎng),經(jīng)脈痙攣而病,加重瘀滯,進(jìn)一步阻礙氣血津液的代謝,同時(shí)體內(nèi)痰瘀過久,加重脾胃虧虛的程度,最終導(dǎo)致血管穩(wěn)態(tài)失衡的發(fā)生[13]。李東垣在《脾胃論·飲食勞倦所傷始為熱中論》中指出:“脾胃氣衰,元?dú)獠蛔?,而心火?dú)盛。心火者,陰火也”,故而脾胃失調(diào),可致元?dú)馑ト?,營(yíng)血不足,氣火失調(diào),君相不安,血中伏火,導(dǎo)致陰火的產(chǎn)生[9],此病機(jī)與肥胖引起的脾胃虧虛致血管穩(wěn)態(tài)失衡的病機(jī)具有同一性。故而推測(cè)肥胖可致脾胃虛弱,而使機(jī)體產(chǎn)生陰火,損傷血管,并表現(xiàn)出相關(guān)證候,影響健康。
陰火證以脾胃氣虛為主和火熱亢盛為次,脾胃氣虛常見口淡不渴、倦怠乏力、排便無力,其舌脈為舌淡或伴齒痕、苔薄白,脈弱無力[14]?;馃峥菏⒁园l(fā)熱、口渴飲冷、胸腹灼熱、面紅目赤、大便秘結(jié)、小便短黃為常見癥[15]。本研究以排尿量量化“口淡不渴”,尿液A值量化“小便短黃”,排便量量化“排便無力”,面部溫度和足部溫度量化“發(fā)熱”,曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)量化“倦怠乏力”,舌象量化“舌淡”。李東垣主張補(bǔ)脾胃、升陽氣、祛濕熱、暢氣機(jī)以散陰火,白術(shù)為菊科多年生草本植物白術(shù)的干燥根莖,具有健脾益氣、燥濕利水、止汗的功效,臨床多用于脾氣虛弱、運(yùn)化失常所致的脘腹脹滿、倦怠乏力等證,為“健脾補(bǔ)氣第一要藥”[16],歷代古籍中均有記載?!侗静萁?jīng)疏》記載:“術(shù),其氣芳烈,其味甘濃,其性純陽,為除風(fēng)痹之上藥,安脾胃之神品”;《本草通玄》記載:“白術(shù),補(bǔ)脾胃之藥,更無出其右者。土旺則能健運(yùn),故不能食者,食停滯者,有痞積者,皆用之也”。白術(shù)健脾胃、祛濕熱,或可緩解過食肥甘所導(dǎo)致的氣虛和火熱。本研究發(fā)現(xiàn)白術(shù)水提物可顯著提高肥胖小鼠曠場(chǎng)水平移動(dòng)總距離和水平移動(dòng)速度,顯著提高排便量和排尿量,降低尿液A值,升高面溫,降低足溫,改善舌象變化,證明白術(shù)水提物能夠有效改善肥胖小鼠倦怠乏力、排便無力、四肢煩熱等證候,并推測(cè)此功效可能由改善陰火的途徑而發(fā)揮。
研究表明,脂代謝紊亂和肥胖是血管穩(wěn)態(tài)失衡的常見病因,脂質(zhì)氧化功能降低,導(dǎo)致脂肪酸代謝物的累積,使體內(nèi)TC、LDL-C 水平升高,出現(xiàn)血脂代謝異常[17],繼而引發(fā)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷以及彈力纖維的異常生長(zhǎng)、增殖等血管穩(wěn)態(tài)失衡[18]。同時(shí)脂代謝紊亂可激活TLR4 信號(hào)通路,TLR4 信號(hào)被激活后,向下游發(fā)出信號(hào),下游因子通過經(jīng)典途徑轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中激活一系列炎癥基因如IL-6、TNFα,并促進(jìn)其含量增加和釋放[19]。TNF-α 表達(dá)增加,促進(jìn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),誘導(dǎo)ET-1 生成[20],同時(shí)IL-6表達(dá)增加,減弱內(nèi)皮細(xì)胞中NO 信號(hào)通路,抑制NO生成,導(dǎo)致ET-1/NO 系統(tǒng)失衡[21-22],NO 利用率減少,舒張血管作用減弱,平滑肌收縮,血管內(nèi)皮功能受損,加重血管穩(wěn)態(tài)失衡。
能量代謝作為血管重構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)制之一,在維持血管穩(wěn)態(tài)的過程中起到重要作用。PGC-1α 為調(diào)節(jié)線粒體功能的關(guān)鍵因子[23],研究發(fā)現(xiàn),AMPK 可以激活SIRT1 乙酰化,增加PGC-1α 的活性,緩解線粒體損傷,提高線粒體生物合成水平[24-25]。線粒體合成水平提高可以改善脂質(zhì)代謝,生成啟動(dòng)抗炎信號(hào),從而緩解血管內(nèi)皮功能損傷,改善血管穩(wěn)態(tài)失衡[26-27]?,F(xiàn)已有研究發(fā)現(xiàn)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ通過激活A(yù)MPK/SIRT1 信號(hào)通路,減少炎癥反應(yīng)[28];參苓白術(shù)散可激活A(yù)MPK 信號(hào)通路從而降糖控脂[29]。本研究發(fā)現(xiàn)白術(shù)水提物能明顯上調(diào)血管 p-AMPK、SIRT1、PGC-1α 的蛋白表達(dá),下調(diào)主動(dòng)脈TLR4、IL-6、TNF-α 的蛋白表達(dá),降低血清中TC、LDL-C、TNF-α 水平,調(diào)節(jié)血清NO/ET-1 的失衡,并減輕主動(dòng)脈損傷。表明白術(shù)水提物可能是通過激活A(yù)MPK/SIRT1/PGC-1α信號(hào)通路來調(diào)節(jié)線粒體功能,調(diào)節(jié)代謝,實(shí)現(xiàn)血管動(dòng)態(tài)平衡。
綜上,白術(shù)水提物能夠有效改善緩解倦怠乏力、排便無力、四肢煩熱等證候,減輕主動(dòng)脈的損傷,并通過激活A(yù)MPK/SIRT1/PGC-1α 通道,起到調(diào)節(jié)能量代謝的作用,最終改善線粒體功能障礙引起的血管穩(wěn)態(tài)失衡。
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