花青素對動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠抗氧化和血脂代謝的影響

歐海龍++張慶海

[摘要] 目的 探討花青素在動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠體內(nèi)抗氧化能力和血脂代謝中的作用。 方法 高脂飲食誘導(dǎo)基因敲除的ApoE-/-小鼠8周后，每天用不同劑量（低、中、高：50、100、200 mg/kg）的花青素對小鼠連續(xù)灌胃8周。獲取血清和肝臟并分別檢測各抗氧化指標(biāo)和各項(xiàng)血脂含量。 結(jié)果 中、高劑量組血清中SOD活性的提高及血清和肝臟的MDA含量的降低與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；高劑量組肝臟的SOD活性與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平，隨著劑量的增加不斷降低，中、高劑量組中TG水平與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；高劑量組TC和LDL-C水平與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。 結(jié)論 花青素對高脂誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化小鼠具有抗氧化、降低血脂的功能。

[關(guān)鍵詞] 花青素；ApoE-/-小鼠；氧化；血脂；動(dòng)脈粥樣硬化

[中圖分類號] R543 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2015）08（a）-0004-04

體內(nèi)脂代謝紊亂，可使過多的脂質(zhì)沉積在血管內(nèi)壁，并在脂質(zhì)氧化和各種炎癥反應(yīng)的作用下形成動(dòng)脈粥樣硬化。載脂蛋白ApoE基因敲除的純合小鼠（ApoE-/-）可正常存活和繁殖，但當(dāng)給予適當(dāng)?shù)母咧嬍硶r(shí)，可導(dǎo)致各種高脂蛋白血癥[1-2]，是動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)疾病病理和藥理研究的主要?jiǎng)游锬Ｐ蚚3-6]。花青素是一類具有多酚羥基的黃酮類化合物，主要存在于各種植物如葡萄、紫甘薯、藍(lán)莓和黑米中，在體內(nèi)具有抗氧化、抑制腫瘤及消炎等多種藥理功能[7-8]。本研究以實(shí)驗(yàn)室前期成功建立的動(dòng)脈粥樣硬化ApoE-/-模型小鼠為試驗(yàn)動(dòng)物[9]，對其用不同劑量的花青素處理，檢測小鼠體內(nèi)血清、肝臟的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性和丙二醛（malonaldehyde，MDA）的含量及各種血脂蛋白水平，分析花青素在動(dòng)脈粥樣硬化小鼠體內(nèi)的抗氧化反應(yīng)和血脂質(zhì)代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

電子天平（上海奧豪斯儀器公司），721型分光光度計(jì)（上海精密儀器公司），電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海躍進(jìn)公司）；紫甘薯花青素（青島鵬遠(yuǎn)公司），小鼠基礎(chǔ)飼料（貴陽醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心），低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）檢測試劑盒（南京建成生物公司），其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

ApoE-/-小鼠購自南京大學(xué)模式動(dòng)物研究所，引種協(xié)議[2012]470號。動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境條件為室溫20～25℃，相對濕度40%～70%。對6周齡左右的ApoE-/-雄性小鼠進(jìn)行高脂肪飼料（21.5%脂肪和0.15%膽固醇）喂養(yǎng)，喂食8周后，對體重為23～25 g的試驗(yàn)動(dòng)物分為4組，每組8只。對空白組（0 mg/kg）、花青素低劑量組（50 mg/kg）、花青素中劑量組（100 mg/kg）和花青素高劑量（200 mg/kg）的小鼠進(jìn)行灌胃，持續(xù)8周。試驗(yàn)結(jié)束后，解剖并取靜脈血和肝臟用于下一步試驗(yàn)。

1.3 體內(nèi)抗氧化酶活性測定

取肝臟組織加入10倍體積的生理鹽水，在冰浴中制成組織勻漿，以5000 r/min離心10 min，取上清液進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定，其中通過羥胺法測定SOD活性、硫代巴比安酸（TBA）比色法測定MDA的含量，具體方法根據(jù)南京建成生物公司提供的操作說明。

1.4 血脂水平的檢測方法

血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）水平的測定分別采用膽固醇氧化酶法（COD-PAP）及磷酸甘油氧化酶法（GPO-PAP），應(yīng)用分光光度計(jì)測其在500 nm吸收值。LDL-C和HDL-C測定所用試劑和方法均按照南京建成試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以x±s表示，采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 花青素對ApoE-/-小鼠血清和肝臟SOD、MDA的影響

低劑量組小鼠血清SOD、MDA值與空白組比較，改變不顯著；中、高劑量組血清SOD、MDA值與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；高劑量組SOD值提高了46%，而MDA降低了37%（表1）。在肝臟中，MDA下降水平在中劑量時(shí)有顯著差異（P<0.05）；SOD值則在高劑量時(shí)明顯提高（P<0.05）（表2）。

2.2 花青素對ApoE-/-小鼠血脂水平的影響

經(jīng)不同劑量花青素處理后，中、高劑量組TG水平與空白組比較顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；高劑量組TC和LDL-C水平與空白組比較出現(xiàn)明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；其中LDL-C的降低效果最顯著，高達(dá)60%多。4組HDL-C水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（圖1）。

3 討論

自由基是機(jī)體氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的一類強(qiáng)氧化性化合物。不斷積累的自由基誘發(fā)體內(nèi)細(xì)胞的氧化損傷、損害機(jī)體組織，是引起各種慢性疾病如動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素之一。生物體內(nèi)的SOD、過氧化氫酶（catalase，CAT）等抗氧化酶，可清除自由基、減少體內(nèi)過氧化脂質(zhì)、MDA等的生成，其活性的高低常被用于衡量機(jī)體的氧化程度[10-12]。本研究以SOD、MDA為指標(biāo)，分析花青素的抗氧化活性。

TG、TC、LDL-C及HDL-C是血清中的主要膽固醇類型，其中TG、TC、LDL-C的內(nèi)核里含有豐富的脂質(zhì)，如在血清中的水平過高，易沉積在血管壁上，逐漸發(fā)展為斑塊，是動(dòng)脈粥樣硬化的重要的危險(xiǎn)因素。HDL-C中蛋白含量較多，脂質(zhì)較少，且HDL-C有助于將血漿中的脂質(zhì)運(yùn)送回肝臟，進(jìn)行代謝，減少血管脂質(zhì)的功能。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)不同劑量花青素處理后TG、TC、LDL-C水平均有不同程度的下降，而HDL-C變化不大，說明花青素具有降低血脂，抗動(dòng)脈粥樣硬化的功能。

花青素是廣泛存在于植物中的一種水溶性的天然色素，也是植物花瓣、果實(shí)中的主要呈色物質(zhì)，其所含有的大量活性酚羥基，使花青素具有抗氧化及清除各種活性氧自由基的能力，并在果蠅、小鼠、大鼠及兔的研究中得到證實(shí)[13-17]。研究發(fā)現(xiàn)，花青素可通過激活A(yù)MP激活蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的途徑抑制糖尿病、腫瘤疾病的發(fā)生與發(fā)展[18-19]。Takikawa等[18]發(fā)現(xiàn)糖尿病模型小鼠經(jīng)藍(lán)莓花青素處理后，AMPK信號通路被激活同時(shí)顯著降低血糖濃度，并增強(qiáng)機(jī)體對胰島素的敏感度，緩解高糖血癥，顯示藍(lán)莓花青素在糖尿病的預(yù)防和治療上有著積極的意義。Park等通過對腫瘤移植小鼠的體內(nèi)研究認(rèn)為，花青素降低磷酸化糖原合酶激酶3β（phospho-GSK3 Beta）和β-catenin 蛋白的同時(shí)激活A(yù)MPK活性，從而抑制了腫瘤的遷移和浸潤；而AMPK抑制物的處理能夠消除花青素的抗腫瘤功效，說明花青素的抗腫瘤作用是通過對AMPK的激活而實(shí)現(xiàn)的[19]。另外，花青素在脂代謝中的調(diào)控作用也得到證實(shí)，其通過誘導(dǎo)膽固醇從巨噬細(xì)胞中流出，促進(jìn)膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，從而促進(jìn)血脂的代謝[20-21]。

本文通過花青素在動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠體內(nèi)的研究，進(jìn)一步確定花青素具有降低脂質(zhì)水平，改善血脂代謝功能。研究結(jié)果提示，花青素在動(dòng)脈粥樣硬化的防治上具有一定的功能。其對開發(fā)、利用花青素資源具有重要的指導(dǎo)意義?；ㄇ嗨乜赡芡ㄟ^降低體內(nèi)脂質(zhì)的氧化程度從而調(diào)節(jié)體內(nèi)脂質(zhì)代謝平衡并緩解動(dòng)脈粥樣硬化，但這些因素之間的具體關(guān)系及花青素在體內(nèi)作用的相關(guān)分子機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

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（收稿日期：2015-05-13 本文編輯：王紅雙）