胡椒酸乙二胺對(duì)高脂血癥大鼠血脂水平和抗氧化能力的影響

張瑞　吐爾孫拜克·葉爾達(dá)　呂梅霞　迪娜·木合亞提　阿依古麗·阿力木　彭冰鑫

[摘要] 目的 研究胡椒酸乙二胺（PAE）對(duì)高脂血癥大鼠血脂水平和抗氧化能力的影響。 方法 選取SPF級(jí)雄性SD大鼠65只，測(cè)定其基礎(chǔ)血清膽固醇（TC）和三酰甘油（TG）水平，10只作為正常對(duì)照組，給予普通飼料，55只作為造模組喂以高脂飼料，干預(yù)4周后，再次檢測(cè)TC和TG，比較造模前后血脂水平，TC、TG顯著升高認(rèn)為造模成功。將造模成功的50只大鼠分為五組：高脂模型組（n = 10）;陽性藥物組（辛伐他汀，10 mg/kg，n = 10）;PAE高劑量組（10 mg/kg，n = 10）;中劑量組（5 mg/kg，n = 10）;低劑量組（2.5 mg/kg，n = 10），各組連續(xù)灌胃4周，每日1次。第4周末，采集血清，分析TC、TG、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）以及丙二醛（MDA）水平。 結(jié)果 與正常對(duì)照組和高脂模型組比較，PAE各劑量組均能降低TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C水平（P < 0.05或P < 0.01）;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組LDL-C水平顯著降低（P < 0.05）。與高脂模型組比較，PAE高劑量組T-SOD、GSH-Px活性升高（P < 0.05或P < 0.01），陽性藥物組和PAE中劑量組MDA含量顯著降低（P < 0.01）;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組MDA含量明顯升高（P < 0.05）。 結(jié)論 PAE能降低高脂血癥大鼠血脂水平，升高血清T-SOD和GSH-Px活力，降低MDA含量，提示PAE的降血脂作用可能與其改善高脂飲食大鼠氧化應(yīng)激作用有關(guān)。

[關(guān)健詞] 胡椒酸乙二胺;高脂血癥;降血脂;抗氧化

[中圖分類號(hào)] R589.2 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] 1673-7210（2019）05（b）-0009-04

[Abstract] Objective To study the effects of pepper acid ethylenediamine （PAE） on blood lipid levels and antioxidant capacity in hyperlipidemia rats. Methods Sixty-five SPF male Sprague-Dawley rats were selected. Their basic serum cholesterol （TC） and triglyceride （TG） were determined. 10 rats were selected as the normal control group and given normal diets. 55 rats were fed with high-fat diet as model groups. After 4 weeks of intervention， TC and TG were detected again. Compared with the blood lipid levels before and after modeling， TC and TG were significantly increased， then the model was believed to have been built successfully. The 50 rats with successful modeling were divided into 5 groups： high-fat model group （n = 10）， positive drug group （Simvastatin， 10 mg/kg， n = 10）， and high （10 mg/kg， n = 10）， medium （5 mg/kg， n = 10） and low （2.5 mg/kg， n = 10） dose of PAE groups. Each group was continuously intragastrically administered for 4 weeks， once a day. At the end of the fourth week， serum was collected for analysis of the levels of TC， TG， high density lipoprotein （HDL-C）， low density lipoprotein （LDL-C）， total superoxide dismutase （T-SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and malondialdehyde （MDA）. Results Compared with the normal control group and hyperlipidemia model group， each dose of PAE groups could reduce the levels of TC， TG， LDL-C and raise HDL-C （P < 0.05 or P < 0.01）; compared with the positive drug group， the levels of LDL-C in high dose of PAE group were decreased （P < 0.05）. Compared with the high fat model group， the activity of T-SOD and GSH-Px in high dose of PAE group increased （P < 0.05 or P < 0.01）， the content of MDA in positive drug group and middle dose of PAE group was significantly decreased （P < 0.01）. Compared with the positive drug group， the content of MDA in high dose of PAE group inecreased （P < 0.05）. Conclusion PAE can reduce blood lipid levels， increase the activity of serum T-SOD， GSH-Px， and decrease MDA content in hyperlipidemia rats， suggesting that the hypolipidemic effect of PAE may be ralated to improving oxidative stress in rats with high fat diet.

[Key words] Pepper acid ethylenediamine; Hyperlipidemia; Hypolipidemic; Antioxidant

近年來，隨著人們飲食習(xí)慣的改變，一日三餐中高脂、高能量食物的比例增加，導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂，膽固醇和三酰甘油（TG）積聚，脂肪肝、高脂血癥等疾病的發(fā)生率也隨之增加[1]。研究表明，血脂異常可導(dǎo)致體內(nèi)自由基水平升高，并在整個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化形成過程中發(fā)生自由基損傷[2]。因此，下調(diào)自由基水平在預(yù)防和治療心血管疾病中起著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們健康意識(shí)的提高，人們?cè)絹碓疥P(guān)注天然抗氧化劑。胡椒堿是從常用的中草藥蒙古藥材胡椒中提取的主要活性成分。胡椒堿及其衍生物具有多種藥理作用，已證明這些化合物具有降脂、抗腫瘤及對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用[3-4]，降血脂作用最為明顯，其降血脂作用可能與抗氧化作用有關(guān)。據(jù)報(bào)道[5-6]，胡椒堿能抑制致癌物引起的腸黏膜過氧化，增加谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和Na+-K+ATP酶的活性。黑胡椒和胡椒堿可以增加高脂飲食誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激大鼠的超氧化物歧化酶（SOD）和GSH-Px含量[7]。胡椒酸乙二胺（piperic acid ethylenediamine，PAE）是由胡椒堿合成的化合物。急性毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PAE毒性較低[8]。本研究在前期工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了PAE對(duì)高脂血癥大鼠血脂水平及抗氧化指標(biāo)的影響，為PAE降血脂及其作用機(jī)制的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 ?PAE分子式：C14H16O3N2，由新疆伊犁師范學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)教研室合成提供。

1.1.2 試劑與儀器 ?辛伐他汀（山東方明藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司，生產(chǎn)批號(hào)：170523）;丙二醛（MDA）（生產(chǎn)批號(hào)：20180120）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）（生產(chǎn)批號(hào)：20180118）、GSH-Px（生產(chǎn)批號(hào)：20180119）測(cè)試盒均由南京建成生物工程研究所提供。全自動(dòng)生化分析儀（邁瑞B(yǎng)S-120型）;SF-80-2C型臺(tái)式低速離心機(jī)（上海菲恰爾分析儀器有限公司）;722N可見分光光度計(jì)（上海菁華科技儀器有限公司）。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 ?SPF級(jí)雄性SD大鼠65只，體重180～220 g，6～8周齡，購于新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)：SCXK（新）2016-0003，實(shí)驗(yàn)單位使用許可證號(hào)：SYXK（新）2016-0002]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在SPF級(jí)動(dòng)物屏障實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)，環(huán)境溫度20～25℃，相對(duì)濕度45%～80%。本研究遵循了新疆醫(yī)科大學(xué)所制訂的有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物保護(hù)和使用的指南，并經(jīng)本單位實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 飼料 ?普通飼料：小麥25%、玉米22%、麩皮12%、油渣18%、豆粕12%、魚粉8%、其他成分3%。高脂飼料：普通飼料76.5%、豬油10%、白糖5%、蛋黃粉5%、膽固醇3%、膽酸鈉0.5%。

1.2.2 高脂血癥模型建立 ?SPF級(jí)雄性SD大鼠65只，適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，測(cè)定基礎(chǔ)血清總膽固醇（TC）和TG，采用隨機(jī)數(shù)字表法抽取10只作為正常對(duì)照組，給予普通飼料，其余55只作為造模組喂以高脂飼料。喂養(yǎng)4周后，再次檢測(cè)血清TC和TG，比較造模后兩組血脂水平，以造模后TC、TG顯著升高，且統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)P < 0.05為建模成功。

1.2.3 分組及干預(yù) ?將造模成功的50只大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為五組：高脂模型組、陽性藥物組（辛伐他汀，10 mg/kg）和PAE高（10 mg/kg）、中（5 mg/kg）、低（2.5 mg/kg）劑量組，每組各10只。每日定時(shí)灌胃給藥1次。正常對(duì)照組和高脂模型組灌胃0.5% CMC-Na。各組大鼠灌胃劑量按2 mL/100 g計(jì)算，連續(xù)灌胃4周，除正常對(duì)照組以基礎(chǔ)飼料飼養(yǎng)外，其余各組均為高脂飼料。每周稱量體重1次。期間計(jì)算每周體重增量（體重增量=干預(yù)周體重-干預(yù)前體重）。

1.2.4 血樣采集 ?末次給藥，禁食不禁水12 h后，用10%水合氯醛以0.35 mL/100 g腹腔注射麻醉動(dòng)物，腹主動(dòng)脈采血5 mL，于離心機(jī)中3500 r/min離心10 min，取上清液，-20℃凍存待測(cè)。

1.3 觀察指標(biāo)

采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清TC、TG、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平，采用722N可見分光光度計(jì)測(cè)定血清MDA、T-SOD、GSH-Px含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組比較采用方差分析，不服從正態(tài)分布的用秩和檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 高脂飼料造模對(duì)大鼠血脂的影響

造模后，與正常對(duì)照組比較，造模組的55只大鼠中，除去5只TC、TG值無變化外，其余均顯著升高，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），提示高脂血癥大鼠造模成功。見表1。

2.2 PAE對(duì)高脂血癥大鼠體重的影響

干預(yù)前，陽性藥物組和PAE各劑量組體重與高脂模型組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。干預(yù)1周，與正常對(duì)照組比較，其他各組體重增量明顯（P < 0.05或P < 0.01）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE各劑量組體重增量均有降低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。干預(yù)2周，高脂模型組體重較正常對(duì)照組顯著增加（P < 0.01），PAE高劑量組體重較高脂模型組明顯下降（P < 0.05）。干預(yù)3周，與正常對(duì)照組比較，其他各組體重增量不明顯，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）;與高脂模型組比較，僅PAE高劑量組體重顯著下降（P < 0.01）。干預(yù)4周后，高脂模型組體重較正常對(duì)照組明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE各劑量組體重增量變化不明顯，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

2.3 PAE對(duì)高脂血癥大鼠血脂的影響

與正常對(duì)照組比較，PAE各劑量組TG、LDL-C水平明顯降低（P < 0.05），其中，PAE中、低劑量組TG值下降顯著（P < 0.01），PAE高、中劑量組LDL-C值下降顯著（P < 0.01）;與高脂模型組比較，陽性藥物組血清TC、TG值顯著降低（P < 0.01），PAE高、中、低各劑量組TC、TG值顯著降低，HDL-C值顯著升高（P < 0.01），LDL-C值降低以高、中劑量組差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01），其中TC、LDL-C值降低呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系，并以PAE高劑量組效果顯著，TG及HDL-C值以PAE中劑量組最優(yōu)。與陽性藥物組比較，PAE高劑量組LDL-C水平降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見表3。

2.4 PAE對(duì)高脂血癥大鼠抗氧化能力的影響

與正常對(duì)照組比較，高脂模型組大鼠血清MDA含量增加，T-SOD、GSH-Px水平下降（P < 0.05）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE中、低劑量組MDA含量降低（P < 0.01或P < 0.05），PAE高劑量組T-SOD水平提高（P < 0.05），陽性藥物組和PAE各劑量組GSH-Px均升高（P < 0.05或P < 0.01），尤以PAE中、高劑量組升高最為顯著;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組MDA含量明顯升高（P < 0.05）。見表4。

3 討論

從胡椒中提取的活性成分胡椒堿已被證實(shí)具有顯著的降脂效果[9]，研究發(fā)現(xiàn)[10]，胡椒堿及其衍生物能夠降低體內(nèi)脂質(zhì)沉積和體重，此外黑胡椒可以有效降低因高脂飲食誘發(fā)的脂質(zhì)異常大鼠的體重和血脂水平[11]。

本研究通過對(duì)大鼠給予高脂飼料飲食建立高脂血癥大鼠模型，進(jìn)而觀察了PAE對(duì)大鼠體重和血脂的影響，研究發(fā)現(xiàn)PAE高劑量組能夠改善高脂血癥大鼠的體重變化，其余各劑量組對(duì)體重影響不大;PAE各劑量組血清TC、TG、LDL-C的水平較高脂模型組顯著降低，HDL-C水平較高脂模型組明顯升高，提示PAE在降血脂方面有顯著的效果。

人體正常代謝產(chǎn)生許多自由基，如超氧陰離子和羥基。正常的生理?xiàng)l件下，體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和消除保持動(dòng)態(tài)平衡;一旦出現(xiàn)疾病，自由基失去動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而會(huì)在分子、細(xì)胞甚至器官水平上對(duì)人體造成損害，加快人體的衰變過程[12]，長(zhǎng)時(shí)間高脂飲食會(huì)增加體內(nèi)能量和脂肪含量，體內(nèi)自由基的含量也會(huì)明顯增多。大量的自由基可引起DNA損傷和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化[13-15]，進(jìn)一步引起細(xì)胞功能的異常變化，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生和脂質(zhì)代謝異常，引發(fā)高脂血癥。SOD、GSH-Px和MDA能夠衡量機(jī)體抗氧化能力的大小。SOD是體內(nèi)清除自由基的抗氧化酶，可對(duì)抗氧自由基對(duì)細(xì)胞造成的損害[16]。MDA是機(jī)體脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的代謝產(chǎn)物，其含量可間接反映自由基的產(chǎn)生情況和機(jī)體的脂質(zhì)過氧化程度[17]。GSH-Px是生物體內(nèi)清除氧自由基的主要酶類，可防止多不飽和脂肪酸過氧化，還能調(diào)節(jié)血脂[18]。研究表明，胡椒中的胡椒堿、胡椒堿衍生物等具有較好的抗氧化性，其清除自由基的能力對(duì)于心血管病、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥、炎癥等的防治具有較好效果[19-21]。汪曉琳[22]報(bào)道，黑胡椒中的胡椒堿具有很好的抗氧化活性，可作為天然的抗氧化劑。張玲玲等[23]發(fā)現(xiàn)黑胡椒揮發(fā)油具有較強(qiáng)的抗氧化活性，能很好地抗脂質(zhì)過氧化。另據(jù)報(bào)道[24-25]，胡椒堿衍生物的調(diào)脂作用機(jī)制可能與其提高抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT的活力和增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力有關(guān)。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與高脂模型組比較，T-SOD、GSH-Px活性無論陽性藥物組還是PAE各劑量組均提高了，并以PAE中、高劑量組作用更為顯著，且PAE高劑量組的效果與陽性藥物組比較差異不大，提示PAE能提高高脂血癥大鼠的抗氧化水平，有助于改善氧化應(yīng)激作用，對(duì)防治或治療血脂異常具有重要意義。

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