馬齒莧水提物對高脂血癥小鼠血脂的影響

潘昱辰,呂有為,孫銘鍵,王曼力,杜培革,安麗萍

(北華大學藥學院,吉林 吉林 132013)

世界衛(wèi)生組織最新報告[1]顯示,心臟病、癌癥、糖尿病等非傳染性疾病已超過傳染病,成為“全球健康的頭號殺手”,全球范圍內每年約有4 100萬人因非傳染性疾病過早死亡.而高脂血癥產(chǎn)生的高水平LDL和氧自由基是2型糖尿病、高血壓、動脈粥樣硬化、冠心病、腦血管意外和代謝綜合征等非傳染性疾病的主要誘發(fā)因素[2].高脂血癥又被稱為脂質異常血癥,是一種脂質代謝異常而產(chǎn)生的一類疾病.隨著人們生活水平和生活習慣的改變,高脂血癥的發(fā)病率日益增高,目前,我國高脂血癥的患病率已達到25.2%[3].現(xiàn)階段,常用的降脂藥物有他汀類、纖維蛋白類、膽汁酸類和煙酸類等[4].他汀類(如洛伐他汀)是臨床常用降血脂藥物,但長期服用也會產(chǎn)生一系列的不良反應,如肌肉毒性、皮膚不適、肝毒性、消化道癥狀等[5].因此,研制高效、低毒的降血脂藥物依然具有重要的臨床意義.

馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)又名馬齒草,生長范圍廣泛,作為藥食兩用的中藥,有一定的藥理作用[6].馬齒莧中含有黃酮類、萜類、香豆素類、揮發(fā)油類等有效成分,藥理作用也相當豐富,有相關研究[7]證實馬齒莧具有降血糖、抑菌、增強免疫力等多種功能.本研究建立了高脂血癥小鼠模型,通過預防性給藥,探討馬齒莧水提物對實驗小鼠血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL)、超氧化物歧化酶 (SOD)、丙二醛 (MDA)、谷丙轉氨酶 (ALT)、谷草轉氨酶(AST)水平的影響,可為更深入研發(fā)馬齒莧降血脂功能的藥品食品提供理論依據(jù).

1 實驗材料

1.1 實驗材料

馬齒莧(安國市?？抵兴庯嬈芳庸び邢薰?;SPF級雄性ICR小鼠(4～5周齡,實驗動物許可證編號:SCXK(吉)-2016-0003,長春市億斯實驗動物技術有限責任公司)50只,體質量(20.0±2.0)g;TC、TG、HDL-C、LDL-C、SOD、MDA、ALT、AST試劑盒(南京建成生物工程研究所);普通飼料和高脂飼料(長春市億斯實驗動物技術有限責任公司).其余化學試劑均為分析純.

1.2 實驗儀器

ME104E電子天平(梅特勒托利多儀器有限公司);MDF-32V超低溫冰箱(SANYO公司,日本);RE-52A旋轉蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);Milli-Q純水機(Millipore公司,美國);InfiniteM200型全波段酶標儀(TECAN公司,瑞士);THZ-C恒溫振蕩器(太倉市實驗設備廠);5430低溫高速離心機(Eppendorf公司,德國);VS-65UE恒溫超聲波提取機(無錫沃信儀器制造有限公司);SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿有限公司).

2 實驗方法

2.1 馬齒莧水提物制備

稱量5 kg馬齒莧干品,粉碎,按料液比m∶V=1∶10(g∶mL)的比例加入蒸餾水,利用超聲波65 ℃提取3次,1.5 h/次.合并提取液,在8 000 r/min下離心30 min.利用旋轉蒸發(fā)儀揮去上清液3/4水分,得馬齒莧提取物,保存?zhèn)溆?

2.2 實驗動物及處理

挑選健康的雄性ICR小鼠50只,進行1周的飼養(yǎng),自由進食、飲水.動物室溫度(21±2)℃,濕度50%～70%.觀察一般狀態(tài),然后重新稱質量,再將小鼠隨機分為5組,即對照組(Con)、模型組(Mod)、洛伐他汀藥物組(Lov)、馬齒莧低劑量組(PO-L)、馬齒莧高劑量組(PO-H).喂養(yǎng)正常對照組時使用一般飼料,其他的實驗組使用高脂肪飼料,建造高脂血癥小鼠模型.本實驗經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準.

2.3 實驗動物的給藥

5組模型小鼠分別給藥(馬齒莧提取物),其中洛伐他汀組10 mg/kg、馬齒莧低劑量組430 mg/kg、馬齒莧高劑量組740 mg/kg.對照組和模型組用相同體積的生理鹽水做代替,連續(xù)灌胃給藥49 d.

2.4 小鼠體質量和臟器系數(shù)測定

實驗期間,每周稱量小鼠體質量,根據(jù)體質量變化而改變給藥劑量,以周為單位記錄數(shù)據(jù).

小鼠在末次給藥24 h后,取肝臟、腎臟和脾臟,稱質量,計算臟器指數(shù).

臟器指數(shù)=臟器質量(mg)/動物體質量(g).

2.5 小鼠血清生化指標測定

各組小鼠最后一次灌胃給藥并禁食不禁水12 h后,稱量各組小鼠體質量;眼球取血,脫頸處死;4 ℃低溫下3 000 r/min離心血樣10 min,分離后取上清,棄下半部;應用試劑盒檢測血清中TG、TC、LDL-C、HDL-C、SOD、MDA、ALT、AST水平.

2.6 統(tǒng)計學分析

3 結 果

3.1 馬齒莧水提物對小鼠體質量及臟器系數(shù)的影響

本研究結果顯示,造模前每組小鼠體質量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);造模后小鼠體質量增加,正常組變化最小.

與正常組比較,模型組、Lov組、PO-L組、PO-H組小鼠體質量增加(P<0.01),說明高脂飲食使小鼠體質量顯著增加;與模型組比較,PO-H組、Lov組、PO-L組的小鼠體質量顯著降低,其中PO-L組明顯降低(P<0.05),而PO-H組和Lov組顯著降低(P<0.01),說明陽性藥和馬齒莧水提取物均能降低高脂血癥小鼠的體質量.見圖1.

本研究結果顯示,與正常組比較,模型組的肝臟指數(shù)增大(P<0.01);與模型組比較,PO-H組和Lov組的肝臟指數(shù)下降(P<0.01),PO-L組肝臟指數(shù)下降(P<0.05).與正常組比較,其他實驗組腎臟指數(shù)和脾臟指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05).本研究結果表明,馬齒莧水提物對高脂血癥小鼠肝臟有一定的改善作用.見圖2.

圖1 馬齒莧水提物對小鼠體質量的影響Fig.1 Effect of Portulaca oleracea water extract on

3.2 馬齒莧水提物對小鼠血清生化指標的影響

本研究結果顯示,與對照組比較,模型組的TC、TG、LDL值升高(P<0.01),而HDL值降低(P<0.01),說明小鼠高脂血癥模型誘導成功;與模型組比較,Lov組的TC、TG、LDL值降低(P<0.01),而HDL值升高(P<0.01);與模型組比較,PO-H組的TC、TG下降(P<0.01),HDL升高(P<0.01),LDL顯著降低(P<0.05);與模型組比較,PO-L組的TC、TG、LDL顯著降低(P<0.05),而HDL升高(P<0.01).本研究結果表明,馬齒莧水提物能降低高脂血癥小鼠的血脂水平.見圖3.

與對照組比較,*.P<0.05,**.P<0.01;與Mod組比較,#.P<0.05,##.P<0.01.圖2 各組小鼠臟器指數(shù)Fig.2 Organ index of mice in each

與對照組比較,*.P<0.05,**.P<0.01;與Mod組比較,#.P<0.05,##.P<0.01.圖3 小鼠血脂水平測定結果Fig.3 Determination results of blood lipid level in

3.3 馬齒莧水提物對小鼠抗氧化水平的影響

本研究結果顯示,與正常組比較,模型組小鼠血清SOD濃度降低(P<0.01),MDA濃度升高(P<0.01);與模型組比較,Lov、PO-L、PO-H組小鼠血清SOD濃度均升高(P<0.01),而Lov組小鼠血清中MDA濃度下降(P<0.01),PO-L組MDA濃度沒有變化(P>0.05),PO-H組MDA濃度下降顯著(P<0.05).本研究結果表明,馬齒莧水提物能夠使高脂血癥小鼠血清中SOD濃度升高,MDA水平降低,從而提高了其抗氧化能力.見圖4.

3.4 馬齒莧水提物對小鼠肝功能的影響

本研究結果顯示,與正常組比較,模型組小鼠血清中AST、ALT升高(P<0.01);與模型組比較,Lov組、PO-L組、PO-H組小鼠AST、ALT降低(P<0.01).本研究結果表明,馬齒莧水提物對高脂血癥小鼠肝臟具有潛在的改善作用.見圖5.

與對照組比較,*.P<0.05,**.P<0.01;與Mod組比較,#.P<0.05,##.P<0.01.圖4 高血脂癥小鼠血清抗氧化水平測定Fig.4 Determination of serum antioxidant level in mice with hyperlipidemia

與Con組比較,*.P<0.05,**.P<0.01;與Mod組比較,#.P<0.05,##.P<0.01.圖5 對高脂血癥小鼠血清轉氨酶活力測定Fig.5 Determination of serum transaminase activity in hyperlipidemic mice

4 討 論

長期的高脂血癥是引發(fā)動脈粥樣硬化類疾病的重要危險因素[8],動脈粥樣硬化是心血管疾病的易感因素.心血管疾病的致死率較高,因此,有效防治高脂血癥具有重要臨床意義.

人類高脂血癥通常與長期高脂飲食有關.本研究通過高脂飲食建立高脂血癥小鼠模型,經(jīng)過7周的高脂飲食喂養(yǎng)后,與空白對照組比較,模型組小鼠體質量顯著增加(P<0.05),體態(tài)變得臃腫,活動減少,排泄和飲食增加,精神萎靡,并且TC、TG、LDL、MDA、AST和ALT含量顯著升高(P<0.05),HDL和SOD含量顯著降低(P<0.05).TC、TG、LDL和HDL的異常變化(P<0.05)說明小鼠機體出現(xiàn)明顯的脂肪代謝紊亂,出現(xiàn)高脂血癥[9-10].在細胞水平上,高脂血癥使機體內葡萄糖氧化而產(chǎn)生大量的氧自由基[11],從而使模型組小鼠處于氧化應激狀態(tài),小鼠血清MDA升高、SOD水平降低.實驗小鼠的臟器指數(shù)是動物的生物學指標,臟器的腫大或萎縮體現(xiàn)臟器的損傷情況,臟器與體質量的比值減小說明臟器有可能出現(xiàn)一定程度的萎縮,比值增加說明臟器有可能有增生和水腫的情況[12].根據(jù)臟器指數(shù)可以初步判斷臟器病變的性質、程度及功能狀況,可反映藥物的毒副作用[13].ALT、AST是肝損傷評判的主要指標[14],高脂血癥對肝組織造成損傷,改變了它們的運輸功能和膜通透性,導致酶從細胞中漏出[15].只要有1%的肝細胞發(fā)生壞死或損傷,血清中的轉氨酶就會升高一倍[16].在本研究中,模型組小鼠的肝臟臟器指數(shù)顯著增大,ALT和AST水平升高,說明高脂飲食造成了一定肝臟損傷.

馬齒莧是廣泛分布的一種中草藥,同時它在許多國家有食用歷史[17].本實驗發(fā)現(xiàn)馬齒莧水提物可以降低高脂血癥小鼠血清TC、TG、LDL、MDA、AST和ALT水平(P<0.05),升高血清HLD和SOD水平(P<0.05),說明馬齒莧水提物具有調節(jié)高脂血癥小鼠血脂代謝異常的作用,可以在一定程度上對抗高脂飲食對實驗動物的影響.在馬齒莧干燥葉、莖和籽的乙醇提取物對高血脂大鼠降血脂作用的研究中也得到了相似的結果[18-20].有研究[17]顯示,從馬齒莧中分離得到了多種黃酮類化合物、多酚類化合物、有機酸類化合物及萜類化合物等.酚類化合物在改善雌性大鼠的脂質狀況方面具有重要作用,而黃酮和有機酸類化合物則有助于糾正高脂血癥動物的脂質狀況并提高HDL水平[18].馬齒莧的多酚類和黃酮類成分具有體外抑制胰脂肪酶和α-葡萄糖苷酶的活性[21],馬齒莧多糖可以降低四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠的血脂水平[22].另外,馬齒莧的降血脂作用可能也與其本身所具有的抗氧化作用有關[23].

綜上所述,馬齒莧水提物具有降血脂的作用,本研究為馬齒莧進一步開發(fā)和應用提供了理論依據(jù).