潘昱辰,吕有为,孙铭键,王曼力,杜培革,安丽萍

(北华大学药学院,吉林 吉林 132013)

世界卫生组织最新报告[1]显示,心脏病、癌症、糖尿病等非传染性疾病已超过传染病,成为“全球健康的头号杀手”,全球范围内每年约有4 100万人因非传染性疾病过早死亡.而高脂血症产生的高水平LDL和氧自由基是2型糖尿病、高血压、动脉粥样硬化、冠心病、脑血管意外和代谢综合征等非传染性疾病的主要诱发因素[2].高脂血症又被称为脂质异常血症,是一种脂质代谢异常而产生的一类疾病.随着人们生活水平和生活习惯的改变,高脂血症的发病率日益增高,目前,我国高脂血症的患病率已达到25.2%[3].现阶段,常用的降脂药物有他汀类、纤维蛋白类、胆汁酸类和烟酸类等[4].他汀类(如洛伐他汀)是临床常用降血脂药物,但长期服用也会产生一系列的不良反应,如肌肉毒性、皮肤不适、肝毒性、消化道症状等[5].因此,研制高效、低毒的降血脂药物依然具有重要的临床意义.

马齿苋(PortulacaoleraceaL.)又名马齿草,生长范围广泛,作为药食两用的中药,有一定的药理作用[6].马齿苋中含有黄酮类、萜类、香豆素类、挥发油类等有效成分,药理作用也相当丰富,有相关研究[7]证实马齿苋具有降血糖、抑菌、增强免疫力等多种功能.本研究建立了高脂血症小鼠模型,通过预防性给药,探讨马齿苋水提物对实验小鼠血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、超氧化物歧化酶 (SOD)、丙二醛 (MDA)、谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶(AST)水平的影响,可为更深入研发马齿苋降血脂功能的药品食品提供理论依据.

1 实验材料

1.1 实验材料

马齿苋(安国市保康中药饮品加工有限公司);SPF级雄性ICR小鼠(4～5周龄,实验动物许可证编号:SCXK(吉)-2016-0003,长春市亿斯实验动物技术有限责任公司)50只,体质量(20.0±2.0)g;TC、TG、HDL-C、LDL-C、SOD、MDA、ALT、AST试剂盒(南京建成生物工程研究所);普通饲料和高脂饲料(长春市亿斯实验动物技术有限责任公司).其余化学试剂均为分析纯.

1.2 实验仪器

ME104E电子天平(梅特勒托利多仪器有限公司);MDF-32V超低温冰箱(SANYO公司,日本);RE-52A旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);Milli-Q纯水机(Millipore公司,美国);InfiniteM200型全波段酶标仪(TECAN公司,瑞士);THZ-C恒温振荡器(太仓市实验设备厂);5430低温高速离心机(Eppendorf公司,德国);VS-65UE恒温超声波提取机(无锡沃信仪器制造有限公司);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司).

2 实验方法

2.1 马齿苋水提物制备

称量5 kg马齿苋干品,粉碎,按料液比m∶V=1∶10(g∶mL)的比例加入蒸馏水,利用超声波65 ℃提取3次,1.5 h/次.合并提取液,在8 000 r/min下离心30 min.利用旋转蒸发仪挥去上清液3/4水分,得马齿苋提取物,保存备用.

2.2 实验动物及处理

挑选健康的雄性ICR小鼠50只,进行1周的饲养,自由进食、饮水.动物室温度(21±2)℃,湿度50%～70%.观察一般状态,然后重新称质量,再将小鼠随机分为5组,即对照组(Con)、模型组(Mod)、洛伐他汀药物组(Lov)、马齿苋低剂量组(PO-L)、马齿苋高剂量组(PO-H).喂养正常对照组时使用一般饲料,其他的实验组使用高脂肪饲料,建造高脂血症小鼠模型.本实验经医院医学伦理委员会审核批准.

2.3 实验动物的给药

5组模型小鼠分别给药(马齿苋提取物),其中洛伐他汀组10 mg/kg、马齿苋低剂量组430 mg/kg、马齿苋高剂量组740 mg/kg.对照组和模型组用相同体积的生理盐水做代替,连续灌胃给药49 d.

2.4 小鼠体质量和脏器系数测定

实验期间,每周称量小鼠体质量,根据体质量变化而改变给药剂量,以周为单位记录数据.

小鼠在末次给药24 h后,取肝脏、肾脏和脾脏,称质量,计算脏器指数.

脏器指数=脏器质量(mg)/动物体质量(g).

2.5 小鼠血清生化指标测定

各组小鼠最后一次灌胃给药并禁食不禁水12 h后,称量各组小鼠体质量;眼球取血,脱颈处死;4 ℃低温下3 000 r/min离心血样10 min,分离后取上清,弃下半部;应用试剂盒检测血清中TG、TC、LDL-C、HDL-C、SOD、MDA、ALT、AST水平.

2.6 统计学分析

3 结 果

3.1 马齿苋水提物对小鼠体质量及脏器系数的影响

本研究结果显示,造模前每组小鼠体质量比较差异无统计学意义(P>0.05);造模后小鼠体质量增加,正常组变化最小.

与正常组比较,模型组、Lov组、PO-L组、PO-H组小鼠体质量增加(P<0.01),说明高脂饮食使小鼠体质量显著增加;与模型组比较,PO-H组、Lov组、PO-L组的小鼠体质量显著降低,其中PO-L组明显降低(P<0.05),而PO-H组和Lov组显著降低(P<0.01),说明阳性药和马齿苋水提取物均能降低高脂血症小鼠的体质量.见图1.

本研究结果显示,与正常组比较,模型组的肝脏指数增大(P<0.01);与模型组比较,PO-H组和Lov组的肝脏指数下降(P<0.01),PO-L组肝脏指数下降(P<0.05).与正常组比较,其他实验组肾脏指数和脾脏指数比较差异无统计学意义(P>0.05).本研究结果表明,马齿苋水提物对高脂血症小鼠肝脏有一定的改善作用.见图2.

图1 马齿苋水提物对小鼠体质量的影响Fig.1 Effect of Portulaca oleracea water extract on

3.2 马齿苋水提物对小鼠血清生化指标的影响

本研究结果显示,与对照组比较,模型组的TC、TG、LDL值升高(P<0.01),而HDL值降低(P<0.01),说明小鼠高脂血症模型诱导成功;与模型组比较,Lov组的TC、TG、LDL值降低(P<0.01),而HDL值升高(P<0.01);与模型组比较,PO-H组的TC、TG下降(P<0.01),HDL升高(P<0.01),LDL显著降低(P<0.05);与模型组比较,PO-L组的TC、TG、LDL显著降低(P<0.05),而HDL升高(P<0.01).本研究结果表明,马齿苋水提物能降低高脂血症小鼠的血脂水平.见图3.

与对照组比较,*.P<0.05,**.P<0.01;与Mod组比较,#.P<0.05,##.P<0.01.图2 各组小鼠脏器指数Fig.2 Organ index of mice in each

与对照组比较,*.P<0.05,**.P<0.01;与Mod组比较,#.P<0.05,##.P<0.01.图3 小鼠血脂水平测定结果Fig.3 Determination results of blood lipid level in

3.3 马齿苋水提物对小鼠抗氧化水平的影响

本研究结果显示,与正常组比较,模型组小鼠血清SOD浓度降低(P<0.01),MDA浓度升高(P<0.01);与模型组比较,Lov、PO-L、PO-H组小鼠血清SOD浓度均升高(P<0.01),而Lov组小鼠血清中MDA浓度下降(P<0.01),PO-L组MDA浓度没有变化(P>0.05),PO-H组MDA浓度下降显著(P<0.05).本研究结果表明,马齿苋水提物能够使高脂血症小鼠血清中SOD浓度升高,MDA水平降低,从而提高了其抗氧化能力.见图4.

3.4 马齿苋水提物对小鼠肝功能的影响

本研究结果显示,与正常组比较,模型组小鼠血清中AST、ALT升高(P<0.01);与模型组比较,Lov组、PO-L组、PO-H组小鼠AST、ALT降低(P<0.01).本研究结果表明,马齿苋水提物对高脂血症小鼠肝脏具有潜在的改善作用.见图5.

与对照组比较,*.P<0.05,**.P<0.01;与Mod组比较,#.P<0.05,##.P<0.01.图4 高血脂症小鼠血清抗氧化水平测定Fig.4 Determination of serum antioxidant level in mice with hyperlipidemia

与Con组比较,*.P<0.05,**.P<0.01;与Mod组比较,#.P<0.05,##.P<0.01.图5 对高脂血症小鼠血清转氨酶活力测定Fig.5 Determination of serum transaminase activity in hyperlipidemic mice

4 讨 论

长期的高脂血症是引发动脉粥样硬化类疾病的重要危险因素[8],动脉粥样硬化是心血管疾病的易感因素.心血管疾病的致死率较高,因此,有效防治高脂血症具有重要临床意义.

人类高脂血症通常与长期高脂饮食有关.本研究通过高脂饮食建立高脂血症小鼠模型,经过7周的高脂饮食喂养后,与空白对照组比较,模型组小鼠体质量显著增加(P<0.05),体态变得臃肿,活动减少,排泄和饮食增加,精神萎靡,并且TC、TG、LDL、MDA、AST和ALT含量显著升高(P<0.05),HDL和SOD含量显著降低(P<0.05).TC、TG、LDL和HDL的异常变化(P<0.05)说明小鼠机体出现明显的脂肪代谢紊乱,出现高脂血症[9-10].在细胞水平上,高脂血症使机体内葡萄糖氧化而产生大量的氧自由基[11],从而使模型组小鼠处于氧化应激状态,小鼠血清MDA升高、SOD水平降低.实验小鼠的脏器指数是动物的生物学指标,脏器的肿大或萎缩体现脏器的损伤情况,脏器与体质量的比值减小说明脏器有可能出现一定程度的萎缩,比值增加说明脏器有可能有增生和水肿的情况[12].根据脏器指数可以初步判断脏器病变的性质、程度及功能状况,可反映药物的毒副作用[13].ALT、AST是肝损伤评判的主要指标[14],高脂血症对肝组织造成损伤,改变了它们的运输功能和膜通透性,导致酶从细胞中漏出[15].只要有1%的肝细胞发生坏死或损伤,血清中的转氨酶就会升高一倍[16].在本研究中,模型组小鼠的肝脏脏器指数显著增大,ALT和AST水平升高,说明高脂饮食造成了一定肝脏损伤.

马齿苋是广泛分布的一种中草药,同时它在许多国家有食用历史[17].本实验发现马齿苋水提物可以降低高脂血症小鼠血清TC、TG、LDL、MDA、AST和ALT水平(P<0.05),升高血清HLD和SOD水平(P<0.05),说明马齿苋水提物具有调节高脂血症小鼠血脂代谢异常的作用,可以在一定程度上对抗高脂饮食对实验动物的影响.在马齿苋干燥叶、茎和籽的乙醇提取物对高血脂大鼠降血脂作用的研究中也得到了相似的结果[18-20].有研究[17]显示,从马齿苋中分离得到了多种黄酮类化合物、多酚类化合物、有机酸类化合物及萜类化合物等.酚类化合物在改善雌性大鼠的脂质状况方面具有重要作用,而黄酮和有机酸类化合物则有助于纠正高脂血症动物的脂质状况并提高HDL水平[18].马齿苋的多酚类和黄酮类成分具有体外抑制胰脂肪酶和α-葡萄糖苷酶的活性[21],马齿苋多糖可以降低四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠的血脂水平[22].另外,马齿苋的降血脂作用可能也与其本身所具有的抗氧化作用有关[23].

综上所述,马齿苋水提物具有降血脂的作用,本研究为马齿苋进一步开发和应用提供了理论依据.