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一种配伍组方的降血脂功效及相关机制研究

更新时间:2021-01-19 08:23点击:

  孙秀娥 秦梦 李藤藤 黄鹏 任立群 李敏
  
  
  吉林工程技术师范学院食品工程学院 吉林大学药学院实验药理与毒理教研室
  
  
  摘    要:
  
  
  目的本实验观察了淫羊藿、红景天和山药配伍组方的降血脂作用,探讨其机制为开发降血脂功效的保健食品提供实验依据。方法将50只雄性SD大鼠随机分为正常组(control)、模型组(model)、组方低、中、高三个剂量组(50、100、200 mg/kg),除正常组外,各组大鼠均给予高脂饮食,建立高脂血症模型。第31 d起,除正常组,其余各组继续饲喂高脂饮食,并开始按剂量灌胃给予受试组方,正常组和模型组给予等体积的0.5%羧甲基纤维素钠,每日1次,持续45 d。整体造模时间持续75 d。实验进行期间,每日记录大鼠体质量变化并分别于实验不同阶段测定大鼠血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)的水平,实验结束后,各组大鼠胸主动脉行HE染色进行观察,Westernblot法检测各组大鼠胸主动脉中Caspase家族相关蛋白的表达水平。结果与模型组相比,以淫羊藿、红景天、山药为组方可改善喂饲高脂饲料大鼠体质量的上升(P <0.05),降低血清中TG、TC、LDL的含量(P <0.05),提高HDL的水平(P <0.05),HE染色发现3个组方剂量组可改善胸主动脉的病理变化,其中高剂量组效果最为显著。此外,本组方还可以显著抑制cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 (P<0.05)的表达。结论本组方具有降低大鼠体质量和血脂水平,抑制胸主动脉中caspase家族蛋白的表达,为开发降脂保健食品提供实验依据。[营养学报,2020,42(4):398-402]
  
  
  关键词:
  
  
  淫羊藿 红景天 山药 降血脂 保健食品 大鼠
  
  
  THE LIPID-LOWERING EFFECT OF A COMPATIBLE FORMULA AND ITS RELATED MECHANISMS
  
  
  SUN Xiu-e QIN Meng LI Teng-teng HUANG Peng REN Li-qun LI Min
  
  
  College of Food Engineering, Jilin Engineering Normal University; Department of Experimental Pharmacology and Toxicology, Jilin University;
  
  
  Abstract:
  
  
  Objective To investigate the potential lipid-lowering effect of YHS, a mixture of Epimedium, Rhodiola and Yam, and its mechanism. Methods Fifty healthy male SD rats were randomly divided into five groups: normal, model, low, medium, and high dose(intervention) groups(50, 100, 200 mg/kg). Except for the normal group, rats in the model and intervention groups were fed a high fat diet for 75 days to establish a hyperlipidemia model. On day 31, rats in the intervention groups were gavaged with YHS once a day for 45 days. Rats in the normal and model groups were given an equal volume of 0.5% sodium carboxymethyl cellulose, once a day for 45 d. During the experiment, rats were weighed daily and triglyceride(TG), total cholesterol(TC), low-density lipoprotein(LDL) and high-density lipoprotein(HDL) in serum were measured at different stages of the experiment. After the experiment, the thoracic aorta was checked by HE staining, and the expression of caspase family-related proteins in the thoracic aorta was detected by western blot method. Results Compared with the model group, the YHS lowered body weight gain, reduced serum levels of TG, TC, LDL, and increased serum level of HDL. HE staining showed that YHS improved the pathological changes in the thoracic aorta tissues, and the high dose group dispayed the most effective changes among the three dose groups. In addition, the expression of cleaved-caspase-3 and cleaved-caspase-9 was significantly inhibited. Conclusion The YHS reduces body weight gain and blood lipid levels, and inhibited the expression of caspase family proteins in the thoracic aorta. YHS may be a promising lipid-lowering healthy food.[ACTA NUTRIMENTA SINICA, 2020, 42(4):398-402]
  
  
  Keyword:
  
  
  epimedium; rhodiola; Chinese yam; hypolipidemic; healthy food; rat;
  
  
  随着国民生活水平提高,高血脂发病率逐年上升。高血脂同时也是心肌梗死、动脉粥样硬化和冠心病等多种病症的重要诱发因素之一[1-2]。高血脂是指血清中的甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)和低密度脂蛋白(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)中的一种或几种高出正常范围或高密度脂蛋白(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)低于正常范围的一种体内脂质代谢紊乱的疾病[3]。目前,常用的降脂药物主要是他汀类,但具有一定的不良反应,限制其临床应用[4-5]。中医药在预防和治疗高血脂的过程中,有疗效稳定,不良反应小,作用温和持久的特点。因此,开发有降血脂功效的中药保健产品有重要的意义。
  
  
  本课题组拟开发一种以淫羊藿,红景天、山药配伍组方(a mixture of epimedium,rhodiola,and yam,YHS)而成的降脂保健食品[6]。课题组前期研究显示,淫羊藿苷作为淫羊藿的主要成分具有较好的降脂作用,并能抑制动脉粥样硬化的发生发展[7]。同时,已有研究表明,山药和红景天均具有降血糖、降血脂、抗衰老等多方面的药理作用[8-9]。因此,本保健食品是由淫羊藿、红景天和山药组成。本组方中所有药材均可用于保健食品,属药食两用营养复合剂。本研究采用高脂饲料复制大鼠高血脂模型,观察本组方的降脂作用,并初步探讨其机制,为相关保健食品的开发提供实验依据。
  
  
  1 材料与方法
  
  
  1.1 材料
  
  
  1.1.1 实验动物:
  
  
  雄性SD大鼠50只(辽宁长生生物技术有限公司),体质量(180±20)g,常规饲养(室温为25℃,相对湿度为50%~70%,自由饮水)。
  
  
  1.1.2 受试物:
  
  
  称淫羊藿37.5 g、红景天37.5 g和山药75 g(南京景竹);淫羊藿、红景天、山药加70%乙醇提取2次,第一次加入10倍量,提取2 h,第二次加8倍量,提取2 h,分次滤过,合并滤液,回收乙醇至无醇味,将滤液浓缩成浸膏,备用[6]。
  
  
  1.1.3 试剂:
  
  
  羧甲基纤维素钠(上海金山);TC、TG、HDL和LDL试剂盒(南京建成);RIPA裂解液(北京鼎国昌盛);ECL发光底物和BCA试剂盒(上海碧云天);caspase-9(A10097)、caspase-3(A11021)(武汉爱博物);cleaved-caspase-9(#9507)、cleaved-caspase-3(#9661)(美国CST);山羊抗兔Ig G单克隆抗体和山羊抗小鼠Ig G单克隆抗体(北京中杉金桥)。
  
  
  1.1.4 仪器:
  
  
  TGL-16M台式高速冷冻离心机(长沙湘智);Nikon ECLIPSE 80i正置显微镜(日本尼康);电泳转移装置(美国Bio-Rad);Spectra Max 190全波长光吸收酶标仪(美国MD);4200化学发光成像系统(上海天能)。
  
  
  1.2 方法
  
  
  1.2.1 大鼠分组实验:
  
  
  按照国食药监保化[2012]107号文中《辅助调节血脂功能评价方法》要求,通过建立混合型高脂血症动物模型对本组方的降脂功能进行评价。SD大鼠50只,适应性饲养7 d后,将大鼠随机分为正常组(control,C)、模型组(modol,M)、YHS低(YHSL)、中(YHSM)、高剂量(YHSH)组(50、100、200 mg/kg),除C组外,各组大鼠均给予高脂饮食(高脂饲料配方:63.6%基础饲料,20%白砂糖、15%猪油;1.2%胆固醇;0.2%胆酸[7]),建立大鼠高脂血症模型。D 31起,除C组外,其余各组继续饲喂高脂饮食,并开始按剂量灌胃受试样组方(以0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶解受试物,分别制成5、10、20 mg/ml),C组和M组给予等体积0.5%CMC-Na,每日1次,持续45 d。整体造模时间持续75 d。
  
  
  1.2.2大鼠体质量和血清中相关血脂指标测定:
  
  
  称量大鼠初始体质量后,每周同一时间测量1次大鼠体质量。分别于造模第30日(D30)给予受试品,30和D45时,通过眼静脉丛采集各组大鼠血样,分离血清,测定相关血脂指标。
  
  
  1.2.3 大鼠胸主动脉组织形态学的测定:
  
  
  实验结束后对各组大鼠进行安乐死,取胸主动脉,一半用10%甲醛固定,其余部分置于-80℃冰箱保存备用。将固定的组织石蜡包埋后,切片,用苏木精-伊红对进行染色,光镜下随机选择清晰视野,观察大鼠主动脉病理变化。
  
  
  1.2.4 大鼠胸主动脉Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平测定:
  
  
  称取大鼠胸主动脉组织并剪碎,置于1.5 ml离心管中,加入蛋白裂解液,4℃放置20 min后,4℃、12000 r/min离心15 min,收集上清。测定蛋白浓度计算上样量,进行凝胶电泳后,将其转移到PVDF膜上,5%的脱脂奶粉封闭1 h,加入一抗(caspase-9(1:2000),caspase-3(1:2000),cleaved-cleaved-9 (1:1000),cleaved-caspase-3(1:1000)),4℃孵育过夜,次日孵育二抗1 h后,滴加ECL发光液,利用化学发光成像系统进行拍照,采用Image-J软件进行灰度分析。
  
  
  1.3 数据分析
  
  
  采用spss17.0统计分析软件处理,结果均以±s表示,多组间比较采用单因素ANOVA检验,LSD检验,P<0.05为具有统计学意义。
  
  
  2 结果
  
  
  2.1 YHS对大鼠体质量的影响(表1)
  
  
  各组大鼠在实验前体质量及一般状态无明显差异,D0~21,各组大鼠的体质量无明显差异;D30,与C组比,其余各组大鼠的体质量显著增高(P<0.05);D31开始灌胃不同剂量的YHS,D35,与M组比,YHS高剂量组大鼠体质量明显降低(P<0.05),实验D42,YHSL、YHSM、YHSH组大鼠体质量均出现明显降低(P<0.05),直至D75,各组大鼠体质量趋势稳定。
  
  
  2.2 YHS对各组大鼠血脂水平的影响(表2)
  
  
  实验开始D30,与C组相比,其余各组大鼠TG、TC和LDL均显著升高(P<0.05),HDL显著降低(P<0.05)。给予YHS 30 d后(实验开始D60),与M组比,YHSM、YHSH组TG、TC、LDL显著降低(P<0.05),HDL水平显著升高(P<0.05)。给予YHS至D45时(实验开始D75),与M组比,YHS三个剂量组TG、TC、LDL均显著降低(P<0.05),HDL水平显著升高(P<0.05),高剂量组效果尤为明显。
  
  
  2.3 YHS对高血脂大鼠胸主动脉形态学的影响(图1)
  
  
  正常组大鼠胸主动脉内、中、外膜结构清晰完整,内膜厚度分布均匀,无脂质沉积,内皮细胞排列规则,中膜厚度均匀,可见弹力纤维层和平滑肌细胞,且平滑肌细胞排列整齐,外膜为结缔疏松组织;模型组大鼠胸主动脉结构不完整,内膜局部有斑块突向管腔,斑块内有泡沫细胞,内部平滑肌细胞排列不整齐;与模型组相比,YHS低剂量组主动脉内膜不够完整,中膜弹性纤维部分发生断裂,平滑肌细胞排列不整齐,YHS中、高剂量组均具不同程度的改善,且高剂量组改善效果最为明显。
  
  
  2.4 YHS对高脂血症大鼠胸主动脉中caspase家族蛋白表达的影响(图2,表3)
  
  
  与C组比,M组的cleaved-caspase-9和cleaved-caspase-3蛋白表达升高(P<0.05);与M组比,YHS低、中、高剂量组cleaved-caspase9和cleaved-caspase-3蛋白表达均有不同程度的下调(P<0.05),且高剂量组下调趋势最明显。
  
  
  3 讨论
  
  
  本实验以SD雄性大鼠为研究对象通过高脂饲料建立高脂血症模型来评价YHS对高血脂的调节作用。经过高脂饲料诱导后,M组大鼠体质量持续增长,实验D30时与C组比具有显著差异,且在D30时,血浆中TC、TG、LDL的含量均明显升高,HDL含量降低,HE染色胸主动脉内脂质沉积明显,病理性改变较为严重,提示造模成功。说明过量膳食高脂食物可引起机体脂肪代谢紊乱,导致机体血脂异常。给予YHS后,实验D35 YHS高剂量组大鼠体质量显著降低,实验D42,与M组相比,YHS中,高剂量组体质量显著降低,血浆中TC、TG、LDL的含量明显降低,HDL含量提高,胸主动脉内脂质沉积明显减少,病理性改变程度减轻,实验D75 YHS各组大鼠体质量均明显降低,体质量趋于稳定,血浆中TC、TG、LDL的含量与M组相比亦有所降低,提示YHS具有降血脂作用。HE染色显示,低剂量组中膜弹性纤维部分发生断裂,与M组相比,胸主动脉改变不明显。说明YHS成剂量依赖,随着剂量的升高,其降脂作用越明显。
  
  
  血管内皮具有屏障作用,可以调节血管内外物质交换、参与维持血液的正常流动[10]。已有研究显示,血管内皮如果连续暴露在高脂环境下可加速其凋亡诱导内皮功能失调[11]。大量文献表明,血管内皮凋亡是各种心血管疾病形成的始动环节,参与形成全过程[12]。由此推测,抑制内皮凋亡可成为防治心血管疾病的早期策略。本实验结果表明,与M组相比,YHS各剂量组均可显著下调胸主动脉中cleaved-caspase-9和cleaved-caspase-3(P<0.05)的蛋白水平。由此说明,YHS可通过降低凋亡因子的病理性表达抑制胸主动脉的凋亡。
  
  
  本实验观察了淫羊藿、红景天和山药配伍组方(YHS)的降血脂作用,同时本组方可通过抑制胸主动脉中相关凋亡因子的表达,起到血管内皮的保护作用。但其详细作用机制有待进一步深入研究,以期为其作为保健食品的开发利用提供更完善的实验依据。
  
  
  参考文献
  
  
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