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花青素對動脈粥樣硬化模型小鼠抗氧化和血脂代謝的影響

2015-09-11 18:54:17歐海龍張慶海
中國當(dāng)代醫(yī)藥 2015年22期
關(guān)鍵詞:氧化動脈粥樣硬化花青素

歐海龍++張慶海

[摘要] 目的 探討花青素在動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和各項血脂含量。 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)計學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論 花青素對高脂誘導(dǎo)的動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;動脈粥樣硬化

[中圖分類號] R543 [文獻標識碼] 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,可導(dǎo)致各種高脂蛋白血癥[1-2],是動脈粥樣硬化相關(guān)疾病病理和藥理研究的主要動物模型[3-6]?;ㄇ嗨厥且活惥哂卸喾恿u基的黃酮類化合物,主要存在于各種植物如葡萄、紫甘薯、藍莓和黑米中,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]。本研究以實驗室前期成功建立的動脈粥樣硬化ApoE-/-模型小鼠為試驗動物[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(上海精密儀器公司),電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海躍進公司);紫甘薯花青素(青島鵬遠公司),小鼠基礎(chǔ)飼料(貴陽醫(yī)學(xué)院動物中心),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 試驗動物

ApoE-/-小鼠購自南京大學(xué)模式動物研究所,引種協(xié)議[2012]470號。動物飼養(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的試驗動物分為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)的小鼠進行灌胃,持續(xù)8周。試驗結(jié)束后,解剖并取靜脈血和肝臟用于下一步試驗。

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,取上清液進行相關(guān)指標的測定,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行操作。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析,計量資料以x±s表示,采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(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有顯著差異(P<0.05);SOD值則在高劑量時明顯提高(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)計學(xué)意義(P<0.05);其中LDL-C的降低效果最顯著,高達60%多。4組HDL-C水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖1)。

3 討論

自由基是機體氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的一類強氧化性化合物。不斷積累的自由基誘發(fā)體內(nèi)細胞的氧化損傷、損害機體組織,是引起各種慢性疾病如動脈粥樣硬化的危險因素之一。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體的氧化程度[10-12]。本研究以SOD、MDA為指標,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,是動脈粥樣硬化的重要的危險因素。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)運送回肝臟,進行代謝,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[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)藍莓花青素處理后,AMPK信號通路被激活同時顯著降低血糖濃度,并增強機體對胰島素的敏感度,緩解高糖血癥,顯示藍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,其通過誘導(dǎo)膽固醇從巨噬細胞中流出,促進膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運,從而促進血脂的代謝[20-21]。

本文通過花青素在動脈粥樣硬化模型小鼠體內(nèi)的研究,進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)分子機制還需進一步研究。

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(收稿日期:2015-05-13 本文編輯:王紅雙)

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