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苦参碱对高脂肥胖大鼠体重、血脂和过氧化能力的影响
作者:袁良杰, 卢霞, 王君, 郑天珍, 瞿颂义, 张小郁*    
作者单位:兰州大学基础医学院生理与心理研究所,甘肃 兰州 730000;甘肃省新药临床前研究重点实验室,甘肃 兰州 730000

《时珍国医国药》 2008年 第9期

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       【摘要】 
       目的观察苦参碱对高脂性肥胖大鼠体重、血脂和抗氧化能力的影响,并初步探讨其作用机制。方法将44只雄性SD大鼠随机分为对照组、高脂组、苦参碱低剂量组(7.5 mg·kg-1·d-1)、中剂量组(15 mg·kg-1·d-1)和高剂量组(30 mg·kg-1·d-1)。每天定时灌胃,记录进食量,每周定时称体重。8周末采血,测血糖和血清生化指标,观察苦参碱对大鼠体重、脂类代谢和抗脂质过氧化作用等的影响。结果与高脂组比较,苦参碱高、中和低剂量组均可以明显降低肥胖大鼠的热量摄入和体重。与高脂组比较,苦参碱中剂量组血糖、甘油三酯、游离脂肪酸、丙二醛和谷丙转氨酶的含量均有明显的降低,而总抗氧化能力提高。结论苦参碱可明显抑制高脂性肥胖大鼠体重的增加,调节糖脂代谢紊乱,增强抗脂质过氧化能力,保护肝脏功能。
       【关键词】  苦参碱 高脂肥胖 体重 丙二醛
       Effects of Matrine on Weight, Serum Lipids and Anti-oxidative Capacity in Highfatted Rats
       YUAN Liangjie,LU Xia, WANG Jun, ZHENG Tianzhen, QU Songyi, ZHANG Xiaoyu*
       (Institute of Physiology and Psychology, School of Basic Medical Sciences, Lanzhou University, Gansu 730000, China; Key Laboratory of Preclinical Study for New Drugs of Gansu Provicne, Lanzhou, Gansu 730000, China)
       Abstract:ObjectiveTo observe the effects of matrine on weight, serum lipids and anti-oxidative capacity in highfatted SD rats. MethodsFouty-four SD rats were randomly divided into five groups:control group, high-lipid group , highdose matrine group(30 mg·kg-1·d-1), middledose matrine group(15 mg·kg-1·d-1) and lowdose matrine group(7.5 mg·kg-1·d-1). SD rats were fed with ordinary diet and administered physiological saline in control group and high-lipid group and other SD rats were administered matrine and fed with high-fat diet. Food intake was monitored daily,and body weight was weighed weekly at set time .At the end of the eighth week, blood glucose and serum biochemical indexes were determined. ResultsMatrine significantly reduced the body weight(P<0.05). Middle-dose matrine decreased blood glucose,the fasting serum levels of malondialdehyde, free fatty acids,glutamic-pyruvic transaminase and elevated the total antioxidative capacity. ConclusionMatrine can significantly inhibit the weight gain of high-fatted rats, regulate the blood lipids and blood glucose metabolism disorders, enhance anti-lipid peroxidation and protect the liver function. 
       Key words:Matrine;    High-lipid obesity;    Weight;   Malondialdehyde
       
       目前,随着饮食结构和生活方式的改变,肥胖发生率正以惊人的速度增长,已经成为全球性的健康问题。许多学者一致认为肥胖是由于能量摄入和消耗失衡引起的,肥胖容易引发代谢紊乱,如高血糖、高血脂、高血压病等[1],因此科学地防治肥胖已成为目前需要解决的重要问题。《本草纲目》记载:苦参,苦寒、无毒,主治心、腹结气,症瘕积聚、黄疸,补中明目,养肝胆气,并具有清热解毒、祛风燥湿之功效。苦参碱(matrine) 是豆科槐属植物苦参、苦豆子和广豆根等中草药的活性成分,分子式为C15H24N20,属于四环的喹嗪啶类,是苦参碱类生物碱的代表。文献报道,苦参碱在中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统、抗病毒、抗炎、免疫及抗肿瘤等方面有重要的药理活性[2]。本实验采用高脂饲料制备肥胖大鼠模型,观察苦参碱对高脂性肥胖大鼠体重、血脂和抗氧化能力等的影响,并初步探讨其作用机制。
       1  器材
       1.1  动物和饲料实验选用断乳10 d大小的清洁级雄性SD大鼠,由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供,许可证号为SCXK(沪)2003-003。基础饲料中蛋白质、脂肪和碳水化合物含量分别是18.2%,4.5%和55.2%,每克饲料提供热卡为14.55 kJ。高脂饲料的成分包括普通饲料、猪油、蛋黄粉和奶粉等,其中蛋白质、脂肪和碳水化合物含量分别是23.7%,22.07%和39%,每克饲料提供热卡为19.74 kJ。辐射用灭菌基础饲料,购自苏州双狮实验动物饲料科技有限公司,高脂饲料由兰州大学基础医学院生理和心理研究所制作。
       1.2  仪器756MC型紫外可见分光光度计,上海精密科学有限公司产品;Anke TDL-5型台式离心机TGL-C型,上海安亭科学仪器厂产品; HH.W21.600电热恒温水温箱,北京光明医疗仪器厂产品;乐康全2血糖检测仪,罗氏诊断公司产品。
       1.3   药品和试剂苦参碱由陕西旭煌植物科技发展有限公司提供(批号为070510)。丙二醛和总抗氧化能力试剂盒均为南京建成生物工程研究所提供(批号为20070806)。
       2  方法
       2.1  方法雄性清洁级SD大鼠(n=44),体重为(99.90±2.31) g,随机分为对照组、高脂组、苦参碱低剂量组(7.5 mg·kg-1·d-1)、中剂量组(15 mg·kg-1·d-1)和高剂量组(30 mg·kg-1·d-1)。对照组给予基础饲料,高脂组给予高脂饲料,两组均用0.9%生理盐水灌胃,自由饮水;苦参碱组给予高脂饲料,并分别以3种剂量的苦参碱灌胃。每天定时记录进食量并计算摄入热量,每周定时称体重。第8周末股动脉取血,同时测血糖,用一次提取比色法测定血清游离脂肪酸含量、TBA比色法测定血清丙二醛含量以及比色法测定总抗氧化能力水平,血脂和胰岛素等由兰州空军总医院检验科和核医学科测定(检测指标选取中剂量组进行测定)。
       2.2  统计学处理使用SPSS 10.0进行统计学处理,各组实验数据以±s表示,多均数间比较采用单因素方差分析,两均数比较采用t检验,P<0.05有统计学意义。
       3  结果
       3.1  苦参碱对高脂性肥胖大鼠摄入热量和体重的影响与对照组比较,高脂组摄入的热量于第1周开始即高于对照组(P<0.01)。与高脂组比较,苦参碱低剂量组从第5周开始其摄入热量低于高脂组(P<0.05);苦参碱中剂量组第7周和第8周其摄入热量低于高脂组(P<0.001);高剂量组于第5周开始(除第8周外)摄入热量低于高脂组(P<0.01)。见表1。苦参碱3组之间摄入热量无明显差异。实验第4周开始高脂组体重明显高于对照组(P<0.05),苦参碱低剂量组体重于第6周开始低于高脂组(P<0.05);苦参碱中剂量组体重于第1周明显低于高脂组(P<0.05);高剂量组于第2周开始低于高脂组(P<0.05),苦参碱低、中和高3种剂量喂养的大鼠之间体重无差异。见表2。
       表1  苦参碱对高脂性肥胖大鼠摄入热量的影响(略)
       与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与高脂组比较,△P<0.05,△△P<0.01,△△△P<0.001
       表2  苦参碱对高脂性肥胖大鼠体重的影响(略)
       与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与高脂组比较,△P<0.05,△△P<0.01,△△△P<0.001
       3.2  苦参碱对高脂性肥胖大鼠血脂、血糖和胰岛素的影响与对照组比较,高脂组空腹血清低密度脂蛋白、游离脂肪酸、血糖和胰岛素的含量明显增高(P<0.05或P<0.01),高密度脂蛋白含量降低(P<0.05),总胆固醇和甘油三酯差异无显著性;与高脂组比较,苦参碱中剂量组空腹血清甘油三酯、游离脂肪酸和血糖的含量降低(P<0.05或P<0.001),血清低密度脂蛋白、高密度脂蛋白和胰岛素含量无明显改变。见表3。
       3.3  苦参碱对高脂性肥胖大鼠抗脂质过氧化能力和肝脏功能的影响 与对照组相比,高脂组丙二醛和谷丙转氨酶的含量明显增高(P<0.05或P<0.001),总抗氧化能力降低(P<0.001)。与高脂组比较,苦参碱中剂量组丙二醛和谷丙转氨酶的含量降低(P<0.01),总抗氧化能力升高(P<0.01),谷草转氨酶无显著性差异。见表3。
       表3  苦参碱对高脂性肥胖大鼠甘油三酯、血糖、游离脂肪酸等指标的影响(略)
       与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01, ***P<0.001; 与高脂组比较,△P<0.05, △△P<0.01,△△△P<0.001
       4  讨论
       
   
       肥胖是由于多种原因造成的食欲调节、脂肪细胞代谢或能量代谢失衡而致的脂肪组织增加。本实验通过给予大鼠高脂饲料,造成由于外源性热量摄入过多,体重增加形成的高脂性肥胖。研究发现,苦参碱能够通过抑制肥胖大鼠热量摄入,抑制其体重增加。与对照组比较,高脂组血糖、血清游离脂肪酸、胰岛素的含量明显升高。研究表明[3],肥胖患者存在脂肪代谢紊乱和脂肪堆积,脂肪分解增加,大量游离脂肪酸进入血液,产生高游离脂肪酸水平。过多的游离脂肪酸可导致胰岛素抵抗和血糖利用率降低,主要通过以下途径:游离脂肪酸可使胰岛素信号传导系统的磷脂酰肌醇3激酶活性下降, 从而干扰了正常的胰岛素信号的传导,影响胰岛素的分泌[4];血液中升高的游离脂肪酸可导致乙酰辅酶A和柠檬酸含量增高,乙酰辅酶A变构抑制丙酮酸脱氢酶的活性,从而抑制葡萄糖氧化;此外,循环中的高游离脂肪酸使肌肉游离脂肪酸氧化增加,使葡萄糖非氧化利用减少,并且抑制外周组织摄取葡萄糖;增高的游离脂肪酸氧化增加,使三磷酸腺苷和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的产生增加,从而激活丙酮酸羧化酶,使肝糖产生增加[5,6]。与高脂组比较,苦参碱中剂量组降低了游离脂肪酸、血糖和甘油三酯的含量,说明苦参碱能够提高游离脂肪酸、甘油三酯的利用率,调节血糖的代谢,改善血脂的代谢紊乱。
       
       研究表明[7],肥胖症患者由于血清低密度脂蛋白水平升高,内源性脂质增加及低密度脂蛋白的氧化增加,致自由基产生增多。本实验观察到高脂性肥胖大鼠血清中低密度脂蛋白和丙二醛含量升高,总抗氧化能力降低,谷丙转氨酶的含量升高,可能与肥胖大鼠氧自由基增多和清除能力不足有关,导致脂类过氧化产物丙二醛的含量升高,肝脏功能受到损害。苦参碱中剂量组血清丙二醛含量降低,总抗氧化能力提高,谷丙转氨酶的含量降低,说明它能够改善肥胖大鼠受到的自由基的损伤。研究表明苦参碱对各种肝损伤有一定的保护作用,可用于肝功能损伤较重并伴有黄疸的患者,其对肝细胞的保护作用,表现在谷丙转氨酶降低,肝脏病理变化明显减轻,抑制巨噬细胞释放肿瘤坏死因子[8]。
       
       本实验研究表明苦参碱可以抑制肥胖大鼠热量摄入和体重增加,同时降低血糖、血清游离脂肪酸、谷丙转氨酶和丙二醛的含量,增加总抗氧化能力,改善血脂紊乱,保护肝脏的功能,对于预防高脂性肥胖的发展起到一定的作用,以上研究结果为开发研究中药减肥药物奠定了基础。
       【参考文献】
           [1] Ninomiya K, Matsuda H, Kubo M, et al. Potent anti-obese principle from Rosa canina: structural requirements and mode of action of trans-tiliroside[J]. Bioorg Med Chem Lett, 2007 ,17(1):3059.
       
       [2] 刘汉清,刘文雅.苦参碱的药理研究进展[J].中华实用中西医杂志,2006,19 (4):473.
       
       [3] Nawrocki A R, Scherer P E. The delicate balance between fat and muscle:adipokines in metabolic disease and musculoskeletal inflammation[J].Curr Opin Pharmacol, 2004 ,4(3):281.
       
       [4] Sun Y, Liu S, Ferguson S, et a1. Phosphenolpyruvate carboxykinase overexpression selectively attenuates insulin signaling and hepatic insulin sensitivity in transgenic mice[J].J Biol Chem, 2002, 277(26): 23301.
       
       [5] 裴新军,张静喆. 脂肪细胞因子与胰岛素抵抗关系的研究进展[J].医学综述, 2007,13(16):1201.
       
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       [7] Yesilbursa D, Serdar Z, Serdar A, et a1. Lipid peroxides in obese patients and effects of weight loss with orlistat on lipid peroxides levels[J].Int J Obes, 2005 , 29(1):142.
       
       [8] 赵 平,李捍卫,楼 敏,等.拉米呋啶耐药的慢性乙肝患者联合干扰素或苦参素治疗疗效观察[J].中华实验和临床病毒学杂志,2004,18(1):80.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)