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蝇蛆壳聚糖对实验性高脂血症大鼠的降脂保肝作用
作者:覃容贵, 吴建伟*, 付平    
作者单位:贵阳医学院·药学院,贵州 贵阳 550004;贵阳医学院·基础医学院,贵州 贵阳 550004

《时珍国医国药》 2009年 第5期

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       【摘要】 
       目的研究蝇蛆壳聚糖的降脂保肝作用。方法通过喂饲SD大鼠高脂饲料,建立实验性高脂血症模型,并用蝇蛆壳聚糖进行治疗,测定血清胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C) 、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)含量,测定肝脏系数和肝组织中胆固醇含量,并对各组大鼠肝脏进行病理观察。结果蝇蛆壳聚糖能显著降低实验性高脂血症大鼠血清TC,TG,LDL-C水平,升高血清HDL-C水平,降低大鼠的肝脏系数及胆固醇含量,并能减轻肝细胞脂变程度。结论蝇蛆壳聚糖能调节实验性高脂血症大鼠血脂代谢,抑制肝脏脂肪沉积,有良好的降脂保肝作用。
       【关键词】  蝇蛆壳聚糖 实验性高脂血症 大鼠 降脂保肝
       甲壳素是地球上除纤维素之外最丰富的天然高分子聚合物,也是昆虫体内构成昆虫体壁的主要成分之一。将甲壳素在强碱液中加热处理,其分子结构中的乙酰胺基就会水解脱去乙酰基,留下游离的氨基,成为壳聚糖。壳聚糖是一种具有重要开发价值的天然多糖物质,具有免疫调节、降低体重和胆固醇、抗肿瘤、调理肠胃、抗凝血、抗菌等多种生物活性[1]。高脂血症是动脉粥样硬化形成的原因之一已被确认,而肝脏是脂质代谢的中心。本实验采用高脂血症大鼠模型,观察蝇蛆壳聚糖对血清及肝脏脂质含量及肝脏病理形态学的影响。
       1  材料与仪器
       1.1  动物SD大鼠,雄性,100只,体重180~205 g,由贵阳医学院实验动物中心提供。
       1.2  药品与试剂蝇蛆皮,由琨恩生物技术有限公司提供。蝇蛆壳聚糖,自制。虾蟹壳聚糖,购自济南海得贝生物工程有限公司。胆固醇,分析纯,中国医药(集团)上海化学试剂公司产品。批号:F20050303。总胆固醇试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒、甘油三酯试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒, 均由北京中生北控生物科技股份有限公司生产。
       1.3  饲料基础饲料,由贵阳医学院实验动物中心提供。高脂饲料,用1%胆固醇、5%猪油、10%蛋黄粉及85%基础饲料配制而成。
       1.4  主要仪器OLYMPUS-AU400全自动生化分析仪;OLYMPUS显微镜(日本OLYMPUS)。
       2  方法
       2.1  分组及造模用基础饲料适应性喂养SD大鼠5 d后,随机分为6组,每组10只。正常对照组每日以基础饲料喂养,灌胃给等量蒸馏水;高脂模型组每日以高脂饲料喂养,灌胃给等量蒸馏水;壳聚糖低、中、高剂量组自造模日起给高脂饲料的同时分别灌胃蝇蛆壳聚糖300,600,900 mg/kg,给药1次/d。阳性对照组每日以基础饲料喂养,灌胃给虾蟹壳聚糖600 mg/kg,给药1次/d。
       2.2  TC,TG,HDL-C,LDL-C的测定以上各组均连续给药4周,动物自由进水。给药第2周,大鼠禁食不禁水12 h,断尾取血,分离血清测定TC,TG,HDL-C,LDL-C水平;于实验结束前1天末次给药后,大鼠禁食不禁水12 h,股动脉放血处死,取血并分离血清测定TC,TG,HDL-C,LDL-C水平。
       2.3  病理形态学观察及肝脏脂质测定 取出肝脏并称肝重(LW),计算肝脏系数(LI);在肝右叶离边缘1 cm处,横切一块肝组织,用中性福尔马林固定,常规脱水,石蜡切片,HE染色,光镜下观察肝脏病理形态学改变。于剩余肝脏中取组织,在蒸馏水中漂洗数次,滤纸吸干,称重1g,放入组织匀浆器,加3 ml生理盐水匀浆10 min,将浆液放入冰箱(-20℃)3~4 h,进行肝脏脂质测定。
       2.4  统计学处理全部数据采用±s表示,采用SPSS13.0统计软件Independent Samples T Test进行分析。P<0.05 和P<0.01作为显著性差异界值。
       3  结果
       3.1  蝇蛆壳聚糖对高脂模型大鼠血清血脂水平的影响给高脂饲料后,高脂模型组大鼠血清TC,TG,LDL-C含量持续显著升高,HDL-C含量持续显著降低,与正常对照组相比,差别有显著性意义(P<0.01),表明高脂模型造模成功。给予蝇蛆壳聚糖,各剂量组TC,TG,LDL-C含量均降低,HDL-C含量均升高,除低剂量组外,与高脂模型组比较有显著性差异(P<0.01)。同时,随着给药时间的增加,壳聚糖抑制了因高脂饮食造成的血清TC,TG,LDL-C含量的升高,HDL-C含量的降低(见表1~2)。
       表1  蝇蛆壳聚糖对大鼠血清TC、TG水平的影响(略)
       与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,▲P>0.05,△P<0.05,△△P<0.01;n=10
       表2  蝇蛆壳聚糖对HDL-C、LDL-C水平的影响(略)
       与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,▲P>0.05,△P<0.05,△△P<0.01;n=10
       3.2  蝇蛆壳聚糖对高脂模型大鼠肝脏系数及肝脏胆固醇水平的影响给高脂饲料4周,高脂模型组大鼠肝重、肝脏系数值显著升高,肝脏胆固醇含量显著升高,与正常对照组相比,差别有显著性意义(P<0.05),表明高脂模型造模成功。给予蝇蛆壳聚糖,各剂量组肝重、肝重/体重值均降低,其中中、高剂量组与高脂模型组比较有显著性差异(P<0.01)。肝脏胆固醇含量均降低,与高脂模型组比较有显著性差异(P<0.01)。见表3。
       
       肝脏系数(%)=肝脏重量(g)体重(g)×100%
       表3  蝇咀壳聚糖对实验大鼠肝脏系数及胆固醇水平的影响(略)
       
       与正常对照组比较,□P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,▲P>0.05,△△P<0.01
       3.3  蝇蛆壳聚糖对高脂模型大鼠脂肪肝变性程度的抑制作用血脂代谢的紊乱导致肝脏脂肪的聚积是诱发脂肪肝的因素之一。在实验中观察到模型组大鼠脂肪肝、水肿的形成显著高于正常对照组。而药物干预治疗可减轻脂肪肝的程度。病理结果显示正常对照组肝小叶结构清楚完整,肝索排列规则,肝细胞形态规则,排列正常(见图1~2)。模型对照组肝小叶结构模糊不清,部分肝细胞索结构消失,肝细胞排列紊乱,肝细胞胞浆内出现大小不一的脂肪空泡,肝细胞肿大明显(见图3~4)。经药物治疗后脂肪肝的变性程度减轻,肝小叶结构尚存,肝组织结构大致正常,部分肝细胞索排列紊乱,肝细胞轻度水肿。高剂量组肝组织结构与正常对照组相似(见图9~10),其余各治疗组光镜下所见大致介于正常对照组和模型组之间(见图5~8)。阳性对照组肝组织结构与正常对照组相似(见图11~12)。
       图1  正常对照组大鼠肝组织切片图(100×)(略)
       图2  正常对照组大鼠肝组织切片图(400×)(略)
       图3  高脂模型组大鼠肝组织切片图(100×)(略)
       图4  高脂模型组大鼠肝组织切片图(400×)(略)
       图5  低剂量组大鼠肝组织切片图(100×)(略)
       图6  低剂量组大鼠肝组织切片图(400×)(略)
       图7  中剂量组大鼠肝组织切片图(100×)
       4  讨论
       4.1  蝇蛆壳聚糖的调血脂作用高脂血症是动脉硬化性心脑血管疾病的主要危险因子,正确的调节血脂水平已被证明可以降低心血管疾病的死亡率和发生率。动脉粥样硬化(AS)是缺血性心、脑血管病的主要病理基础,防止AS的发生及促使AS的消退是防治心脑血管病发病率及死亡率的根本性措施[2]。脂质代谢异常是AS形成的重要因素[3]。保持正常的血脂水平是预防心脑血管疾病的发生的重要措施之一。血浆中TC、TG和LDL增高是心脑血管疾病的重要致病因素;HDL的增高则有利于抗AS等心脑血管疾病;因此,一种理想的降脂药应该能有效地调节脂质代谢,既能降低TC和TG的含量又能升高HDL的水平,这对于预防AS等心脑血管疾病是必要的[4]。在本实验中,以高脂饲料造成高脂血症大鼠模型,观察了蝇蛆壳聚糖对其的影响。结果发现,蝇蛆壳聚糖能显著降低实验性高脂血症大鼠血清TC、LDL-C、TG水平,升高血清HDL-C水平。给药第2周即产生作用,随给药时间的增加作用明显。蝇蛆壳聚糖降低TC、LDL-C及升高HDL-C的作用随剂量增加,其作用增强;但蝇蛆壳聚糖低剂量(300mg/kg)作用效果不是很明显,仅对LDL-C有降低作用,对其它指标无明显影响;蝇蛆壳聚糖高剂量(900mg/kg)对各指标的影响与虾蟹壳聚糖相似。蝇蛆壳聚糖降低TG作用低剂量组几无作用,而中、高剂量组作用与阳性虾蟹壳聚糖组相似。说明蝇蛆壳聚糖可能通过增加胆固醇的逆向转运,清除外周组织细胞中过多的胆固醇,从而防止了AS的形成。
       图8  中剂量组大鼠肝组织切片图(400×)(略)       
       图9  高剂量组大鼠肝组织切片图(100×)(略)
        
       图10  高剂量组大鼠肝组织切片图(400×)(略)         
       图11  阳性对照组肝组织切片图(100×)(略)
        
       图12  阳性对照组肝组织切片图(400×)(略)
       4.2  蝇蛆壳聚糖的保肝作用临床研究表明,高脂血症与脂肪肝形成密切相关,高脂血症患者脂肪肝患病率显著高于血脂正常者[5]。实验结果表明,从肝脏重量及肝脏胆固醇结果来看,高脂血症模型大鼠肝重、肝脏系数及胆固醇含量显著升高;从肝脏病理形态学结果来看,高脂血症模型大鼠肝细胞脂肪变性及水样变性,肝细胞明显肿胀,汇管区炎症细胞浸润,表明高脂饮食对大鼠肝脏细胞的脂肪变作用显著。蝇蛆壳聚糖干预4周能显著降低高脂血症大鼠的肝重、肝脏系数及胆固醇含量,有效保护肝细胞,抑制肝细胞水肿及脂肪变性的发生,具有非常显著性差异。中、高剂量蝇蛆壳聚糖能显著降低肝重、肝脏系数(P<0.01),低、中、高剂量蝇蛆壳聚糖能显著降低肝脏胆固醇含量(P<0.01);高剂量蝇蛆壳聚糖肝脏脂肪变性程度明显减轻,肝细胞水肿减少,使肝细胞几乎保持正常状态。因此,可以推论,蝇蛆壳聚糖可能通过降低血脂来减轻甚至消除脂肪肝形成,同时降低肝脂质,对高脂饮食引起的大鼠肝脏细胞损伤具有修复作用,能减轻高脂血症大鼠肝脏的脂肪变性及炎性坏死现象。提示蝇蛆壳聚糖可能通过调节血脂水平,降低脂肪肝和动脉硬化病变程度,从而达到预防心脑血管疾病的目的。本实验只观察了给予蝇蛆壳聚糖灌胃4周后的实验结果,长期给予该产品是否更有利于阻止高脂血症大鼠肝脏脂肪变性的进展,逆转肝脏损害,有待进一步实验证实。
       【参考文献】
           [1] 张 伟,林 红,陈宇岳.甲壳素和壳聚糖的应用及发展前景[J].南通大学学报(自然科学版),2006,5(1):29.
       
       [2] 刘占涛,杨志宏,赵永娟,等.2,3-吲哚醌对实验性动脉粥样硬化调血脂作用的研究[J].中国药理学通报,2006,22(10):1279.
       
       [3] 李艳妍,尹一子,睢大筼,等.碟脉灵注射液对高脂血症大鼠血脂代谢的影响[J].吉林大学学报(医学版),2002,28(4):357.
       
       [4] 苏曼曼,于晓风,曲绍春,等.分蘖葱头总黄酮对实验性高脂血症大鼠血脂代谢的影响[J].中国药理学通报,2007,23(12):1593.
       
       [5] 林小荣,林广玲,冯欣衡,等.脂肪肝与高脂血症关系探讨[J].现代医院,2006,6(6): 64.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)