大蒜素胶囊对高胆固醇血症治疗作用及其机理的研究

吕 俊，冯遵永，徐 蕾，高家林

(1.皖南医学院 生物化学教研室,安徽 芜湖 241001;2.活性生物大分子研究安徽省重点实验室，安徽 芜湖 241001)



大蒜素胶囊对高胆固醇血症治疗作用及其机理的研究

吕 俊1,2，冯遵永1，徐 蕾1，高家林2

(1.皖南医学院 生物化学教研室,安徽 芜湖 241001;2.活性生物大分子研究安徽省重点实验室，安徽 芜湖 241001)

目的:通过建立高胆固醇血症小鼠模型，研究大蒜素胶囊对实验性高胆固醇血症小鼠的降胆固醇作用并探讨大蒜素降胆固醇机理．方法：建立高胆固醇血症模型组；随机分为模型对照组、大蒜素低剂量组、中剂量组、高剂量组进行灌胃治疗，给药3周后观察小鼠血清血脂指标，超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)，3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA)酶活性变化及粪便胆汁酸含量的变化．结果：经高胆固醇高脂喂食的各组小鼠，血清总胆固醇(TG)、甘油三酯(TC)上升明显，说明造模成功；给药后，各治疗组的总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，MDA含量均较模型组的低，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)含量、SOD活性均较模型组高，而TG水平较模型组无变化，此外大蒜素还可以降低肝脏微粒体HMG-CoA还原酶活性，提高粪便中胆汁酸含量．结论：大蒜素胶囊具有明显的降低小鼠胆固醇作用，并对降低胆固醇机理进行了讨论．

大蒜素胶囊；高胆固醇血症；抗氧化；HMG-CoA还原酶

心血管疾病已经成为导致中国人口疾病致死的主要原因，且高胆固醇血症是导致心脑血管疾病的重要因素．[1]大蒜为百合科植物蒜的鳞茎，大蒜素是其有效成分．近年来，随着国内外学者对大蒜素的化学、药理和临床研究的不断深入，发现它还具有抗肿瘤、降低胆固醇、抗血小板聚集、护肝、预防心血管疾病、降血压、抗氧化、抗病毒等作用，成为欧美等国用于抗菌、提高免疫力、调节血脂和抗肿瘤的首选天然药物之一[2-4]．毒理学实验显示，长期口服250mg/kg大蒜素未发现与其相关的毒性作用，显示了其安全性[5]．

但目前大蒜素的相关研究报告中，大多数属于临床或动物实验显示其降胆固醇药效方面的研究，对降胆固醇的作用机理研究较少．因此本实验通过建立高胆固醇血症模型来研究大蒜素的抗胆固醇作用并对其抗胆固醇机制进行初步探讨，为开发治疗高胆固醇血症的一类化学新药提供研究基础．

1 实验材料

(1)实验动物．昆明小鼠等级：SPF级，雌雄各半年龄：4～5周，40只预计购入时体重范围：20～30g，实际使用动物数量：30只，供应单位：皖南医学院病理毒理实验室．基础饲料配方为：白面40%，玉米面25%，麸皮20%，豆粉15%．混合后另加鱼粉4%，鸡蛋1%，酵母粉1%，骨粉3%，食盐1%，鱼肝油1%．充分混合，加温水拌匀，压实切块，晒干烘干．烘烤的温度为80℃，烘烤20min．

(2)主要试剂和仪器．大蒜素胶囊，批号H20125246；总胆固醇(TC)测定试剂盒，甘油三酯(TG)测定试剂盒，血清低密度脂蛋白(LDL)测试盒，血清高密度脂蛋白(HLD)测试盒，超氧化物歧化酶(SOD)活力测定试剂盒，WAS/WA/WB系列电子微量天平，752型紫外光分光光度计，组织匀浆器、全自动生化分析仪．

2 实验方法

2.1 构模期(1～2周)

正常对照组(6只)喂饲基础饲料，其余24只使用高脂高胆固醇饲料(基础饲料70%，胆固醇5%，动物脂肪25%)喂食，建立小鼠高胆固醇血症模型，两周后，尾尖取血，测定血清TC、TG、HDL-C、LDL-C含量，与2周前相比，如果血清中TC、TG升高(p<0.05)，则说明模型构建成功[6]．

2.2 给药期(3～5周)

模型建成后，将24只小鼠随机分为4组，每组6只，分为高脂高胆固醇喂食组(模型组)，大蒜素低剂量组10mg/Kg(G1)，大蒜素中剂量组20mg/kg(G2)和大蒜素高剂量组30mg/kg(G3)，灌胃给药3周．

2.3 实验动物处理

分别在第1周初、2周末、5周末，小鼠禁食12h，取血制备血清测定TC、TG、HDL-C、LDL-C含量．在第5周末，禁食12小时，取血测定SOD活性、MDA含量．动物处死3天前，收集3天小鼠粪便，测定粪便胆汁酸浓度．5周末，小鼠断头处死，取肝脏，制备肝微粒体HMG-CoA还原酶液．

2.4 测定指标与方法

①检测高胆固醇血症小鼠血清生化指标水平；②检测高胆固醇血症小鼠粪便中胆汁酸含量；③检测高胆固醇血症小鼠肝微粒体中HMG-CoA还原酶液活性．

2.5 统计学分析

3 结果

3.1 小鼠高胆固醇血症模型的建立情况

时间TCTGLDL-CHDL-C2周前1.118±0.2140.586±0.0980.154±0.0380.654±0.0522周后2.236±0.425**0.721±0.105*0.982±0.081**0.522±0.062*

2周前与2周后比较：*p<0.05;**p<0.01

由表1可知，通过高胆固醇血症,高脂喂食两周后，小鼠的血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量明显升高(p<0.01)，甘油三酯(TG)含量升高(p<0.05);高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量降低(p<0.05)．说明高胆固醇血症模型建立成功．

3.2 大蒜素胶囊对高胆固醇血症小鼠模型血清生化指标影响

表2 大蒜素对高胆固醇血症血清中TC、TG、HDL-C、LDL-C含量影响

与模型组比较：*p<0.05**,p<0.01;与正常组比较#p<0.05，##p<0.01

由表2可知，大蒜素不同的给药剂量对高胆固醇血症模型小鼠血清中的TC、HDL-C、LDL-C含量均有不同程度的影响，对TG没有影响，对血清中的TC含量，大蒜素低剂量组均使其含量降低明显(p<0.01),对于血清中的LDL-C含量，大蒜素低剂量组可使其含量降低(p<0.05)，而中、高剂量使其含量降低明显(p<0.01)．说明大蒜素能通过影响胆固醇转运过程从而降低血清胆固醇的效果．

3.3 大蒜素胶囊对高胆固醇血症小鼠模型胆固醇代谢过程的影响

表3 大蒜素对小鼠血清的SOD和MDA影响

与模型组比较：*p<0.05，**p<0.01;与正常组比较#p<0.05，##p<0.01

由表3可知，大蒜素不同给药剂量对高胆固醇血症血清中的SOD活性和MDA含量均有不同程度的影响．大蒜素低剂量组对SOD活性影响不明显(p>0.05),而中剂量组使其活性升高(p<0.05)，高剂量组使其活性升高明显(P<0.01)．对于血清中MDA含量的影响，小剂量可使其降低(p<0.05)，而中、高剂量使其降低明显(p<0.01)．总的来说，大蒜素可能通过降低小鼠血清中MDA含量，升高血清中的SOD活性来降低血清胆固醇水平．

3.4 大蒜素胶囊对高脂高胆固醇小鼠肝微粒体HMG-CoA还原酶活性影响

由表4可知，低剂量大蒜素可对高胆固醇血症小鼠模型肝微粒体HMG-CoA还原酶活性有影响．低剂量大蒜素可以降低其活性(P<0.05)，而中、高剂量大蒜素可显著减低其活性(p<0.01)．提示大蒜素可能通过抑制小鼠肝脏中微粒体HMG-CoA还原酶的活性从而降低血清胆固醇的目的．

组别HMG-CoA还原酶(nmol/min/mgprot)对照组8.91±1.01模型组11.05±1.04##大蒜素低剂量组9.93±1.12*大蒜素中剂量组8.55±0.77**大蒜素高剂量组7.79±0.79**

与模型组比较：*p<0.05**，p<0.01;与正常组比较#p<0.05，##p<0.01

3.5 大蒜素对实验性小鼠粪便胆汁酸影响

表5 大蒜素对实验性小鼠粪便胆汁酸影响±S,n=6)

与模型组比较：*p<0.05**p<0.01;与正常组比较#p<0.05，##p<0.01

由表5可知，低剂量大蒜素可使其粪便中胆汁酸增加(p<0.05),而中、高剂量大蒜素可使其粪便中胆汁酸含量明显增加(p<0.01),说明大蒜素可通过加速胆汁酸的排泄，从而降低血清胆固醇含量．

4 讨论

大蒜素是从葱科葱属植物大蒜的鳞茎中提取的一种有机硫化合物，也存在于洋葱属其他葱科植物中，学名二烯丙基硫代亚磺酸脂，现已能人工合成．近年来的研究表明大蒜素除具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒的作用外，还具有扩张血管、降血脂、抗肿瘤粥样硬化等作用．

心脑血管疾病的发生和发展常与高胆固醇血症有关，在研究中也发现胆固醇，尤其是低密度脂胆固醇(LDL)和甘油三酯水平升高与动脉粥样硬化及心脑血管疾病的危险性增加有关．

在研究中发现大蒜素可降低血清胆固醇，其可能的机理为：①大蒜可通过对血清中载脂蛋白含量的控制来降低血清胆固醇．LDL-C和HDL-C是血液中胆固醇的主要载体，前者的主要功能是将胆固醇从肝脏转运到血液，而后者的主要功能是将胆固醇转运到肝脏．所以说，血清中的LDL-C和HDL-C的含量，直接影响到血清中胆固醇的含量．本文结果显示，胆固醇血症模型组小鼠的LDL-C的含量上升，HDL-C略微下降，而经过大蒜素治疗的各组可以有效地预防高胆固醇血症小鼠LDL-C上升和HDL-C下降．②大蒜素可通过血清酶活性的影响来降低血清胆固醇含量，本文结果显示超氧化物歧化酶(SOD)是机体内的主要抗氧化酶，丙二醛(MDA)是体内氧化系统的最终产物，两者的高低可显示体内氧化程度．有研究表明，体内的SOD活性高低可以影响血清胆固醇浓度，机体内的SOD可以减少MDA的产生．本实验研究发现高胆固醇血症模型组小鼠SOD活性下降，MDA含量升高，而经过大蒜素治疗的各组可以有效地预防高胆固醇血症小鼠MDA含量上升和SOD活性下降，说明大蒜素可能通过其抗氧化活性有效降低胆固醇含量．生物体内胆固醇合成需要数十种酶的参与，其中HMG-CoA还原酶是最重要的限速酶．在我们的实验中显示，高胆固醇血症模型组小鼠的肝微粒体HMG-CoA还原酶活性明显高于其他给药组，而各给药模型小鼠肝微粒体中的HMG还原酶活性均有不同程度的下降，这说明大蒜素可能通过抑制肝微粒体HMG-CoA还原酶活性来降低胆固醇．③大蒜素可加速体内胆固醇的排泄．本文研究发现，在大蒜素各给药组与高胆固醇血症模型组比较，粪便胆汁酸排泄量增高，显示大蒜素降低胆固醇作用与加速体内胆汁酸的排泄有关．

[1]林玉川.我国老年人心血管疾病的现状分析与对策研究[J].井冈山医学学报,2008,15(3):23-27.

[2]J Christopher D G，Lorraine M，Chatter jee．The effect of a garlic preparation on plasma lipid levels in moderately hypercholesterolemic[J].Atherosclerosis,2001,154:213-220.

[3]Veereshwarayya V,Thiruvengadam D．Hepato protective.effect of allicin on tissue defense system in galactosamine/endotoxin challenged rats[J].Journal of Ethnopharmacology，2004，90:151-154．

[4]Aharon R,Talia M,David M，et a1．S-Allytmercaptoglutathione：the reaction product of alliein with glutathione possesses SH-modifying and antioxidant properties[J].Biochimica et Biophysica Acta,2000,1499:144-153．

[5]Veereshwarayya V,Thiruvengadam D.Hepato protective.effect of allicin on tissue defense system in galactosamine/endotoxin challenged rats[J].Journal of Ethnopharmacology,2004，90:151-154．

[6]Aharon R,Talia M，David M，et a1．S-Allytmercaptoglutathione：the reaction product of alliein with glutathione possesses SH-modifying and antioxidant properties[J].Biochimica et Biophysica Acta,2000,1499:144-153．

(责任编辑:陈衍峰)

10.13877/j.cnki.cn22-1284.2016.08.022

2016-03-28

国家自然科学基金青年基金项目“DNA光修复酶和隐色素作用机理异同的分子水平研究”(30900243)；安徽省自然科学基金“探索溶酶体膜蛋白sidt2在胰岛素分泌过程中的作用机制”(1308085QH134)

吕俊,女,安徽芜湖人,实验师．

R285.5

A

1008-7974(2016)04-0066-03