柴胡疏肝散对代谢综合征大鼠血脂、胰岛素及葡萄糖转运蛋白4的影响

黄玉萍，王家乐，魏爱生*，林　旋， 刘　天，卢　昉，刘晓霞，梁佩玲

(1.广州中医药大学，广东广州 510405；2.佛山市中医院，广东佛山 528000)

代谢综合征(Metabolic syndrome，MS) 是一种合并高血糖、高血压、血脂代谢异常以及中心性肥胖等为主的临床综合征[1]。流行病学调查研究显示，美国MS患病率高达25%，我国MS患病率为14%～17%，且随着饮食、运动和生活方式的改变，MS患病率呈现上升的趋势[2]。MS主要的病理生理基础为胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)，且与肥胖、高血糖等互为因果，促进高血压、糖尿病等的发生[3]。葡萄糖转运蛋白4(glucose transporters 4，GLUT4)是一种跨膜转运葡萄糖的重要载体，与IR具有密切的关系[4]。糖尿病、高血压、高血脂常和肥胖均为心脑血管疾病的危险因素，代谢综合征可以促进动脉硬化，进而引发心脑血管疾病，致残致死，严重危害人类的健康[5-6]。因此，治疗代谢综合征对防治动脉粥样硬化进而防控心脑血管疾病具有重要的意义。MS属于中医学“痰浊”范畴，近年来中医药治疗代谢综合征疗效显著，积累了丰富的经验。本课题组长期在临床实践中应用柴胡舒肝散防治代谢综合征，临床疗效确切。因此，本试验建立了大鼠代谢综合征模型，用柴胡疏肝散进行干预，观察其对腹围、体重、血脂、胰岛素、胰岛素抵抗指数和GLUT4的影响，探讨其防治MS的可能机制，现报道如下。

1　材料与方法

1.1　材料

1.1.1实验动物和饲料40只健康雄性SD大鼠，SPF级，7周龄，体重130 g±5 g，购自广东省医学实验动物中心，生产许可证号为SCXK(粤)2013—0002；基础饲料，高糖高脂高盐饮食饲料(饲料配方：45%基础饲料，20%猪油，2%丙基硫氧嘧啶,3%蛋黄，25%蔗糖，5%食盐)，广东省医学试验动物中心产品。

1.1.2药品柴胡疏肝散(柴胡15 g，枳壳10 g，白芍10 g，川芎10 g，炙甘草6 g，香附10 g，陈皮12 g)，广东康美药业股份有限公司产品，每味中药分开包装，经营许可证号为粤AA2001217；将上述中药饮片加8倍量的水浸泡30 min后，煎煮40 min，取药液过滤另存，再加6倍量的水煎煮40 min取液过滤，两次药液混合，置于100℃环境浓缩至1 mL，相当于原药6 g，置于冰箱保存。阿托伐他汀钙片,美国辉瑞制药有限公司产品，规格：10 mg/片，7片/盒，批号2016010。

1.2　方法

1.2.1造模方法和分组所有大鼠在造模前均给予基础饲料,适应性喂养1周，待其代谢状态稳定后随机分为空白对照组(10只)和模型组(30只)，每6只分笼喂养。对照组给予基础饲料喂养，模型组给予高糖高脂高盐饮食饲料，2组大鼠均自由饮用蒸馏水，连续喂养8周。每周检测体重、血压、心率、空腹血糖1次。试验第12周，清晨禁食12 h后取尾静脉血测空腹血糖、血脂，并检测体重和血压。MS模型建立成功的标准为肥胖、高血压、空腹血糖升高和三酰甘油增高。8周后，空白对照组10只全部存活，模型组死亡1只，1只血糖、血脂未达MS模型的标准，予以剔除，剩下28只随机分为模型对照组(n=9)、他汀组(n=10)和柴胡疏肝散组(n=9)。

1.2.2给药方法参照人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值表，阿托伐他汀组给予阿托伐他汀剂量为15 mg/kg，加生理盐水配成5 mg/mL的浓度灌胃，柴胡舒肝散组给予18 g/kg柴胡舒肝散灌胃，每日灌胃1次。空白对照组和模型对照组给予等体积的生理盐水灌胃，给药周期为4周。

1.2.3指标检测采血前禁食不禁饮12 h， 100 g/L水合氯醛溶液(3 mL/kg)经腹腔注射麻醉，经颈总动脉取血10 mL，3 000 r/min离心20 min后,取血清,置-70℃保存。ELISA测定血清胰岛素,全自动生化分析仪测定血脂浓度,罗氏血糖仪测定空腹血糖水平,实时荧光定量聚合酶链反应(real-time PCR)测定脂肪细胞GLUT-4 mRNA水平；上述检测均严格按照试剂盒说明书步骤进行检测 。胰岛素抵抗指数(HOMA-IRI)=空腹胰岛素浓度×空腹血糖浓度/22.5。

2　结果

2.1　各组大鼠体重、腹围检测结果

造模8周后，模型组、他汀组和柴胡舒肝组大鼠的体重、腹围均显著高于对照组(P<0.05)。第12周，模型组体重和腹围均高于对照组，他汀组和柴胡疏肝散组体重和腹围较模型组降低(P<0.05)(表1)。

2.2　各组大鼠血脂检测结果

造模8周后，模型组、他汀组和柴胡舒肝组大鼠血清TC、TG、LDL-C均显著高于对照组，而HDL-C水平显著低于对照组，差异显著(P<0.05)；第12周，他汀组和柴胡舒肝散组TC、TG、LDL-C显著低于模型组，HDL-C显著高于模型组，差异显著(P<0.05)(表2)。

2.3　各组大鼠FBG、Fins、IRI检测结果

造模8周后，模型组、他汀组和柴胡舒肝组大鼠FBG、Fins、IRI均显著高于对照组(P<0.05)；第12周，他汀组和柴胡疏肝散组大鼠FBG、Fins、IRI均显著低于模型组(P<0.05)(表3)。

表1　各组大鼠体重和腹围检测结果

注：与对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，ΔP<0.05。

Note：Compared with control group，*P<0.05；Compared with model group，ΔP<0.05.

表2　各组大鼠血脂的检测结果

注：与对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，ΔP<0.05。

Note：Compared with control group，*P<0.05；Compared with model group，ΔP<0.05.

表3　各组大鼠FPG、BP、Fins、IRI的检测结果

注：与对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，ΔP<0.05。

Note：Compared with control group，*P<0.05；Compared with model group，ΔP<0.05.

2.4　各组大鼠GLUT4 mRNA表达水平检测结果

试验第12周，模型组大鼠GLUT4 mRNA的表达水平显著低于对照组，而他汀组和柴胡疏肝散组大鼠GLUT4 mRNA的表达水平显著高于模型组(P<0.05)(表4)。

表4　各组大鼠GLUT4 mRNA表达水平检测结果

注：与对照组比较，*P<0.05；与模型组比较，ΔP<0.05。

Note：Compared with control group，*P<0.05；Compared with model group，ΔP<0.05.

3　讨论

目前普通人群中代谢综合征发生率高达13.25%，且随着饮食、生活方式的改变，心理压力的增加，运动的减少，我国代谢综合征的发病率呈现上升的趋势。流行病学调查研究显示，代谢综合征是导致动脉硬化，进而引发心脑血管疾病的重要原因[7-8]。因此，防治代谢综合征对防治心脑血管疾病具有重要的意义。代谢综合征是一组包括中心性肥胖、高血压、血脂异常、高血糖等多种心脑血管危险因素的临床症候群，其共同的病理生理基础为胰岛素抵抗和高胰岛素血症[9]。胰岛素抵抗为胰岛素的生理敏感性和反应性降低，表现为组织细胞对胰岛素介导的葡萄糖利用性降低，并促进组织细胞分泌大量的胰岛素[10]。且胰岛素抵抗与血脂异常、高血压、高血糖等相互促进，互为因果，导致高血压、肥胖、糖尿病等疾病的发生发展。

关于代谢综合征大鼠模型建立的方法主要有遗传模型、诱发模型和基因改造模型，由于诱发模型具有复制成功率高、稳定可靠和周期短等优势，是目前试验研究中最常见的模型建立方法，而诱发模型中以高脂高糖高盐饲料喂养为主，高脂高糖高盐饮食可以导致血脂异常、高血糖、高血压、高胰岛素血症和脂肪等问题，导致胰岛素抵抗[11]。本组试验结果提示，高脂高糖高盐饮食诱导8周后，模型组大鼠腹围、体重、血脂、FBG、Fins和IRI显著高于空白对照组(P<0.05)，代谢综合征大鼠模型复制成功。

胰岛素抵抗是代谢综合征的病理生理学基础，而葡萄糖转运蛋白4转运障碍在胰岛素抵抗的发生发展中起到重要的作用。GLUT4是一种跨膜转运蛋白，主要存在于心肌、骨骼肌、脂肪细胞等细胞的管状囊泡网络内，处于抑制状态，当机体胰岛素分泌增加，可以激活胰岛素受体，促进磷酸肌醇3激酶转化为三磷酸肌醇，进而激活蛋白激酶B，促进GLUT4通过胞吞的作用转运到细胞膜上，促进葡萄糖转运至细胞内[12]。因此，GLUT4在维持葡萄糖稳态中具有重要的作用。研究发现，当敲除小鼠GLUT4基因，GLUT4蛋白表达明显降低，血糖升高并出现胰岛素抵抗。也有研究表明，骨骼肌、脂肪或肝脏三者细胞上任意一个组织GLUT4的敲除同样也会导致其他组织的葡萄糖转运出现障碍，引起胰岛素抵抗。而在敲除GLUT4大鼠过表达GLUT4可以改善糖脂代谢，减轻胰岛素抵抗[13]。

代谢综合征属于中医学“痰浊”范畴，其病因病机为肝气郁结，疏泄失常，脾运不健，气血运行失常，聚湿生痰，而出现多种病证[14]。柴胡疏肝散方中用柴胡配香附理气行气、疏肝解郁；川芎行气活血，合柴胡、香附行气活血，相辅相成。陈皮、枳壳理气行滞；芍药养血柔肝，缓急止痛。甘草兼调诸药。诸药相合，共奏疏肝行气，活血止痛之功。

本试验复制代谢综合征大鼠模型，造模8周后模型组大鼠腹围、体重、TC、TG、LDL-C、FBG、Fins、IRI显著高于对照组，HDL-C水平显著降低，12周后GLUT4 mRNA表达水平降低，表明代谢综合征大鼠模型建立成功。给予药物灌胃4周后，柴胡舒肝组大鼠腹围、体重、TC、TG、LDL-C、FBG、Fins、IRI显著低于对照组，HDL-C和GLUT4 mRNA表达水平升高，表明柴胡疏肝散可以降低代谢综合征大鼠血糖、血脂、体重、胰岛素抵抗，可能与促进GLUT4的表达有关。

柴胡疏肝散能有效治疗代谢综合征，其机制可能与降低血脂、FBG、Fins、IRI，上调GLUT4 mRNA的表达有关。