芦根多糖对高脂血症大鼠的调节作用

陈志盛，陈景杨，张鹏寅，严艳花，韦永芳

(1.广州医科大学中西医临床医学专业，广州 511436； 2.广州医科大学实验动物中心，广州 511436)

高脂血症(hyperlipidemia，HLP)对身体的危害是隐匿性、进行性和全身性的，高脂血症可造成肝细胞内脂质过度沉积，临床研究表明脂肪肝患病率与高脂血症患病率两者之间存在明显相关性[1]，血液中过多的脂质可以沉积到血管内膜，从而造成动脉粥样硬化，进而导致一系列相关的疾病，如冠心病和肾动脉粥样硬化病变。此外有报道脑内胆固醇代谢紊乱和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的发病有密切的关系[2]。近十年对芦根的药理作用研究发现，芦根多糖具有抗氧化的作用[3-4]。本研究通过高脂饮食诱导大鼠高脂血症，观察芦根多糖对高脂血症大鼠的调节作用，以进一步挖掘芦根的药用价值。

表1 普通饲料和高脂饲料主要营养成分及能量构成Table 1 Main feed ingredients and energy comparison of standard and high-fat diets

1 材料和方法

1.1 实验动物

SPF级雄性SD大鼠32只，体重180 ～ 200 g(60 ～ 70日龄)，购自广州中医药大学实验动物中心[SCXK (粤) 2013-0002]，饲养于广州医科大学实验动物中心屏障环境[SYXK (粤) 2016-0168]的动物实验室，温度21℃ ～ 23℃，相对湿度45% ～ 60%，光照12 h/12 h明暗交替，控制饮食，自由饮水。实验获得广州医科大学实验动物伦理委员会的批准(2016-010)，动物实验过程中按3R原则给予人道主义关怀。

1.2 主要试剂与仪器

普通饲料和高脂饲料购自北京华阜康生物科技股份有限公司，饲料质量合格证11003800009402，营养成分和能量见表1。

芦根多糖购自陕西慈缘生物技术有限公司，纯度为98%；立普妥(阿托伐他汀)，辉瑞制药有限公司(产品批号R39701)。日本日立7100全自动生化分析仪；日本Olympus BX53显微镜。

1.3 实验方法

1.3.1 动物分组

32只大鼠适应性饲养一周后，随机分为对照组、模型组、芦根多糖组和立普妥组，每组8只，对照组给予普通饲料，其余各组给予高脂饲料，饲养8周后，对照组和模型组以生理盐水灌胃，芦根多糖组以200 mg/(kg·d)剂量灌胃，立普妥组以2 mg/(kg·d)剂量灌胃，6周后处死所有大鼠。

1.3.2 测定指标

(1)大鼠体重和饮食：每周称重并记录大鼠体重，观察大鼠的饮食情况并记录各组大鼠的摄食量。

(2)脂质四项测定：用10%水合氯醛(0.35 mL/100 g)麻醉大鼠并固定于手术板，心脏采血，静置、离心取血清，全自动生化分析仪检测血清中总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三脂(triglyceride，TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)水平，由广州市金域检验中心测定。

(3)主动脉和肝病理形态学观察：心脏采血后，生理盐水灌洗干净，取出肝和动脉血管，大体观察后，置于10%中性福尔马林固定，石蜡包埋、切片、HE染色，观察病理形态学。

1.4 统计学方法

表2 芦根多糖对大鼠血脂水平的影响Table 2 Effect of R-Poly on blood lipid levels in rats

注：与对照组相比，**P< 0.01；与模型组相比，##P< 0.01。

Note. Compared with the control group,**P< 0.01. Compared with the model group,##P< 0.01.

2 结果

2.1 大鼠体重和每周的摄食量

第10周之前，各组间大鼠的体重没有明显差异；第11周后，对照组体重持续增长，模型组的体重逐渐下降，而芦根多糖组体重无明显变化，立普妥组则缓慢增长。模型组大鼠摄食量明显减少(见图1、图2)。

图1 大鼠体重变化Figure 1 Time-course changes in weekly body weight of rats

图2 大鼠每周摄食量Figure 2 Time-course changes in weekly food intake in rats

2.2 芦根多糖对大鼠血脂水平的影响

由表2可知，与对照组相比，模型组的TC、LDL-C、HDL-C水平均明显升高(P< 0.01)，TG水平明显降低(P< 0.01)；与模型组相比，芦根多糖组和立普妥组的TC、HDL-C和LDL-C水平均降低(P< 0.01)，且与对照组相比差异无显著性(P> 0.05)。

2.3 肝大体观察

对照组大鼠肝色泽深红，有光泽，质软，边缘锐利。模型组大鼠肝色泽明显变黄，有油腻感，质脆，边缘圆钝。芦根多糖组和立普妥组大鼠肝较模型组均明显改善，色泽趋于深红，边缘锐利。见图3。

2.4 肝和主动脉病理形态学变化

对照组大鼠肝细胞呈放射状排列，肝组织结构较完整，肝细胞排列较整齐，无脂肪变性；模型组大鼠可见广泛的肝细胞脂肪变性，肝细胞内有脂滴，呈气球样变，并有炎症细胞浸润，少数出现坏死灶；芦根多糖组大鼠可见较局限的肝细胞脂肪变性，未见细胞坏死；立普妥组大鼠肝细胞未见明显脂肪变性，无炎症细胞浸润。芦根多糖组和立普妥组的肝细胞脂肪变性程度均较模型组低。见图4。各组大鼠的主动脉未见动脉粥样斑块。

3 讨论

目前认为高脂血症的发病，大部分与遗传因素和饮食有关，小部分继发于某些全身性疾病(如肾病综合征)，高脂血症与脂代谢的异常密切相关，在脂蛋白代谢过程中多种环节受到障碍，有可能导致脂蛋白代谢紊乱，引起高脂血症[5]，而脂代谢异常主要与外源性脂质或其它相关物质摄取增加、内源性脂质合成增加、脂质转运或分解代谢异常有关[6]。当外源性脂质摄取增加，如长期高脂饮食时，不仅可促使肝胆固醇含量增加，低密度脂蛋白(LDL)受体合成减少，脂质代谢减少，还可使肝经内源性途径合成极低密度脂蛋白(VLDL)增加；在内源性脂质方面，肝是其合成的主要部位，当高糖高脂膳食、血液中胰岛素及甲状腺素增多、胰高血糖素及皮质醇减少时，肝胆固醇合成限速酶活性增加，使胆固醇合成增加，长此以往容易引发高脂血症。

注：A：对照组；B：模型组；C：芦根多糖组；D：立普妥组。图3 大鼠肝大体观察Note. A: Control group; B: Model group; C: R-Poly group; D: Lipitor group.Figure 3 Gross observation of liver tissue in rats

注：A：对照组；B：模型组；C：芦根多糖组；D：立普妥组。图4 大鼠肝病理变化(HE染色，× 200)Note. A: Control group; B: Model group; C: R-Poly group; D: Lipitor group.Figure 4 Pathological liver changes by microscopy in rats from different groups. HE staining

本研究通过高脂饮食诱导大鼠高脂血症，实验结果表明模型组大鼠血清中的TC和LDL-C水平均明显高于对照组，且LDL-C的水平与TC有相关性。而11周后模型组大鼠体重下降，除与高脂饲料的营养成分有关外，饲料配方增加了脂肪的含量，食欲和摄食量减少，导致大鼠蛋白质摄入不足[7]。尤为重要的原因是与模型组大鼠自身的高脂血症有关，高血脂可造成大鼠组织器官的病理损害[8]，尤其是严重的脂肪肝，其摄食量减少导致体重下降。芦根多糖治疗后能显著降低大鼠血清中的TC和LDL-C水平，肝细胞脂肪变性程度减轻，大鼠体重维持在一定水平。表明芦根多糖能降低血脂和改善肝细胞脂肪变性。

目前已证实的中药降脂机制主要包括减少外源性脂质的吸收和促进排泄、抑制内源性脂质的合成、调控脂代谢蛋白和基因表达、抗过氧化应激反应和改善胰岛素抵抗[9]。芦根多糖是芦根中天然活性成分，由于其结构和性质的特殊，抗氧化性强，具有清除生物体内自由基，减少脂质过氧化产物[3-4]，抗肿瘤、保肝护肾等作用[10-14]。基于上述研究，本实验中芦根多糖改善大鼠高脂血症的机制可能与其抗氧化有关，但具体机制仍需进一步的研究。

实验中还发现模型组的TG水平降低，王玉明等[15]研究发现，喂养添加胆固醇饲料大鼠的肝胆固醇酯化酶(ACAT)和胆固醇异化的限速酶——7α-羟化酶基因表达增高，然而胆固醇合成的关键酶活性明显下降，使高胆固醇饮食大鼠肝胆固醇水平降低，导致肝外转移的TG减少，因此胆固醇对血清TG浓度的影响可能受动物的代谢状态和饲料组成影响。