黄芩茎叶总黄酮对高甘油三酯血症大鼠脂代谢及氧化应激水平影响的研究

王锦淳，王 蕾，嵇月娥，闵学文，陈朱井

0 引 言

高甘油三酯血症(hypertriglyceridemia，HTG)是高脂血症的一种类型，以血浆三酰甘油水平升高为特征，是体内脂质代谢紊乱的结果。高甘油三酯血症患者不仅动脉粥样硬化风险增加，还与多种严重疾病如心脑血管疾病、糖尿病、肾疾病等密切相关[1]。研究显示中国人血脂代谢紊乱以三酰甘油 (triglyceride，TG)升高最为常见，高甘油三酯血症发病率是高胆固醇血症发病率的4倍[2]。贝特类药物如非诺贝特在治疗高甘油三酯血症过程中具有良好的疗效，但长期应用会引起肝损伤、肌炎以及横纹肌溶解等不良反应[3]。本研究以高脂饲料法建立的高甘油三酯血症模型大鼠为载体，观察黄芩茎叶总黄酮(scutellaria baicalensis stem-leaf total flavonoid，SSTF)对高甘油三酯血症大鼠脂代谢及氧化应激水平的影响，期望为黄芩茎叶总黄酮的开发和利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 健康雄性清洁级SD大鼠60只，8周龄，体重(180.00±10.00) g，购自南京医科大学实验动物中心[SCXK(苏)2016-0002]。动物饲养期间光照明暗交替周期为12 h，温度20～26 ℃，湿度40%～70%。

1.1.2 主要试剂与仪器 非诺贝特片(批号20170818)购自上海衡山药业有限公司，SSTF粉末(批号010406)由承德医学院中药研究所提供，含量以总黄酮计61.80 %。非诺贝特片剂以95 %乙醇助溶后加入纯水制备成10 mg/mL溶液，SSTF粉末以0.1 mol/L NAOH助溶后加入纯水制备成10 mg/mL 溶液。TG(批号20171018)、TC(批号20171021)、LDL-C(批号20171018)、HDL-C(批号20171015)、丙二醇(批号20171123)、SOD(批号20171123)及GSH-PX(批号20171125)测试盒均购自南京建成生物研究所。BP110S电子秤(德国SARTORIUS公司)、TL-16G型高速冷冻离心机(上海实验仪器厂)、UV-1240型紫外分光光度计(日本岛津公司)、CKX41倒置相差显微镜(日本OLYMPUS公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 高脂模型及给药方法 60只SD大鼠适应性饲养1周，完全随机数字表法分为6组：正常组、模型组、非诺贝特组，以及SSTF低、中、高剂量组，每组10只。除正常组，其余组大鼠制备高甘油三酯血症模型[4]。正常组给予普通饲料喂养，模型组、非诺贝特组以及SSTF低、中、高剂量组给予高脂饲料(15%纯猪油、0.2%胆固醇、10%蛋黄粉及74.8%基础饲料)喂养，每日定量喂食，共6周。造模的同时给予药物干预，非诺贝特组给予非诺贝特100 mg/kg，SSTF低、中、高剂量组分别给予50、100、200 mg/kg SSTF，正常组和模型组均给予等量的等渗盐水，按照标准给药体积10 mL/kg计算，灌胃， 1次/d，连续给药6周。给药期间分别于实验开始时以及第2、4、6周记录体重量变化情况[5]。

1.2.2 指标检测 适应性饲养1周，禁食不禁水12 h眼眶静脉丛取血，离心分离血清，检测TG、总胆固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)；药物干预6周，末次给药后禁食不禁水12 h，腹主动脉取血，离心分离血清，测定TG、TC、HDL-C、LDL-C；摘取大鼠肝后准确称重，记录肝湿重，计算肝指数，公式如下：

肝指数=肝湿重/体重×100%[6]

肝取部分漂洗、研磨、制匀，离心，取上清，测定TG、TC、丙二醇、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，其余4%多聚甲醛溶液固定备用。

1.2.3 肝组织病理学观察 肝组织多聚甲醛浸泡固定24 h，按步骤脱水，包埋，切片，HE染色，封固。显微镜下观察正常组、模型组、非诺贝特组、SSTF低、中、高剂量组肝组织之间的病理学变化。

2 结 果

2.1 SSTF对各组大鼠体重与肝指数的影响 与正常组相比，模型组大鼠2～6周体重显著增加(P<0.05)，同时肝指数显著增加(P<0.05)；与模型组相比，非诺贝特组、SSTF低、中、高剂量组大鼠体重增长量及肝指数均明显降低(P<0.05)；与非诺贝特组相比，SSTF高剂量组大鼠4～6周体重明显降低(P<0.05)，肝指数明显降低(P<0.05)。结果显示SSTF能有效降低高甘油三酯血症大鼠体重和肝指数的增长。见表1。

2.2 SSTF对各组大鼠血脂水平的影响 第6周，与正常组相比，模型组大鼠血清TG、TC、LDL-C水平显著升高(P<0.05)，HDL-C水平显著降低(P<0.05)；与模型组相比，非诺贝特组、SSTF低、中、高剂量组大鼠血清TG、TC、LDL-C水平显著降低(P<0.05)，HDL-C水平显著升高(P<0.05)；与非诺贝特组相比，SSTF高剂量组大鼠血清TG、TC、LDL-C水平显著降低(P<0.05)，HDL-C水平显著升高(P<0.05)。结果显示SSTF能有效降低高甘油三酯血症大鼠血清TG、TC、LDL-C水平，升高高甘油三酯血症大鼠血清HDL-C水平。见表2。

组别体重(g)实验开始时2周4周6周6周肝指数(%)正常组179.40±4.90211.60±12.06233.10±12.56249.70±12.963.02±0.49模型组180.80±5.73237.80±13.81*279.20±20.36*317.90±30.49*4.86±0.40*非诺贝特组182.80±4.54207.30±14.04#229.00±16.57#241.80±17.05#3.82±0.29#SSTF低剂量组178.00±6.11210.80±12.32#222.00±12.88#237.70±15.15#3.65±0.36#SSTF中剂量组180.70±6.85202.60±10.09#216.90±11.58#229.50±12.51#3.55±0.39#SSTF高剂量组178.50±5.87200.10±12.68#215.20±12.44#△226.40±15.13#△3.51±0.32#△

与正常组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与非诺贝特组比较，△P<0.05

组别TG实验开始时6周TC实验开始时6周HDL-C实验开始时6周LDL-C实验开始时6周正常组0.67±0.070.69±0.042.26±0.252.32±0.201.25±0.101.23±0.120.37±0.090.35±0.07模型组0.67±0.061.79±0.18*2.27±0.226.21±0.41*1.23±0.110.73±0.10*0.35±0.060.82±0.14*非诺贝特组0.68±0.050.74±0.08#2.33±0.234.39±0.42#1.25±0.111.17±0.10#0.36±0.070.44±0.10#SSTF低剂量组0.67±0.050.80±0.10#2.33±0.254.29±0.44#1.26±0.101.18±0.11#0.36±0.060.41±0.06#SSTF中剂量组0.66±0.050.76±0.09#2.23±0.194.16±0.47#1.22±0.101.21±0.10#0.35±0.080.38±0.08#SSTF高剂量组0.67±0.060.67±0.07#△2.32±0.223.95±0.37#1.24±0.121.23±0.11#△0.35±0.080.36±0.06#△

与正常组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与非诺贝特组比较，△P<0.05

2.3 SSTF对各组大鼠肝脂水平的影响 药物干预第6周，与正常组相比，模型组大鼠肝组织TG、TC水平显著升高(P<0.05)；与模型组相比，SSTF低、中、高剂量组大鼠肝组织TG、TC水平显著降低(P<0.05)；与非诺贝特组相比，SSTF高剂量组大鼠肝组织TG水平显著降低(P<0.05)，但TC水平降低不明显(P>0.05)。结果显示SSTF能有效降低高甘油三酯血症大鼠肝组织TG、TC水平。见表3。

组别TGTC正常组0.55±0.121.36±0.18模型组1.60±0.15*3.47±0.36*非诺贝特组0.86±0.14#1.93±0.26#SSTF低剂量组0.79±0.15#2.02±0.27#SSTF中剂量组0.74±0.17#1.90±0.22#SSTF高剂量组0.72±0.14#△1.82±0.20#

与正常组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与非诺贝特组比较，△P<0.05

2.4 SSTF对各组大鼠氧化应激水平的影响 药物干预第6周，与正常组相比，模型组大鼠肝丙二醇含量显著增加(P<0.05)，SOD活性、GSH-PX活力显著降低(P<0.05)；与模型组相比，非诺贝特组、SSTF低、中、高剂量组大鼠肝脏丙二醇含量显著减少(P<0.05)，SOD活性、GSH-PX活力显著增强(P<0.05)；与非诺贝特组相比，SSTF高剂量组大鼠肝脏丙二醇含量显著减少(P<0.05)，SOD活性、GSH-PX活力显著增强(P<0.05)。结果显示黄芩茎叶总黄酮能有效改善高甘油三酯血症大鼠的氧化损伤。见表4。

组别丙二醇(nmol/mg)SOD(U/mg)GSH-PX(U/mg)正常组4.81±1.12206.72±29.4015.58±1.56模型组10.29±1.98*106.84±24.01*9.28±2.08*非诺贝特组6.21±1.06#142.45±32.02#12.52±1.74#SSTF低剂量组6.19±1.03#134.14±26.06#12.35±1.88#SSTF中剂量组5.71±1.21#156.81±31.47#13.40±1.99#SSTF高剂量组5.07±1.31#△172.21±30.21#△14.62±2.42#△

与正常组比较，*P<0.05；与模型组比较，#P<0.05；与非诺贝特组比较，△P<0.05

2.5 SSTF对各组大鼠肝组织病理形态的影响 肝组织病理结果显示，正常组肝小叶形态正常，肝索排列整齐，细胞大小均匀，核大而圆；模型组肝小叶结构紊乱，肝细胞体积肿胀，伴大量脂肪细胞浸润，部分水样变性；非诺贝特组、SSTF低、中、高剂量组大鼠肝组织学变化介于正常组和模型组之间，肝小叶结构模糊，伴不同程度肝细胞脂肪变性，细胞核大小不一，其中以SSTF高剂量组镜下改善最为明显，肝小叶轮廓清晰，肝细胞形态规则，伴少量脂肪变性。见图1。

a：正常组；b：模型组；c：非诺贝特组；d：SSTF低剂量组；e：SSTF中剂量组；f：SSTF高剂量组

图 1 SSTF对各组大鼠肝组织病理形态的影响(HE ×200)

Figure 1 Effects of SSTF on liver pathomorphology of rats in each group(HE ×200)

3 讨 论

国内外研究表明，高甘油三酯血症可通过损伤血管内皮细胞、诱发氧化应激反应、促进血管平滑肌细胞(vassel smooth muscle cells,VSMCs)增殖、促进血栓形成等多种途径启动动脉粥样硬化[7-10]。在高甘油三酯血症致脂代谢紊乱诱发动脉粥样硬化的过程中，氧化应激起着非常重要的作用[11]。丙二醇、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)是评价机体氧化应激水平的重要指标，丙二醇是细胞膜脂质过氧化的分解产物，其含量可反映机体内脂质过氧化的程度；SOD是机体清除自由基最为重要的抗氧化酶，其活性反映机体抗氧化能力；GSH-PX存在于细胞质中，主要通过促进过氧化脂质的分解，有效清除机体内自由基，是评价机体抗氧化能力的指标[12]。因此，本文选取SOD、丙二醇、GSH-PX作为检测指标，观察不同组别大鼠氧化应激水平的变化，研究结果表明，模型组大鼠肝丙二醇含量显著增加，SOD活性、GSH-PX活力显著降低，说明高甘油三酯血症大鼠体内的氧化应激导致脂代谢紊乱，降低氧化应激水平，将有助于改善高甘油三酯血症大鼠的脂代谢紊乱。

黄芩是传统中药材，唇形科植物，药用其根，具有清热燥湿、泻火解毒的作用。黄芩茎叶是黄芩的地上部分，其化学成分包括野黄芩苷、黄芩苷等，其提取物的有效部位即为黄芩茎叶总黄酮，属于黄酮类化合物。大多数黄酮类化合物均具有抗氧化作用[13-15]，SSTF也不例外。近年来研究发现，SSTF能显著提高过氧化氢损伤的心肌细胞的存活率[16]，提高原代培养肝细胞损伤大鼠血清SOD活性[17]，改善铝中毒小鼠的神经细胞氧化损伤[18]，增强阿尔茨海默病大鼠血清SOD活性、CAT含量和GSH-PX活性，保护大鼠海马神经元和突触超微结构损伤[19-20]。课题前期研究表明，SSTF对心血管系统具有广泛的保护作用，能够抑制高甘油三酯血清刺激的VSMCs增殖[21]，并对过氧化氢及高甘油三酯血清诱导的HUVEC氧化损伤具有保护作用[12,22-23]。

本研究以高脂饲料法制备的高甘油三酯血症模型大鼠为研究对象，给予不同剂量的SSTF干预，通过测量大鼠体重、肝指数，测定血脂谱指标TG、TC、LDL-C、HDL-C，氧化应激指标SOD、丙二醇、GSH-PX，HE染色观察肝组织病理形态学变化，并与阳性药物非诺贝特组进行比较，从整体动物水平观察SSTF对高甘油三酯血症大鼠脂代谢及氧化应激水平的影响。研究结果表明，各剂量组SSTF均能减轻高甘油三酯血症大鼠的体重、肝指数，降低血清及肝脏TG、TC水平，降低血清LDL-C水平，升高血清HDL-C水平，减少丙二醇表达，增加SOD、GSH-PX表达，与模型组比较，具有显著性差异(P<0.05)；高剂量组SSTF可显著降低大鼠血清TG、LDL-C水平，升高HDL-C水平，降低大鼠肝TG水平，减少丙二醇表达，增加SOD、GSH-PX表达，与非诺贝特组比较，具有显著性差异(P<0.05)，提示SSTF调血脂和抑制氧化应激作用以高剂量组尤为明显；肝组织病理学检查结果显示，各剂量组SSTF均能改善高甘油三酯血症导致的肝小叶结构紊乱，肝细胞体积肿胀，脂肪细胞浸润及部分水样变性等肝脏病理性损伤，其中以SSTF高剂量组镜下改善最为明显，肝小叶轮廓清晰，肝细胞形态规则，伴少量脂肪变性。

综上所述，本研究的相关结果表明，SSTF具有调节高甘油三酯血症大鼠脂代谢，改善肝脏病理性损伤的作用，该作用可能与抑制脂质过氧化、减少氧化应激有关，但具体的作用机制还有待进一步深入研究。