沙棘多糖对地塞米松诱导脂质代谢紊乱相关基因Adiponectin 和 LDLR 表 达的 影响

肖伟利 颜 妍 谢基明 王玉珍

1内蒙古自治区人民医院医学检验科 内蒙古 呼和浩特 010017；2内蒙古农业大学生命科学学院 内蒙古 呼和浩特 010018

脂质代谢受遗传、激素、肝脏等组织器官的调节，脂质代谢紊乱是一种由多种因素引起的脂质代谢异常的综合征，患者会出现高脂蛋白血症、肥胖、酮症酸中毒、脂肪肝和新生儿硬肿症等［1，2］。地塞米松（dexamethasone，DEX）是一种人工合成的皮质类固醇，具有抗炎、抗内毒素、抗休克、抑制免疫等药理作用。长期使用糖皮质激素，可导致钠、水潴留、血脂升高，从而诱发高血压和动脉粥样硬化。沙棘多糖（Seabuckthorn polysaccharide）具有抗心血管疾病、调节代谢、抗炎症、保护肝脏等作用［3］。另外，沙棘多糖作为高活性的竞争可逆性葡萄糖苷酶抑制剂，还具有降血糖和降脂的作用［4］。基于此，本研究观察利用沙棘多糖对地塞米松诱导的脂质代谢的作用，并探究相关基因的变化。

1 材料与方法

1.1 实验动物SPF 级成年雄性SD 大鼠35 只［北京维通利华实验动物有限公司提供，许可证号SCXK（京）2016‑0011］，周龄 5~7 周，体质量 200 g左右。饲养于内蒙古农业大学生命科学学院动物实验中心，正常饮食（3%脂肪，3.2 kJ/g）、自由饮水。随机分为空白对照组、模型组、低剂量组，中剂量组、高剂量组，每组7 只，分笼饲养，每日记录大鼠体质量。

1.2 动物模型的建立给模型组、低剂量组，中剂量组、高剂量组腹腔注射地塞米松（山西晋新双鹤药业有限公司；国药准字：H14021152；规格为1 mL∶1 mg），剂量为20 mg/kg，空白对照组腹腔注射等体积生理盐水；分别给低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠以 50、100、200 mg/kg 的剂量沙棘多糖［宁夏香草生物技术有限公司；许可证号：宁卫食证字（2007）第 220000‑SC0004 号；规格：沙棘多糖 5%，沙棘比例提取5∶1］灌胃，其余各组同体积生理盐水灌胃，灌胃持续4 周。每日检测体质量变化。

1.3 检测方法给药4 周后，禁食12 h 后处死，取大鼠躯干血及肝脏中叶组织，血样离心分离上清，将上清和肝脏组织于-80 ℃储存。

1.4 生化指标测定血清游离脂肪酸（FFAs）和总胆固醇（TC）采用酶法测定，按试剂盒说明书完成测定，甘油三酯（TG）用TG 甘油磷酸氧化酶实验测定，葡萄糖通过己糖激酶试剂盒测定。肝脏中TC 和 TG 根据 Folch 法用氯仿∶甲醇（体积比 2∶1）混合液提取，然后使用试剂盒测定。采用酶联免疫吸附法检测血清中脂联素（Adiponectin）的水平。

提取大鼠肝脏蛋白，Western Blot 检测低密度脂蛋白受体（low‑density lipoprotein receptor，LD‑LR）蛋白水平。

1.5 统计学分析本研究中的所有数据采用SPSS 21.0 统计软件进行分析，其中计量资料采用均数±标准差（）表示，两组间比较采用t检验进行统计分析，多组间比较则采用单因素的方差分析，计数资料采用χ2检验，并以P<0.05 作为数据有统计学差异的判断标准。

2 结果

2.1 各组大鼠体质量变化绘制每组大鼠平均体质量的曲线，从图1 中我们可以看出，相比于对照组，模型组的体质量明显升高，但是在沙棘多糖提取物的处理下，各组大鼠体质量有所下降，与模型组相比，差异有统计学意义（P<0.05）。

图1 5 组大鼠的体质量变化曲线

2.2 血清中葡萄糖、FFAs、TC、TG 和肝脏组织中TC、TG 的水平通过试剂盒检测血清中葡萄糖、FFAs、TC、TG 和肝脏组织中 TC、TG 的水平，我们评估了地塞米松致脂代谢紊乱的作用和沙棘多糖提取物对这种紊乱的作用。图2 和图3 表明，地塞米松能显著升高大鼠血清中TC、TG、FFAs 和肝脏中TC、TG 的水平，模型组与对照组相比，差异有统计学意义（P<0.001）；地塞米松能升高大鼠血清中血清中的葡萄糖水平，模型组与对照组相比，差异有统计学意义（P<0.05）。沙棘多糖的使用在一定程度上能够逆转地塞米松引起的大鼠血清中TC、TG、FFAs 和肝脏中 TC、TG 的升高，其中低剂量组、中剂量组、高剂量组的TC、TG、FFA 水平低于模型组，差异有统计学意义（P<0.001）；低剂量组、中剂量组、高剂量组大鼠肝脏的TC、TG 水平低于模型组，差异有统计学意义（P<0.001）。

图2 5 组大鼠血清中TC、FFAs、TG、葡萄糖的水平

图3 5 组大鼠肝脏组织中TC 和TG 的水平

2.3 大鼠血清中Adiponectin 的表达情况通过酶联免疫吸附试验检测了血清中Adiponectin 的表达水平。从图4 中可以看到，地塞米松的作用降低了大鼠血清中Adiponectin 的水平，但是沙棘多糖提取物逆转了这种作用。并且随着沙棘多糖浓度的升高，Adiponectin 的表达水平呈上升趋势，其中模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组，两两比较差异有统计学意义（P<0.001）。

图4 5 组大鼠血清中Adiponectin 的表达水平

2.4 大鼠肝脏组织中LDLR 蛋白表达情况通过对大鼠肝脏组织中LDLR 蛋白水平进行检测，从图5 中可以看出，地塞米松能够上调肝脏组织中LD‑LR 蛋白的表达，模型组高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；沙棘多糖的处理能够降低模型组肝脏组织中LDLR 蛋白的表达，差异有统计学意义（P<0.05）。

图5 5 组大鼠肝脏组织中LDLR 的表达水平

3 讨论

沙棘多糖是由葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖和鼠李糖组成的中性多糖，沙棘果成熟时期含有丰富的沙棘多糖［5］。沙棘多糖的作用较广，根据文献报道，沙棘多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有抑制作用，其作用原理是沙棘多糖能改变细菌细胞壁的通透性；沙棘多糖还具有抗氧化作用，对超氧阴离子和羟基自由基的清除能力较强［6］；另外，沙棘多糖作为高活性的竞争可逆性葡萄糖苷酶抑制剂，还具有降血糖和降脂的作用。地塞米松是一种人工合成的皮质类固醇，具有抗炎、抗内毒素、抗休克、抑制免疫等药理作用［7］，长期使用会产生严重的副作用，如体质量增加、股骨头缺血性坏死、糖耐量减退、糖尿病加重等。另外，长期使用糖皮质激素，可导致钠、水潴留，血脂升高，从而诱发高血压和动脉粥样硬化。

脂质代谢的显著特点为高甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）减少，低密度脂蛋白（LDL）增高。影响脂质代谢的因素主要有胰岛素抵抗、微炎症反应、甲状旁腺素［8］。脂质代谢紊乱会引起多种疾病，如动脉粥样硬化、冠心病、心肌梗死等，因此脂质代谢的调节对人体稳态具有重要作用［9］。然而临床有证据表明，多种药物会破坏体内脂质代谢的稳态，如重要成分五味子素B、阿托伐他汀、地塞米松等［10］。为了改善这类药物所致脂质代谢紊乱的副作用，我们试图证明沙棘多糖是否能逆转地塞米松引起的脂质代谢紊乱。正如我们预期的结果，地塞米松处理的SD 大鼠会发生脂质代谢紊乱，主要表现为血清中生化指标TC、TG、FFAs 和肝脏中TC、TG 的表达上调，但是沙棘多糖可以改善地塞米松引起的血清和肝脏中的脂质代谢紊乱状态。血清中脂肪酸浓度升高会损害主动脉压力感受，当机体出现脂代谢异常时，往往伴随着血流动力学的改变，并发动脉粥样硬化。当脂代谢合并动脉粥样硬化时，血压也随之升高。追溯沙棘多糖的作用，我们观察到沙棘多糖可以改善地塞米松引起的血清中脂联素的水平的降低，同时沙棘多糖提取物的处理会降低地塞米松诱导的LDLR 的上调。脂联素是一种脂肪细胞特异性因子，在肥胖、糖尿病、炎症、动脉粥样硬化和心血管疾病的发生中具有重要作用。脂联素通过抑制与葡萄糖产生相关的基因，进而抑制肝糖异生。脂联素还可以促进胰岛素敏感性，从而改善能量在机体内的平衡［11］。另外，脂联素通过抑制细胞死亡，抑制炎症和增强细胞存活力，对各种细胞中的多种病理过程具有强大的保护作用。LDLR 位于染色体19p13.2 处，由18 个跨度为45 kb 的外显子组成。LDLR 的转录本长5.3 kb，编码 860 个残基的肽［12］。LDLR 介导富含胆固醇的LDL 的内吞作用，从而维持LDL 的血浆水平。大约70%的循环LDL 由肝组织中的LDLR 通过胞吞作用清除，在胆固醇稳态中发挥关键作用［13］。

有文献报道，沙棘多糖对DPPH 自由基、OH 自由基和超氧阴离子自由基具有一定的清除能力，尤其是 DPPH 自由基和 OH 自由基［14，15］。基于以上研究，我们认为沙棘多糖可能通过清除自由基，上调LDLR，提高LDLR 对LDL 的内吞作用。同时沙棘多糖还会增加脂联素的转录表达，抑制肝糖异生［16］。沙棘多糖对脂质代谢的调节作用，不仅能改善药物带来的副作用，还能减缓糖尿病、动脉粥样硬化等疾病的发生和炎症的进展，为医药领域的治疗研发提供一定的依据［17，18］。