于 濱 左增艷 孔維佳
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所,北京 100050
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,肥胖癥已成為全球的高發(fā)病之一。 肥胖癥是營養(yǎng)物質(zhì)過剩導(dǎo)致體內(nèi)脂肪堆積而引起的復(fù)雜慢性疾病,如不加以干預(yù),會引起心血管疾病、糖尿病甚至腫瘤等嚴(yán)重并發(fā)癥[1]。除了運動和飲食控制外,減肥藥的研制一直是全球藥物研發(fā)的重點。大量的臨床經(jīng)驗表明中藥可用于減肥,如中藥的復(fù)方[2-4]、單味方[5-6]以及植物提取物[7]用于降脂減肥均顯示了明確的功效。 天麻(Gastrodia elata)為蘭科植物,在我國已經(jīng)有非常悠久的臨床應(yīng)用歷史。 《中國藥典》2010 年版記載,天麻味甘,性微濕,入肝經(jīng),具有平肝熄風(fēng)、祛風(fēng)定驚的功效。天麻中含有多種成分,如天麻素(gastrodin)、香莢蘭醛(vanilline)、香莢蘭醇(vanillyl alcohol)、維生素A 類、對羥基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde)、對羥基苯甲醇(p-hydroxybenzyl alcohol)、琥珀酸(succinic acid)、胡蘿卜苷、谷甾醇、檸檬酸、抗真菌蛋白和許多微量元素如鐵、氟、錳、鋅、碘等[8-9]。 有研究表明,天麻粉及天麻粉制成的片劑具有降血脂、降血糖等作用[10-13],還有報道顯示,天麻粉在脂肪乳劑灌胃的大鼠中具有顯著的降血脂、減少肝臟脂肪蓄積、減輕肝臟脂肪變性及改善肝功能的作用[13]。 但是天麻用于肥胖癥的治療尚未見報道,本文對天麻粉在高脂飼料喂養(yǎng)的大鼠體內(nèi)的降脂減肥效果進行研究,現(xiàn)報道如下:
1.1.1 試藥 天麻粉購自陜西漢王略陽中藥科技有限公司,批號:T01-110714,由全天麻烘干超微粉碎而制[13]。
1.1.2 實驗動物 SD 雄性大鼠共40 只,體重為(150 ±10)g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,許可證編號SCXK(京)2007-0001。 飼養(yǎng)環(huán)境,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所實驗動物房(SPF 級),許可證編號為:SCXK(京)2007-0013。 高脂飼料及普通飼料均由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供。高脂飼料配方:78.8%普通基礎(chǔ)飼料、10%蛋黃粉、10%熟豬油、1%膽固醇、0.2%膽鹽。 飼料許可證編號為SCXK(軍)2002-018。
1.1.3 試劑盒 檢測血清總膽固醇(CHO)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及血糖(Glu)的試劑盒均購自北京中生生物工程高技術(shù)公司。
1.1.4 儀器 7060 全自動生化分析檢測儀購自日本日立(HITACHI)公司;臺式離心機購自美國Sigma公司。
1.2.1 分組 實驗設(shè)4 組,每組10 只動物,分別為正常對照組、高脂飼料(HFD)組、HFD+天麻粉500 mg/kg組和HFD+天麻粉1000 mg/kg 組。
1.2.2 方法[14]動物試驗方案經(jīng)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所實驗動物倫理委員會批準(zhǔn)并遵循中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院制訂的《實驗動物保護和使用指南》。 試驗方案參照原衛(wèi)生部《保健食品檢驗與評價規(guī)范》(2003 年版)“功能學(xué)評價程序和檢驗方法,輔助降血脂功能檢驗方法動物實驗脂代謝紊亂模型法預(yù)防性給受試樣品;減肥功能檢驗方法預(yù)防性肥胖模型法”進行設(shè)計。 大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d 后隨機分組,正常對照組大鼠給予普通基礎(chǔ)飼料,HFD 組、HFD+天麻粉500 mg/kg 組和HFD+天麻粉1000 mg/kg 組均給予HFD 飼養(yǎng),HFD+天麻粉500 mg/kg 組和HFD+天麻粉1000 mg/kg 組同時按所設(shè)劑量灌胃給藥, 連續(xù)給予30 d。自實驗開始HFD 組、HFD+天麻粉500 mg/kg 組和HFD+天麻粉1000 mg/kg 組每只動物每天均給予等量的HFD,正常對照組以同等方式給予基礎(chǔ)飼料,飼料給予量與高脂飼料相同。 給藥前后大鼠稱體重;試驗結(jié)束時禁食16 h,眼眶取血,分離血清,采用酶比色法[10]檢測CHO、TG、Glu,采用清除法[10]檢測HDL-C水平;同時剖腹取體脂(睪丸及腎周圍脂肪墊)稱重,并計算脂肪系數(shù)(體脂重量/終體重)。
1.3.1 降血脂功能結(jié)果判定 在血清CHO、TG、HDL-C三項指標(biāo)檢測中CHO 和TG 二項指標(biāo)陽性則可判定該受試樣品輔助降血脂功能動物實驗結(jié)果陽性。
1.3.2 減肥功能結(jié)果判定 試驗組的體重和體脂重量,或體重和脂肪系數(shù)低于HFD 組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,則可判定該受試樣品動物減肥功能試驗結(jié)果陽性。
采用SPSS 11.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析,計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩獨立樣本的計量資料采用t 檢驗;多組間的比較采用方差分析,兩兩比較采用LSD-t 檢驗。 以P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
由表1 可見,與正常對照組比較,HFD 組血清CHO、TG、空腹Glu 明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05或P <0.01),提示高脂動物模型造模成功。 與HFD組比較,HFD+天麻粉500 mg/kg 組和HFD+天麻粉1000 mg/kg 組均有明顯降低血清CHO 的作用,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P <0.05),降低率分別為(12.6±5.4)%和(14.3±3.6)%;同時具有明顯降低血清TG 的作用,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05),降低率分別為(8.4%±4.2)%和(15.8±8.4)%;還有明顯降空腹Glu 的作用,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05),降低率分別為(18.7±3.5)%和(23.0±7.5)%。 而血清HDL-C 各組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。
表1 天麻粉對大鼠血脂和血糖的影響(mmol/L,,n =10)
表1 天麻粉對大鼠血脂和血糖的影響(mmol/L,,n =10)
注:與正常對照組比較,*P <0.05,**P <0.01;與HFD 組比較,#P <0.05;HFD:高脂飼料;CHO:總膽固醇;TG:三酰甘油;HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇;Glu:血糖
組別 CHO TG HDL-C Glu正常對照組HFD 組HFD+天麻粉500 mg/kg 組HFD+天麻粉1000 mg/kg 組1.88±0.28 2.23±0.20*1.95±0.32#1.91±0.28#0.76±0.16 0.95±0.12**0.87±0.16#0.80±0.20#0.89±0.16 0.87±0.16 0.93±0.15 0.95±0.13 3.45±0.95 4.27±0.70*3.47±0.85#3.29±1.02#
由表2 可見,試驗前各組動物體重接近。 試驗后HFD 組動物的體重、體脂重量和脂肪系數(shù)較正常對照組分別增加(13.5±2.7)%、(86.8%±9.1)%、(66.5%±0.5)%,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05 或P <0.01),提示大鼠肥胖模型造模成功。 與HFD 組比較,HFD+天麻粉500 mg/kg 組體脂重量下降(16.2±9.85)%(P <0.05);HFD+天麻粉1000 mg/kg 組體重、體脂重量和脂肪系數(shù)均得到明顯控制,較HFD 組分別下降(10.3±5.6)%、(22.0±5.9)%、(15.4±1.9)%,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05 或P <0.01)。 綜上可知,HFD+天麻粉500 mg/kg 和1000 mg/kg(相當(dāng)于人擬用臨床劑量52.5 mg/kg[9]的10~20 倍)灌胃后高脂大鼠血清中的CHO、TG 和Glu 水平有明顯降低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P <0.05),提示天麻粉此劑量有輔助降血脂和降血糖功能。 另外,天麻粉1000 mg/kg 具有降脂減肥的功能。
表2 天麻粉對大鼠體重、體脂重量和脂肪系數(shù)的影響(,n =10)
表2 天麻粉對大鼠體重、體脂重量和脂肪系數(shù)的影響(,n =10)
注:與正常對照組比較,*P <0.05,**P <0.01;與HFD 組比較,#P <0.05,##P <0.01;HFD:高脂飼料
組別 試驗前體重(g)試驗后體重(g)體脂重量(g) 脂肪系數(shù)正常對照組HFD 組HFD+天麻粉500 mg/kg 組HFD+天麻粉1000 mg/kg 組163.00±10.47 163.50±9.41 164.00±9.68 369.10±32.68 418.86±42.53*390.73±14.54 8.26±2.46 15.43±3.21**12.93±1.69#2.18±0.53 3.63±0.53**3.39±0.53 164.30±5.93 375.60±19.00#12.04±2.30##3.07±0.46#
已有報道天麻粉低、中、高劑量均能降低高脂血癥金黃地鼠血清TC、TG 和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),并且統(tǒng)計學(xué)有差異[10]。 本研究觀察到天麻粉500 mg/kg 和1000 mg/kg 灌胃后高脂大鼠血清中的CHO、TG 和Glu 水平有明顯降低,差異具有顯著性(P <0.05), 與文獻報道的相同劑量下其輔助降血脂和降血糖功能的結(jié)果具有可重復(fù)性[10,11,15]。
另外,本試驗采用動物肥胖模型觀察到天麻的減肥作用,與筆者之前的研究結(jié)果吻合[16]。 筆者之前曾報道天麻粉口服8 周對高脂小鼠的體重增加有明顯的控制作用。 本研究中HFD+天麻粉500 mg/kg 組體脂重量顯著下降(P <0.05);HFD+天麻粉1000 mg/kg組體重、體脂重量和脂肪系數(shù)較HFD 組均得到明顯控制(P <0.01 或P <0.05)。 以上結(jié)果均提示天麻作為減肥降脂降血糖的作用可得到試驗支持。
目前市場上的減肥藥主要有兩大類,胰脂肪酶抑制劑和作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的食欲抑制劑[1]。 但總的來說有效治療肥胖癥的手段有限,肥胖難以得到有效控制。 由于藥物不良反應(yīng)問題,已經(jīng)上市的減肥藥大部分都被淘汰,肥胖正面臨無藥可治的窘迫局面。 與西藥相比,中國的傳統(tǒng)中藥例如:人參、石榴葉、綠茶、苦參、生姜等[17]在防治肥胖方面雖然起效緩和,但有安全性高等優(yōu)勢。 所以,天麻未來可作為輔助減肥降脂的藥物或保健食品進行開發(fā),這無疑將是眾多肥胖患者的福音,因為天麻長期服用具有很好的安全性[18-19]。 本實驗得出天麻粉減肥降脂降血糖有效劑量為1000 mg/kg,推算到人體的推薦劑量應(yīng)為肥胖患者每人每天口服0.1 g/kg,在均衡飲食的情況下用于減肥,該劑量符合《中國藥典》2010 年版記載的天麻3~10 g/d 的使用劑量范圍。
天麻減肥降脂的具體機制尚不明確,下一步試驗應(yīng)該著重于探索天麻對細胞脂代謝,包括脂肪合成和脂肪分解信號通路的作用。 另外,由于氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)在肥胖等代謝紊亂疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用[20],未來的研究工作還應(yīng)包括天麻的抗氧化和抗炎作用。事實上,已有報道天麻在糖尿病動物模型以及神經(jīng)細胞中具有抗氧化和抗炎作用[21,22],但具體分子機制有待深入研究。
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