張佳琪等
摘要:目的 觀察運(yùn)脾、升清、補(bǔ)脾中藥對(duì)飲食誘導(dǎo)肥胖(DIO)大鼠肥胖程度及脂肪激素、胰島素抵抗(IR)的影響,從不同健脾中藥中進(jìn)一步篩選抗肥胖藥物。方法 Wistar大鼠130只,10只作為空白組,給予基礎(chǔ)飼料,其余120只給予高脂飼料13周喂飼,按體質(zhì)量得到DIO大鼠50只和飲食誘導(dǎo)肥胖抵抗(DIO-R)大鼠10只,DIO大鼠分為模型組、西布曲明組、運(yùn)脾組、升清組、黃芪組,每日分別給予生理鹽水、西布曲明、運(yùn)脾藥(蒼術(shù)和厚樸)、升清藥(柴胡和枳實(shí))、補(bǔ)氣健脾藥(黃芪)灌胃,空白組與DIO-R組予生理鹽水灌胃。灌胃期間空白組予基礎(chǔ)飼料,余6組繼續(xù)予高脂飼料喂飼。取血測(cè)定胰島素抵抗指數(shù)(IRI)、血糖、三酰甘油、膽固醇、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、脂聯(lián)素,取脂肪勻漿測(cè)定TNF-α、脂聯(lián)素。結(jié)果 模型組體質(zhì)量、IRI、膽固醇升高(P<0.01),脂肪勻漿中脂聯(lián)素降低(P<0.01),血清和脂肪勻漿TNF-α升高(P<0.01);與模型組比較,DIO-R組治療前后體質(zhì)量、IRI、膽固醇均明顯降低(P<0.01),脂肪勻漿脂聯(lián)素升高(P<0.01);西布曲明組治療后體質(zhì)量、膽固醇均明顯降低(P<0.01),血清和脂肪中TNF-α減低(P<0.05);升清組治療后體質(zhì)量、IRI、膽固醇降低(P<0.05,P<0.01),血清和脂肪勻漿中TNF-α均減低(P<0.05,P<0.01),脂肪勻漿中脂聯(lián)素升高(P<0.05);運(yùn)脾組IRI、膽固醇和血清中TNF-α降低(P<0.05,P<0.01),血清和脂肪中脂聯(lián)素升高(P<0.05);黃芪組體質(zhì)指數(shù)、血糖、IRI、膽固醇降低(P<0.05,P<0.01),血清和脂肪中TNF-α降低、脂聯(lián)素升高(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論 黃芪可以抑制高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖,改善糖脂代謝紊亂和IR優(yōu)于運(yùn)脾、升清中藥,其機(jī)制與降低TNF-α和升高脂聯(lián)素水平相關(guān)。
關(guān)鍵詞:健脾中藥;飲食誘導(dǎo)肥胖;飲食誘導(dǎo)肥胖抵抗;胰島素抵抗;脂聯(lián)素;腫瘤壞死因子-α;大鼠
中圖分類號(hào):R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5304(2015)06-0064-05
肥胖患者常有不同程度的胰島素抵抗(insulin resistance,IR)。IR促使糖耐量正常人群糖耐量惡化,促進(jìn)肥胖機(jī)體進(jìn)一步增重,同時(shí)也在高血壓、高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化等發(fā)病中起著重要作用[1-2]。我們前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),運(yùn)脾、升清、補(bǔ)脾藥物可抑制飲食誘導(dǎo)肥胖(DIO)大鼠的肥胖和IR,其機(jī)制可能與降低脂肪腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和升高脂聯(lián)素有關(guān)[3-5]?!侗静菝审堋费裕海S芪)入足太陰經(jīng)……中補(bǔ)脾胃;柴胡透達(dá)少陽(yáng)之邪以升清,枳實(shí)攻破陽(yáng)明之邪以降濁,兩藥配用可升清降濁;蒼術(shù)苦溫主升,厚樸苦溫主降,二者配伍可恢復(fù)脾運(yùn)。因此,本研究對(duì)黃芪、柴胡與枳實(shí)、蒼術(shù)與厚樸進(jìn)行比較,進(jìn)一步探索不同健脾中藥對(duì)DIO大鼠肥胖和IR的影響。
1 材料與方法
1.1 動(dòng)物及飼料
普通級(jí)Wistar大鼠130只,雄性,4周齡,體質(zhì)量150~195 g,山東中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物合格證號(hào)SCXK(魯)2008-0002?;A(chǔ)飼料由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供;高脂飼料:自購(gòu)原料,采用本實(shí)驗(yàn)室飼料制作方法[5],山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心加工。配方為基礎(chǔ)飼料82%加豬油8%、豆粉2%、蔗糖8%。
1.2 主要試劑與儀器
胰島素、TNF-α放免試劑盒及脂聯(lián)素酶免試劑盒,美國(guó)abcam,批號(hào)GR70529-3;ELX808酶標(biāo)儀、ELX50型洗板機(jī),美國(guó)BIO-TEK INSTRUMENTS,INC;DDL-5冷凍離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;SN-695型智能放免γ測(cè)量?jī)x,上海核所日環(huán)光電食品有限公司;OLYMPUS AU2700全自動(dòng)生化分析儀,日本OLYMPUS有限公司;ME235P電子分析天平,德國(guó)賽多利斯。
1.3 藥物
本實(shí)驗(yàn)所用藥材,經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)天然藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李峰教授鑒定,蒼術(shù)為茅蒼術(shù)或北蒼術(shù)的干燥根莖,厚樸為木蘭科植物厚樸或凹葉厚樸的干燥干皮、根皮及枝皮,柴胡為傘形科植物柴胡或狹葉柴胡的干燥根或全草,枳實(shí)為蕓香科植物酸橙及其栽培變種或甜橙的干燥幼果,黃芪為豆科植物黃芪或內(nèi)蒙黃芪的干燥根。對(duì)蒼術(shù)和厚樸(各15 g)、柴胡和枳實(shí)(各15 g)、黃芪(30 g)3組藥物進(jìn)行粉粹,10倍量水煎2次,2次藥液混合,低溫濃縮至濃度為1 g原藥材/mL (山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院制劑室提供)。鹽酸西布曲明膠囊(太極集團(tuán)涪陵制藥廠,批號(hào)0309002)。
1.4 造模、分組與給藥
130只實(shí)驗(yàn)大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)選擇10只為空白組,給予基礎(chǔ)飼料,其余120只給予高脂飼料。造模期間,每周測(cè)體質(zhì)量(精確到0.1 g),觀察大鼠造模情況。13周后,根據(jù)文獻(xiàn)[6],造模組大鼠體質(zhì)量≥基礎(chǔ)組體質(zhì)量均值加1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差者為DIO大鼠,體質(zhì)量<基礎(chǔ)組體質(zhì)量均值加1倍標(biāo)準(zhǔn)差者為DIO-R大鼠。對(duì)DIO大鼠按照體質(zhì)量從高到低取50只,隨機(jī)分為5組,即模型組、西布曲明組、運(yùn)脾組、升清組、黃芪組,每組10只。對(duì)DIO-R大鼠,取狀態(tài)良好、體質(zhì)量較小者10只。各中藥組以30 g作為成人(60 kg體質(zhì)量)使用劑量,西布曲明15 mg/d作為成人使用劑量,根據(jù)“常用動(dòng)物與人體表面積比值”計(jì)算大鼠灌胃藥量。空白組、DIO-R組和模型組予生理鹽水2 mL/d,西布曲明組予西布曲明8 mg/(kg·d),運(yùn)脾組、升清組、黃芪組各組分別給予蒼術(shù)和厚樸3.2 g原藥材/(kg·d)、柴胡和枳實(shí)3.2 g原藥材/(kg·d)、黃芪3.2 g原藥材/(kg·d),共12周。
1.5 動(dòng)物處理
實(shí)驗(yàn)期間,每日觀察大鼠生長(zhǎng)情況、飲食、糞便,每周記錄給食量、體質(zhì)量(精確到0.1 g)。12周后,去除動(dòng)物撕咬、灌胃等原因死亡后,存留動(dòng)物數(shù)見(jiàn)表1。禁食12 h后,麻醉測(cè)量各組大鼠體質(zhì)量,體長(zhǎng)(從鼻尖到肛門的長(zhǎng)度)。常規(guī)解剖,腹主動(dòng)脈取血,測(cè)空腹血糖,低溫離心,分離血清待測(cè)。動(dòng)物處死后,剝離腹腔內(nèi)(腹后、大網(wǎng)膜、睪丸)全部脂肪,同一部位取脂肪組織,每克脂肪組織加5 mL生理鹽水,10 000 r/min離心10 s×3次,制備20%脂肪組織勻漿,4000 r/min離心10 min,取上清液,-20 ℃保存待測(cè)。
1.6 觀察指標(biāo)
1.6.1 肥胖程度 參考文獻(xiàn)[7]方法計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(Lee's指數(shù))。
1.6.2 血脂、血糖和胰島素抵抗指數(shù)檢測(cè) 取待測(cè)血清,用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定膽固醇、三酰甘油、血糖,采用放射免疫競(jìng)爭(zhēng)法測(cè)定血清胰島素含量,并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(IRI)=空腹血糖×空腹血胰島素÷22.5。
1.6.3 血清和脂肪勻漿中脂聯(lián)素、腫瘤壞死因子-α檢測(cè) 放射免疫法測(cè)定血清和脂肪勻漿中TNF-α,酶聯(lián)免疫法測(cè)定血清和脂肪勻漿中脂聯(lián)素,嚴(yán)格按照試劑盒操作方法進(jìn)行。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以—x±s表示,多組比較用方差分析,組間比較采用SNK檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 不同健脾中藥對(duì)大鼠肥胖程度的影響
高脂飲食造模后,DIO各組體質(zhì)量明顯升高(P<0.01)。與空白組比較,模型組治療前后體質(zhì)量均升高(P<0.05,P<0.01);與DIO-R組比較,DIO組造模后、治療后體質(zhì)量均升高(P<0.05,P<0.01)。藥物干預(yù)后,西布曲明組治療后體質(zhì)量明顯減低(P<0.01);升清組治療后體質(zhì)量降低(P<0.05);黃芪組治療后體質(zhì)量、Lee's指數(shù)均降低(P<0.05)。西布曲明干預(yù)后體質(zhì)量減輕效果比升清、運(yùn)脾和黃芪組明顯(P<0.05,P<0.01),但黃芪在降低Lee's指數(shù)方面優(yōu)于其他3組(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見(jiàn)表1。
2.2 不同健脾中藥對(duì)大鼠胰島素抵抗指數(shù)及血糖、血脂的影響
模型組IRI、膽固醇明顯高于空白組與DIO-R組(P<0.01)。藥物干預(yù)后,4組膽固醇明顯低于DIO組(P<0.01);升清組、運(yùn)脾組和黃芪組IRI明顯低于DIO組(P<0.01);黃芪組降低血糖效果優(yōu)于DIO組(P<0.05)。各給藥組間比較發(fā)現(xiàn),升清組、運(yùn)脾組和黃芪組IRI低于西布曲明組(P<0.01);黃芪降低膽固醇方面優(yōu)于西布曲明組(P<0.05)。與升清組比較,黃芪組IRI、膽固醇明顯降低(P<0.05,P<0.01);與運(yùn)脾組比較,黃芪組血糖明顯降低(P<0.05)。結(jié)果見(jiàn)表2。
2.3 不同健脾中藥對(duì)大鼠血清及脂肪腫瘤壞死因子-α、脂聯(lián)素含量的影響
模型組血清和脂肪TNF-α高于空白組(P<0.01),脂聯(lián)素降低于空白組(P<0.05);與模型組比較, DIO-R組脂肪中脂聯(lián)素升高(P<0.05)。藥物干預(yù)后,與模型組比較,西布曲明組血清和脂肪TNF-α降低(P<0.05,P<0.01);升清組血清和脂肪TNF-α降低(P<0.05,P<0.01),脂肪脂聯(lián)素升高(P<0.05);運(yùn)脾組血清TNF-α降低(P<0.05),血清和脂肪脂聯(lián)素降低(P<0.05);黃芪組血清和脂肪TNF-α降低、脂聯(lián)素升高(P<0.05,P<0.01);與西布曲明組比較,升清組血清和脂肪TNF-α降低(P<0.05,P<0.01),脂肪脂聯(lián)素升高(P<0.05);運(yùn)脾組血清和脂肪脂聯(lián)素升高(P<0.05);黃芪組血清和脂肪TNF-α降低、脂聯(lián)素升高(P<0.05,P<0.01);與升清組比較,黃芪組脂肪TNF-α降低、血清脂聯(lián)素升高(P<0.05,P<0.01)。見(jiàn)表3。
3 討論
IR被認(rèn)為是肥胖、糖尿病、高血壓及動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病的病理生理基礎(chǔ),是中心性肥胖和代謝紊亂性疾病的共同病理機(jī)制[8-9]。目前普遍認(rèn)為,IR對(duì)代謝紊亂性疾病的預(yù)測(cè)和診治更具有指導(dǎo)意義。長(zhǎng)期高脂飲食是誘導(dǎo)IR的重要原因,本實(shí)驗(yàn)采用DIO大鼠模型,能夠較好地模擬肥胖患者IR的發(fā)病過(guò)程。
肥胖患者高水平的TNF-α在IR的形成中起著重要作用,其機(jī)制與TNF-α減少胰島素受體底物IRS的酪氨酸磷酸化,降低胰島素敏感性;抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-4的表達(dá),進(jìn)而抑制胰島素刺激的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn),削弱葡萄糖的攝取和利用;促進(jìn)脂肪分解,致游離脂肪酸增高等有關(guān)。脂聯(lián)素是一種胰島素增敏劑,它可以抑制糖異生酶,減少肝糖原輸出[10];還可以通過(guò)磷酸化激活骨骼肌和肝臟的腺苷酸活化蛋白激酶,使過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ作用增加,從而刺激糖利用和脂肪酸氧化來(lái)增加胰島素敏感性。在胰島素抵抗相關(guān)疾病,如2型糖尿病、肥胖和脂代謝紊亂中,血漿脂聯(lián)素水平均明顯下降[11-12]。本實(shí)驗(yàn)中,模型大鼠膽固醇、TNF-α均明顯升高,脂聯(lián)素水平降低,血糖和三酰甘油有升高趨勢(shì),這與IRI升高相一致,表明高脂飲食可影響TNF-α和脂聯(lián)素的合成與分泌,導(dǎo)致IR、糖脂代謝紊亂。
脂肪激素異常,導(dǎo)致IR,從而導(dǎo)致脂肪蓄積,這種代謝紊亂與傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的脂膏沉積不能被機(jī)體所用的“脾失健運(yùn)、脾不升清”有非常大的相關(guān)性。脾胃為后天之本,主運(yùn)化,主升清,脾氣健運(yùn),才能將化生的氣、血、津液,輸布到全身臟腑組織,中醫(yī)學(xué)早在金元時(shí)期即認(rèn)識(shí)到肥胖和脾虛的關(guān)系,如《脾胃論·脾胃盛衰論》言:“脾胃俱旺,則能食而肥。脾胃俱虛……或少食而肥,雖肥而四肢不舉。”因此,治脾是治療肥胖的根本大法,我們欲從運(yùn)脾、升清和補(bǔ)氣健脾方面探討中藥對(duì)肥胖及IR的影響作用?!捌⒔〔辉谘a(bǔ)貴在運(yùn)”,《本草崇原》明確指出“凡欲運(yùn)脾,則用蒼術(shù)”,并認(rèn)為厚樸可“運(yùn)土而助脾”,所以本實(shí)驗(yàn)選擇蒼術(shù)、厚樸作為運(yùn)脾藥。《本草綱目》有:“升麻,柴胡,引生發(fā)之氣上行……柴胡引少陽(yáng)清氣上行”,柴胡配枳實(shí)作為升清組是取其升清降濁之效。黃芪味甘,性微溫,入脾肺經(jīng),《本草新編》言“黃芪乃補(bǔ)氣之圣藥”,《神農(nóng)本草經(jīng)百種錄》有“黃芪,甘淡而溫,得土之正味、正性,故其功專補(bǔ)脾胃”,可見(jiàn)黃芪有補(bǔ)氣健脾、恢復(fù)脾運(yùn)的功效,更好地輸布水谷精微,使蓄積的膏脂重新被機(jī)體利用,此外《藥性賦》謂其“味甘……升也,陽(yáng)也……”,黃芪亦可升清氣,故用黃芪單獨(dú)成組,用以補(bǔ)氣健脾,升舉清氣,從整體調(diào)整肥胖患者的形盛而氣不足的病理狀態(tài),探索其在治療肥胖及對(duì)胰島素抵抗的影響。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與模型組比較,西布曲明、升清藥物、運(yùn)脾藥物和黃芪均能抑制體質(zhì)量和膽固醇增加,且黃芪在降低Lee's指數(shù)方面優(yōu)于其他藥物。前期實(shí)驗(yàn)和本實(shí)驗(yàn)均顯示,運(yùn)脾、升清藥物可以改善胰島素的敏感性,抑制IR的發(fā)生,且其機(jī)制與降低TNF-α、升高脂聯(lián)素水平相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),升清藥物抑制IR主要是降低了TNF-α水平,運(yùn)脾藥物抑制IR主要是升高脂聯(lián)素水平,而黃芪對(duì)降低TNF-α和升高脂聯(lián)素均有影響。
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(收稿日期:2014-10-28)
(修回日期:2014-11-10;編輯:華強(qiáng))