鄢春錦 ,廖凌虹 ,陳繼承 ,丁珊珊 ,高碧珍 ,
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院,福建 福州 350122;2.福建省中醫(yī)健康狀態(tài)辨識(shí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350122;3.中醫(yī)證研究福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350122;4.泉州市中醫(yī)院,福建 泉州 362000)
脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)是調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵酶,能分解脂蛋白中的三酰甘油[1-2]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),小鼠的LPL基因的敲除將導(dǎo)致其內(nèi)臟脂肪含量明顯上升,體質(zhì)量顯著升高,脂質(zhì)將沉積在靶組織[2],因此,LPL表達(dá)的異常將影響機(jī)體的脂質(zhì)代謝。二陳湯是中醫(yī)四大方證之一,主要功效是燥濕化痰、理氣和中,用于治療各種痰證,近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)其在調(diào)節(jié)脂類代謝方面作用顯著[3-4],但機(jī)制不明確。我們以肥胖大鼠為模型,觀察二陳湯對(duì)大鼠LPLmRNA和LPL蛋白表達(dá)的影響,以期初步闡明其可能的分子機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 45只SPF級(jí)雄性Wistar大鼠,體質(zhì)量平均為(200±20)g,3月齡,購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,合格證號(hào):2011000521084,飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF級(jí)環(huán)境。
1.2 藥物與試劑 二陳湯各藥物購(gòu)自福建中醫(yī)藥大學(xué)國(guó)醫(yī)堂;二甲雙胍(齊魯制藥有限公司,25 mg/片,批號(hào):3090021KC);Trizol Reagent(美國(guó) Invitrogen 公 司 );PrimerScript RT reagent Kit、SYBR Pre mix Ex TaqTM(TliRnaseH Plus)購(gòu)自大連 TaKaRa公司;β-actin抗體(美國(guó) Sigma公司);HRP標(biāo)記的羊抗兔 IgG、HRP標(biāo)記的羊抗小鼠 IgG、Western blot相關(guān)試劑盒(杭州碧云天生物技術(shù)有限公司);LPL單克隆抗體(英國(guó)Abcam公司)。
1.3 主要儀器 定量PCR儀(Epgradient型,德國(guó)Eppendorf公司);化學(xué)發(fā)光熒光成像系統(tǒng)(Chemidocxrs+型,美國(guó)Bio-Rad公司);蛋白轉(zhuǎn)移儀(Miniproteam 3型,美國(guó)Bio-Rad公司);全自動(dòng)生化分析儀(7180型,日本日立公司)。
2.1 藥物的制備 用天平稱取茯苓9 g,橘紅15 g,半夏15 g,甘草4.5 g置于燒杯中,加入蒸餾水浸泡30 min,文火水煎兩次,混合兩次水煎液后用紗布過(guò)濾,再將濾液濃縮至0.435 g/mL濃度,高壓滅菌后4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩6纂p胍25 mg,溶于無(wú)菌蒸餾水中,配成10 mg/mL溶液。
2.2 動(dòng)物分組和給藥方法 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,按體質(zhì)量隨機(jī)分為正常組10只和造模組35只。正常組由普通飼料喂養(yǎng),造模組由高脂飼料喂養(yǎng),高脂飼料由l%膽固醇、20%豬油、2%奶粉、4%白糖和73%普通飼料組成。喂養(yǎng)10周后,取造模組內(nèi)體質(zhì)量超過(guò)正常組大鼠體質(zhì)量均值加1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差的大鼠,其平均體質(zhì)量(444.8±31.8)g與正常組(384.0±18.0)g相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),判斷造模成功[5]。成功制備肥胖模型大鼠30只,其余5只大鼠體質(zhì)量未達(dá)標(biāo),將其舍棄。再將30只成模大鼠按體質(zhì)量隨機(jī)分為二陳湯組、二甲雙胍組和模型組各 10只。二陳湯組按 4.35 g/(kg·d)劑量灌服二陳湯,二甲雙胍組則按 100 mg/(kg·d)灌服二甲雙胍,正常組和模型組給予等體積蒸餾水灌胃。藥物干預(yù)期間,正常組給予普通飼料,其他組給予高脂飼料,干預(yù)4周。
2.3 標(biāo)本采集 末次灌胃后10 h(禁食不禁水),用20%烏拉坦腹腔注射麻醉(劑量為1 g/kg),腹主動(dòng)脈采血制備血清,-80℃保存。取腎周脂肪組織200 mg,離體后馬上置液氮壺內(nèi),后轉(zhuǎn)至-80℃冰箱保存。
2.4 指標(biāo)檢測(cè)
2.4.1 血清脂質(zhì)水平檢測(cè) 采用日立7180自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)大鼠血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。
2.4.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)脂肪組織LPLmRNA相對(duì)表達(dá)水平 各組隨機(jī)選取5份脂肪組織,采用Trizol法提取總RNA,檢測(cè)A260和A280比值,并計(jì)算RNA濃度,甲醛變性電泳對(duì)RNA完整性進(jìn)行鑒定。逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增目的基因,目的基因和β-actin引物由生工生物工程(上海)有限公司合成(LPL上游:5'-AACAT TGGAGAAGCCATTCG-3',下游:5'-TTCATTCAGC AGGGAGTCAA-3';β-actin 上游:5'-TGAGACCTTC AACACCCCAG-3',下游:5'-GCCATCTCTTGCTCG AAGTC-3')。PCR反應(yīng)參數(shù)為:95℃預(yù)變性30 s,94℃變性 5 s,60℃退火 20 s,72℃延伸 20 s,共 40個(gè)循環(huán)。采用相對(duì)定量法分析大鼠LPLmRNA相對(duì)表達(dá)水平,以 β-actin基因作為內(nèi)參,利用 2-△△Ct法計(jì)算各組LPLmRNA的相對(duì)表達(dá)量。
2.4.3 Western印跡法檢測(cè)脂肪組織LPL蛋白表達(dá)各組隨機(jī)選取5份脂肪組織進(jìn)行檢測(cè)。將樣品置于勻漿器中,加入700 μL單去污劑裂解液(含PMSF)進(jìn)行勻漿,裂解細(xì)胞提取總蛋白,采用二喹啉甲酸(BCA)法定量蛋白質(zhì)。配制10%分離膠、4%的濃縮膠,經(jīng)SDS-PAGE電泳后電轉(zhuǎn)移至PVDF膜,置于孵育袋中加入一抗,4℃搖動(dòng)孵育過(guò)夜,洗膜后加二抗,37℃搖床孵育1 h,ECL化學(xué)發(fā)光顯色,ImageJ凝膠圖象軟件分析光密度值。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計(jì)量資料屬正態(tài)分布的以()表示,多組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),多組間的兩兩比較采用t檢驗(yàn)。
3.1 4組大鼠血清脂質(zhì)水平比較 見(jiàn)表1。
表1 4組大鼠血清脂質(zhì)水平比較()mmol/L
表1 4組大鼠血清脂質(zhì)水平比較()mmol/L
注:與正常組比較,1) P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05;與二甲雙胍組比較,3) P<0.05。
組別正常組模型組二陳湯組二甲雙胍組n 10 10 10 10 TC 1.40±0.11 2.00±0.091)1.82±0.133)1.50±0.232)TG 0.79±0.11 1.04±0.091)0.75±0.102)0.87±0.162)HDL-C 1.17±0.16 1.13±0.10 1.04±0.05 1.13±0.12 LDL-C 0.21±0.04 0.28±0.031)0.21±0.032)3)0.26±0.06
3.2 4組大鼠脂肪組織LPLmRNA相對(duì)表達(dá)水平比較 見(jiàn)表2。
表2 4組大鼠脂肪組織LPLmRNA相對(duì)表達(dá)水平比較()
表2 4組大鼠脂肪組織LPLmRNA相對(duì)表達(dá)水平比較()
組別正常組模型組二陳湯組二甲雙胍組n 10 10 10 10 LPLmRNA相對(duì)表達(dá)量0.9994±0.1761 1.0205±0.0417 1.1503±0.1780 1.0557±0.1076
3.3 4組大鼠脂肪組織LPL蛋白表達(dá)比較 見(jiàn)表3、圖 1。
超重和肥胖是多種常見(jiàn)慢性疾病的重要危險(xiǎn)因素,研究肥胖的發(fā)病機(jī)制,建立有效的預(yù)防和治療措施是目前急需解決的問(wèn)題。“肥人多痰”是中醫(yī)的經(jīng)典理論,廖凌虹等[6]研究也發(fā)現(xiàn)痰是肥胖的重要中醫(yī)病理因素,從痰辨證論治,可作為治療肥胖及其誘發(fā)的多種代謝疾病的重要手段。
表3 4組大鼠脂肪組織LPL蛋白表達(dá)比較()
表3 4組大鼠脂肪組織LPL蛋白表達(dá)比較()
注:與正常組比較,1) P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05。
組別正常組模型組二陳湯組二甲雙胍組n 10 10 10 10 LPL相對(duì)表達(dá)量1.2206±0.0317 1.5188±0.06031)1.7256±0.11242)1.7195±0.19112)
圖1 4組大鼠脂肪組織LPL蛋白表達(dá)比較
本實(shí)驗(yàn)以高脂飲食誘導(dǎo),制備肥胖大鼠模型。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)肥胖動(dòng)物模型的鑒定缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)學(xué)者認(rèn)為正常組與造模組的體質(zhì)量有顯著性差異,即可判斷造模組出現(xiàn)肥胖。本實(shí)驗(yàn)成模大鼠體質(zhì)量超過(guò)正常組大鼠均值加1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差,兩組間差異顯著,判斷造模成功。通過(guò)血清生化分析,我們發(fā)現(xiàn)模型組大鼠TC、TG和LDL-C水平比正常組明顯升高。在繼續(xù)給予高脂飲食的同時(shí),我們用二陳湯對(duì)肥胖大鼠進(jìn)行藥物干預(yù)4周,發(fā)現(xiàn)大鼠血清TG和LDL-C水平顯著下降。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二陳湯能在不控制飲食的情況下,降低大鼠的血脂水平,說(shuō)明二陳湯可以應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)性肥胖伴脂代謝紊亂的治療。而經(jīng)二甲雙胍干預(yù)后,則是TC和TG水平比模型組明顯降低,說(shuō)明兩種藥物的作用側(cè)重點(diǎn)有所不同,但對(duì)于糾正脂質(zhì)代謝異常都有積極的意義。
LPL是脂質(zhì)代謝關(guān)鍵酶[7],主要在脂肪組織和骨骼肌實(shí)質(zhì)細(xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成[8],隨后要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)加工,其活性和濃度是影響機(jī)體血脂濃度的關(guān)鍵因素。由于肥胖人群普遍存在脂質(zhì)代謝紊亂[9],所以我們將LPL作為切入點(diǎn),觀察肥胖大鼠脂肪組織LPL表達(dá)的變化。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常組比較,肥胖大鼠LPL蛋白表達(dá)顯著增高,提示肥胖大鼠血清TC、TG和LDL-C水平的上升,可能引發(fā)機(jī)體的調(diào)控機(jī)制,增強(qiáng)LPL蛋白的表達(dá)來(lái)對(duì)抗脂質(zhì)代謝的異常。國(guó)外有學(xué)者的相關(guān)研究也提示,肥胖大鼠LPL蛋白呈高表達(dá)[10]。經(jīng)過(guò)二陳湯治療后,肥胖大鼠LPL蛋白表達(dá)比模型組進(jìn)一步增強(qiáng),說(shuō)明二陳湯的干預(yù)促進(jìn)了LPL的高表達(dá),催化乳糜微粒和極低密度脂蛋白膽固醇中的TG水解,降低血清中TG水平,本實(shí)驗(yàn)中二陳湯組大鼠血清TG水平的降低也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。二甲雙胍是經(jīng)典的降糖藥物,是新藥研發(fā)的參照基準(zhǔn),不僅降糖作用顯著,也有很好的減輕體質(zhì)量和糾正血脂異常的作用。我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,經(jīng)過(guò)二甲雙胍干預(yù)后,大鼠LPL蛋白表達(dá)明顯增強(qiáng)。Masahiro等[11]學(xué)者在體外培養(yǎng)的細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn),二甲雙胍能使LPL蛋白的表達(dá)顯著增強(qiáng),我們將二甲雙胍選為陽(yáng)性對(duì)照藥物,具有較好的對(duì)比作用。引起我們關(guān)注的是,本研究中肥胖大鼠LPLmRNA表達(dá)與正常大鼠無(wú)顯著性差異,而LPL蛋白表達(dá)出現(xiàn)了顯著性差異,這些差異說(shuō)明,藥物對(duì)LPL的影響可能主要表現(xiàn)在翻譯和翻譯后水平上。
肥胖和其他慢性疾病一樣,致病因素和機(jī)制非常復(fù)雜,涉及許多炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子的相互作用,關(guān)系到機(jī)體的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)方藥成分復(fù)雜,作用靶點(diǎn)眾多,我們的前期實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)二陳湯能促進(jìn)高脂飲食誘導(dǎo)的代謝紊亂小鼠細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶5調(diào)控相關(guān)蛋白1類似物1(CDKAL1)的表達(dá),從而改善胰島細(xì)胞功能,提高胰島素水平[12]。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)二陳湯可能通過(guò)促進(jìn)LPL蛋白的表達(dá)來(lái)糾正脂質(zhì)代謝紊亂,是否還影響其他因子,以及是否還有其他信號(hào)通路協(xié)同作用,有待進(jìn)一步研究。