趙偉芳, 陳夢迪, 紀貝貝, 徐歆歆, 張玉茹, 曹香林, 盧榮華*
(河南師范大學水產(chǎn)學院, 河南新鄉(xiāng) 453007)
牡丹的根和皮中含有大量芍藥苷(Paeoniflorin,PF)。已有研究證實PF是一種單萜糖苷[1],對全氟辛烷磺酸基化合物損傷的小鼠肝臟有保護作用[2],可以減輕四氯化碳(Carbon tetrachloride,CT)誘導的急性肝損傷與慢性肝纖維化[3],還可以活化巨噬細胞和緩解二甲基亞硝誘導的小鼠肝纖維化[4],對肝炎[5]、非酒精性脂肪肝[6]和膽汁淤積[7]等也有一定的治療作用。
目前由于環(huán)境污染[8]、配合飼料的配方不完善等原因,養(yǎng)殖魚類極易出現(xiàn)糖脂代謝紊亂[9],腹腔脂質(zhì)過度堆積[10]等問題。 PF作為牡丹的有效成分之一[11],其研究大多在哺乳動物上進行, 有關(guān)PF對草魚糖脂代謝及氧化應激方面的相關(guān)研究則非常匱乏。
本實驗采用不同濃度的PF連續(xù)灌胃草魚7 d,第7 d注射CT,觀察肝胰臟組織形態(tài),檢測血清生化指標、 肝胰臟中抗氧化酶活性以及脂質(zhì)代謝相關(guān)因子的變化,分析不同濃度PF對草魚血糖、肝胰臟脂質(zhì)代謝和抗氧化作用的影響。
本實驗分為6組,如表1所示,每組設(shè)置3個重復。每日9:00灌胃1次,持續(xù)7 d,末次灌胃3 h后(12:00)進行腹腔注射,24 h后取樣。
表1 實驗設(shè)計
實驗所用草魚購買于安瀛農(nóng)業(yè)有限公司(安康漢濱,陜西),于西北農(nóng)林科技大學水產(chǎn)示范站的室外培育池進行暫養(yǎng)。 暫養(yǎng)4 w后,選取規(guī)格相近的草魚162尾(92.74 ± 10.02 g),隨機分入18個網(wǎng)箱(長×寬×高=1 m×1 m×1 m)。 實驗期間, 每日正常投喂3次(8:30、11:30 和17:30)商品飼料(粗蛋白含量32%,粗脂肪含量4%,重慶斯特佳生物科技股份有限公司,重慶)。 養(yǎng)殖水溫保持在27~28℃, 其他條件如下:pH7.6 ± 0.2;溶解氧7.0~8.0 mg/L;亞硝酸鹽<0.01 mg/L。
草魚經(jīng)MS-222(55 mg/L)麻醉后,使用1 mL注射器抽取尾靜脈血,室溫靜置4 h后,7500 r/min條件下離心10 min,吸取上清分裝至無菌管中,-80℃冰箱中保存?zhèn)溆茫蝗⊙罂焖俜蛛x肝胰臟組織,保存于4 %多聚甲醛溶液中,用于后續(xù)石蠟包埋以及蘇木精-伊紅染色(Hematoxylin-Eosin staining, HE染色),另取一些肝胰臟組織經(jīng)液氮速凍后, 于-80℃冰箱中保存,用于后續(xù)酶活性的檢測。
使用不同梯度乙醇溶液脫水和二甲苯溶液透明樣品,最后浸蠟包埋;使用切片機(賽默飛世爾科技有限公司,中國)進行切片(厚度為6 μm),烘干后使用HE染色試劑盒(索萊寶生物科技有限公司,北京)對切片進行染色,中性樹脂封固后自然風干,在顯微鏡(卡爾蔡司股份公司,德國)下進行拍照觀察。
嚴格按照試劑盒(南京建成生物工程有限公司,南京)檢測血清及肝胰臟中葡萄糖(Glucose, Glu)、甘油 三 酯(Triglyceride, TG)、總 膽 固 醇(Total cholesterol, TC)、 低 密 度 脂 蛋 白 膽 固 醇 (Low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、 高密度脂蛋白膽固醇(High-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alanine aminotransferase, ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶 (Aspartate aminotransferase, AST)、 過氧化氫酶(Catalase, CAT)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)的水平。
實驗中所有數(shù)據(jù)均使用SPSS 23.0軟件進行單因素方差分析(ANOVA),鄧肯氏法(Duncan′s)法進行多重檢驗,用GraphPad Prism 8.0軟件進行作圖。數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示,當P< 0.05 時,表示各組之間差異顯著。
連續(xù)灌胃PF 7 d后, 草魚肝胰臟組織形態(tài)如圖1所示。CT組肝胰臟細胞空泡化嚴重,而隨著PF灌胃劑量的增加,低劑量、中劑量和高劑量組的肝胰臟損傷程度得到緩解, 細胞空泡化程度減輕, 排列逐漸整齊,細胞核逐漸向中間居中,可見肝胰臟組織修復情況呈階梯型。
圖1 灌胃不同濃度PF對草魚肝胰臟組織形態(tài)的影響(HE,× 200)
草魚血清生化指標和肝胰臟中脂質(zhì)代謝水平的結(jié)果見表2和圖2。在草魚血清中,低劑量、中劑量和高劑量組的TG含量與CT 組相比沒有顯著性差異(P>0.05),低劑量、中劑量和高劑量組的葡萄糖和TC含量顯著低于CT組(P< 0.05),且中劑量組的TC含量顯著低于對照組(P< 0.05),中劑量組的LDL-C含量顯著低于CT組(P< 0.05),高劑量組的ALT活性顯著低于CT組(P<0.05);而在肝胰臟中,低劑量和中劑量組的TG含量顯著低于CT組(P< 0.05),且與對照組和陽性對照組相比沒有顯著性差異(P> 0.05),高劑量組的TC和LDL-C含量顯著低于CT組(P< 0.05),且與陽性對照組沒有顯著性差異(P>0.05)。
表2 灌胃不同濃度PF對草魚血清生化和抗氧化指標的影響
圖2 灌胃不同濃度PF對草魚肝胰臟脂質(zhì)水平相關(guān)指標的影響
灌胃不同濃度PF對草魚血清及肝胰臟抗氧化能力的影響見圖3。 在血清和肝胰臟中,中劑量和高劑量組的SOD活性顯著高于對照組和CT組(P< 0.05);血清中高劑量組的CAT活性顯著高于CT組 (P<0.05);但肝胰臟中,低劑量組、中劑量組和高劑量組中CAT活性與CT組以及對照組沒有顯著差異 (P>0.05)。
圖3-1 灌胃不同濃度PF對草魚血清抗氧化酶活性的影響
圖3-2 灌胃不同濃度PF對草魚肝胰臟抗氧化酶活性的影響
研究發(fā)現(xiàn), 給予肝損傷的小鼠PF后其肝組織受損程度緩解,肝臟病理學特征減輕,炎癥反應減輕[3]。PF還可以減少2型糖尿病模型大鼠心肌細胞凋亡[12],而腹腔注射30 mg/kg PF可以緩解脂多糖導致的乳腺組織病理變化[13]。 本研究也發(fā)現(xiàn)灌胃不同濃度PF后,草魚肝胰臟組織的空泡化和核偏移現(xiàn)象得到一定的緩解,這與中劑量組PF灌胃后草魚肝胰臟組織中TC、TG和LDL-C的水平均顯著降低等結(jié)果相吻合。 研究還發(fā)現(xiàn)灌胃低、 中和高劑量組濃度的PF可以降低血糖和血清中的TC含量, 這和李珊珊等在小鼠中的研究[12]相吻合。 以上結(jié)果表明,灌胃PF可以降低草魚的血糖和TC含量,緩解CT誘導草魚肝胰臟的脂質(zhì)蓄積和代謝紊亂。
CAT和SOD是反映抗氧化能力的典型酶[14]。 有研究證明,比起腎和腦等組織,肝胰臟組織中表現(xiàn)出最高的SOD活性[15]。 本研究結(jié)果顯示,中劑量和高劑量組草魚血清和肝胰臟組織中的SOD活性均顯著高于CT組, 在小鼠的研究中也發(fā)現(xiàn)灌胃PF后其血清中SOD活性也顯著升高[12],說明灌胃PF可以提高魚類的抗氧化能力。
綜上所述, 灌胃100 mg/kg PF對CT引起的草魚糖脂代謝紊亂和肝胰臟損傷有一定程度的緩解作用, 這可能和其改善草魚的糖脂代謝及提高抗氧化酶活性有關(guān)。