楊 齡 房 昉 尹源源 解利瓊
(1 云南中醫(yī)藥大學(xué),云南 昆明 650500;2 云南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,云南 昆明 650021;3 昆明醫(yī)科大學(xué),云南 昆明 650500)
代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)是指人體的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等物質(zhì)發(fā)生代謝紊亂的病理狀態(tài),是一組復(fù)雜的代謝紊亂癥候群,是糖尿病、心腦血管疾病的危險(xiǎn)因素[1]。無糖尿病的MS患者發(fā)生T2DM的風(fēng)險(xiǎn)是正常人群的5倍。隨著國(guó)民生活水平的提高,MS患病率逐年上升。一項(xiàng)針對(duì)上海青浦區(qū)的調(diào)查顯示35歲以上成人MS患病率為32.40%[2]。如何預(yù)防MS的發(fā)生,減少心腦血管發(fā)病率,降低社會(huì)醫(yī)療成本就成了醫(yī)學(xué)探討的重點(diǎn)內(nèi)容之一。目前對(duì)MS的預(yù)防主要從飲食、生活習(xí)慣上入手,從飲食上說作為生活必需品的水,是家家戶戶每日都要接觸的必需品,如果可以從水入手,選擇可以起到預(yù)防MS的水,那必將成為預(yù)防MS的一大突破。目前市面上水的品種多種多樣,本研究選擇自來水、純凈水,天然高堿性水3種水作對(duì)比,觀察對(duì)比飲用3種不同水質(zhì)3個(gè)月后大鼠臟器、血糖、血脂等變化情況,期望能夠提供飲用不同的水對(duì)機(jī)體MS影響的客觀實(shí)驗(yàn)依據(jù),為人們選擇健康飲水提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
天然高堿性水:某品牌天然高堿性礦泉水,由云南某礦泉水有限公司出品,pH值為9.3,生產(chǎn)日期2020年1月20日,550 mL塑料瓶裝。本研究已獲得我院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),云南中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理編號(hào):R-06202069。
純凈水:由某飲料(中國(guó))有限公司出品,pH值為6.5,生產(chǎn)日期2020年1月10日,555 mL塑料瓶裝。
生化檢測(cè):試劑盒:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、血糖、尿酸、肌酐、尿素、三酰甘油、膽固醇、高密度脂蛋白(HLD)、低密度脂蛋白(LDL)試劑盒由雷杜/長(zhǎng)春匯力提供。全自動(dòng)生化分析儀生產(chǎn)廠家為:深圳雷杜生命科技生產(chǎn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組
1月齡清潔級(jí)SD大鼠30只[由昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):CXK(滇)K2015-0002],適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為3組,天然高堿性礦泉水組10只,純凈水組10只,自來水組10只,雌雄各半。各組在給予高脂飼料(由江蘇南通特洛菲飼料科技有限公司提供)的同時(shí)給予不同的水喂養(yǎng),天然高堿性礦泉水組給予pH 9.3堿性水喂養(yǎng),純凈水組給予pH 6.5純凈水喂養(yǎng)、自來水組給予自來水喂養(yǎng),實(shí)驗(yàn)連續(xù)3個(gè)月,實(shí)驗(yàn)期間不限制進(jìn)食及飲水。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)期間觀察動(dòng)物的一般情況。實(shí)驗(yàn)第90天禁食12 h,稱重,在麻醉狀態(tài)下從心臟取血測(cè)定大鼠肝功能、腎功能、血脂、血糖、血尿酸指標(biāo),具體指標(biāo)包括:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、血糖、尿酸、肌酐、尿素、三酰甘油、膽固醇、HDL、LDL。
大鼠處死后肝臟固定、包埋、切片、梯度脫蠟、染色、脫水、透明、封片,行HE染色,光鏡下觀察各組大鼠肝臟的形態(tài)改變。著重觀察各組大鼠肝臟脂肪變性的情況。脂肪肝分度(F0~F4)依據(jù)肝細(xì)胞脂肪變性占據(jù)所獲取肝組織標(biāo)本量的范圍,F(xiàn)0:<5%;F1:5%~30%;F2:31%~50%;F3:31%~50%;F4:>75%[3]。F0計(jì)0分,F(xiàn)1計(jì)1分,F(xiàn)2計(jì)2分,F(xiàn)3計(jì)3分,F(xiàn)4計(jì)4分。脂肪肝分度的分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,計(jì)量資料(血生化檢測(cè)結(jié)果)以()表示,組間計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);等級(jí)資料(病理切片打分)兩組間比較使用秩和檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 病理學(xué)觀察
2.1.1 組織切片觀察 與純凈水組、自來水組相比,天然高堿性水組肝索、肝竇結(jié)構(gòu)清楚,肝臟未見明顯脂肪變性,或僅部分肝細(xì)胞內(nèi)見脂滴空泡,肝脂肪變性程度輕(圖1、圖2)。而純凈水組肝索、肝竇結(jié)構(gòu)紊亂,肝細(xì)胞內(nèi)含有巨大脂滴空泡,肝脂肪變性明顯,多呈中、重度脂肪變性(圖3);自來水組肝索、肝竇結(jié)構(gòu)尚清楚,部分肝細(xì)胞內(nèi)見脂滴空泡,脂滴體積一般較小,個(gè)別脂滴體積較大。肝脂肪變性程度較輕(圖4)。
2.1.2 組織切片打分 天然高堿性水組脂肪肝分度多為F0~F1;純凈水組脂肪肝分度多為F2~F3;自來水組,脂肪肝分度多為F1~F2。肝脂肪分度的結(jié)果進(jìn)行等級(jí)資料秩和檢驗(yàn),通過對(duì)各組大鼠肝臟的脂肪變性情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示,天然堿性水組與純凈水組秩均值差異明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.035);自來水組和純凈水組相比,秩均值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.044);天然堿性水組與自來水組相比,秩均值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P=0.768。見表1。
表1 肝組織切片打分的比較(n)
2.2 血生化結(jié)果
2.2.1 天然高堿性水組與純凈水組相比 結(jié)果顯示,與純凈水組相比,天然高堿性水組血糖、ALT、LDL明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與純凈水相比,天然高堿性水組膽固醇下降,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 天然高堿性水組與純凈水組血生化指標(biāo)比較
2.2.2 天然高堿性水組與自來水組相比 結(jié)果顯示,與自來水組相比,天然高堿性水組血糖、尿酸明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與自來水組相比,天然高堿性水組ALT、肌酐、尿素、TG、TC、LDL有所下降,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表3 天然高堿性水組與自來水組血生化指標(biāo)比較
在MS里比較常見的臨床表現(xiàn)有:脂代謝異常、血糖升高、尿酸升高,而脂代謝異常早期常常表現(xiàn)為肝臟的脂肪變。通過本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在大鼠給予高脂飼料的同時(shí),給予天然高堿性水干預(yù)能明顯減輕大鼠肝脂肪變性,大鼠血糖升高情況也較純凈水組及自來水組低,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明天然高堿性水對(duì)大鼠脂肪肝有一定預(yù)防作用,并在某種程度上能預(yù)防大鼠血糖升高。在張照英和舒為群[4]實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期飲用純凈水可引起大鼠血鎂降低,可能導(dǎo)致脂質(zhì)代謝障礙,血脂增高。黃海雄等[5]實(shí)驗(yàn)提示天然礦泉水有利于肝功能恢復(fù),可預(yù)防脂肪肝。在汪澍等[6]的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)2型糖尿病大鼠飲用鍶礦泉水可降低TC和TG,且聯(lián)合格列美脲治療者效果更佳,可能對(duì)延緩2型糖尿病的進(jìn)程及預(yù)防脂肪肝的形成有一定作用。還有研究表明,堿性水能夠抑制高血脂的形成和血脂的氧化,從而降低血脂,還有利于心、腦血管疾病的防治[7]。王豫廉[8]的試驗(yàn)結(jié)果顯示,飲用堿性水能使原發(fā)性高血壓患者、糖尿病患者及血糖偏高者、高脂血癥血壓、血糖、三酯甘油和總膽固醇顯著降低。其次,與自來水組相比,天然高堿水組尿酸升高也不明顯,但于莎莉等[9]研究表明pH值為(9.3±0.6)的堿性飲用水能有效預(yù)防小鼠高尿酸血癥及其引起的急性腎臟組織損傷。與本研究結(jié)果不相符。原因可能與高堿性礦泉水中含有多種微量元素,如偏硅酸、鈉、鉀、鈣、鍶、鎂、硒、鍺、溴等相關(guān)。有文獻(xiàn)顯示[10-12],飲水中低鎂可影響血脂代謝,純凈水由于不含有鎂等微量元素,飲用純凈水可不同程度影響大鼠脂代謝關(guān)鍵酶活性及載脂蛋白含量,長(zhǎng)期飲用可能對(duì)脂蛋白代謝有負(fù)面影響;通過飲水途徑補(bǔ)充鎂可影響載脂蛋白的含量,從而調(diào)節(jié)血脂異常,起到保護(hù)作用。通過以上資料初步考慮礦泉水中的多種有益的微量元素影響了脂質(zhì)代謝,抑制了大鼠肝臟脂肪病變,控制了血糖上升。
本次實(shí)驗(yàn)為MS患者中患有脂肪肝及有糖尿病危險(xiǎn)因素人群提供了一定的科學(xué)健康飲水參考,關(guān)于天然高堿性水對(duì)大鼠肝臟脂肪變及血糖抑制的具體機(jī)制還需要進(jìn)一步證實(shí)。另外,天然高堿性水對(duì)大鼠其他代謝綜合征的臨床影響還有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)觀察。