阮 君,尚浩南,劉 雨,張 強,劉凱利,張 力,肖鐵剛,王 兵△
1 上海中醫(yī)藥大學附屬市中醫(yī)醫(yī)院,上海 200070;2 上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院,上海 200233; 3 上海市第八人民醫(yī)院,上海 200235
代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)是以肥胖、高血糖、血脂異常及高血壓等聚集發(fā)病的臨床癥候群,嚴重影響機體健康[1]。單一對癥的藥物治療模式對于MS 相關(guān)組分疾病的治療作用明顯,但體質(zhì)量、腰圍的下降不顯著[2]。當下,國內(nèi)外對于MS 的治療已在單一對癥藥物治療的基礎(chǔ)上對MS 患者進行健康的生活方式干預(yù)[3-4]。中醫(yī)學無“代謝綜合征”一詞,根據(jù)其臨床表現(xiàn)可將其歸于“消渴”“眩暈”“頭痛”“濕阻”“肥滿”等范疇。利膽化痰活血方具有清熱利膽、化痰活血之功效,臨床療效顯著。本研究從動物實驗角度探討利膽化痰活血方對MS 大鼠肥胖相關(guān)指標的影響。
1.1 實驗動物42 只SPF 級雄性SD 大鼠,體質(zhì)量(150±20)g,6~8 周齡,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,實驗動物許可證號:SCXK(滬)2012-001。飼養(yǎng)于上海市第六人民醫(yī)院動物房,SPF 級,飼養(yǎng)室溫度22~26 ℃,濕度40%~70%,晝夜明暗交替(12 h/12 h),每籠4~5 只,自由活動,予充足飼料及飲用水。
1.2 飼料高脂高糖高鹽飼料:繁殖鼠料47%,豬油18.9%,膽固醇1.3%,膽鹽0.3%,蔗糖14%,酪蛋白8.7%,食鹽5%,預(yù)混料1.8%,麥芽糊精3%;普通飼料:水分≤10%,粗蛋白質(zhì)≥20.5%,粗脂肪≥4%,粗纖維≤5%,粗灰分≤8%,鈣1.0%~1.8%,總磷0.6%~1.2%,賴氨酸≥1.32%,蛋氨酸+胱氨酸≥0.78%,購于中國科學院上海斯萊克實驗動物有限公司。
1.3 實驗藥品利膽化痰活血方顆粒劑(玉米須30 g,虎杖15 g,制半夏6 g,陳皮9 g,丹參15 g)(四川新綠藥業(yè)科技有限發(fā)展公司),購于上海中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院。將利膽化痰活血方顆粒劑兌成每l mL 藥液分別含生藥1.25、2.5、5 g 的藥液,并保存于4 ℃冰箱中備用。
1.4 實驗方法
1.4.1 造模及分組 將42只SD大鼠隨機分為普通飼料喂養(yǎng)的空白組(Control 組,9 只)和高脂高糖高鹽飲食喂養(yǎng)的造模組(Model 組,33 只),喂養(yǎng)12 周建立代謝綜合征大鼠模型。成模后將模型組分為代謝綜合征組(MS 組,8 只)、利膽化痰活血方低劑量組(LHH-L 組,8 只)、利膽化痰活血方中劑量組(LHH-M 組,8 只)、利膽化痰活血方高劑量組(LHH-H組,9只)。
1.4.2 給藥方法 Control 組和MS 組予生理鹽水灌胃,LHH-L 組、LHH-M 組、LHH-H 組以相應(yīng)濃度的中藥液灌胃,每只5 mL/kg,灌胃干預(yù)時間為6周。Control組繼續(xù)普通飼料喂養(yǎng),MS組、LHH-L組、LHH-M組、LHH-H組均繼續(xù)高脂高糖高鹽飼料喂養(yǎng)。
1.5 觀察指標
1.5.1 一般情況 每日觀察大鼠的精神狀態(tài)、體態(tài)、活動度、毛發(fā)、二便、飲水量。
1.5.2 肥胖指標測定 觀察并測定大鼠體質(zhì)量、腹圍、體長、內(nèi)臟脂肪,計算肝體比=肝濕質(zhì)量/體質(zhì)量×l00%;脂肪系數(shù)=內(nèi)臟脂肪質(zhì)量/體質(zhì) 量×100%。Lee′s 肥 胖 指 數(shù):Lee′s INDEX=
1.6 統(tǒng)計學方法采用SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析。實驗所得數(shù)據(jù)采用±s表示,符合正態(tài)分布即采用t檢驗或單因素方差分析。非正態(tài)分布、方差不齊則采用非參數(shù)檢驗;兩兩比較,正態(tài)分布,方差齊時采用LSD法和S-N-K法,正態(tài)分布、方差不齊時用Tamhane′s T2 法和Dunnett′s T3法。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 一般情況整個造模及治療期間,Control組大鼠體態(tài)活潑、毛發(fā)平整光澤,飲食飲水正常,大便呈顆粒狀;MS 組大鼠較治療組大鼠肥胖少動,精神萎靡嗜睡,毛發(fā)粗糙發(fā)黃無光澤,糞便軟黏,無明顯腹瀉。
2.2 大鼠肥胖指數(shù)6周后,與Control組相比,MS組體質(zhì)量、肝濕質(zhì)量、肝體比均增高(P<0.01)。與MS 組比較,LHH-H 組大鼠體質(zhì)量、肝濕質(zhì)量、肝體比降低(P<0.05);LHH-L組、LHH-M組體質(zhì)量、肝濕質(zhì)量較MS組無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠體質(zhì)量、肝濕質(zhì)量及肝體比較(±s)
表1 各組大鼠體質(zhì)量、肝濕質(zhì)量及肝體比較(±s)
注:與Control比較,*表示P<0.01;與MS組比較,Δ表示P<0.01
肝體比(%)2.2±0.16 4.0±0.39*3.6±0.27Δ 3.9±0.40 3.5±0.33Δ組別Control組MS組LHH-L組LHH-M組LHH-H組鼠數(shù)98889體質(zhì)量(g)525.5±41.02 583.6±41.47*556.6±41.18 543.5±39.51 539.3±35.68Δ肝濕質(zhì)量(g)12.0±1.50 23.3±2.22*20.7±3.13 21.2±2.96 19.8±1.47Δ
2.3 大鼠體脂水平灌胃6周后,與Control組比較,MS組大鼠內(nèi)臟脂肪質(zhì)量,計算脂肪系數(shù)及Lee′s肥胖指數(shù)升高(P<0.05)。與MS組比較,LHH-L組、LHH-M組內(nèi)臟脂肪質(zhì)量無明顯變化(P>0.05);LHH-M組脂肪系數(shù)降低(P<0.05);LHH-H組內(nèi)臟脂肪質(zhì)量及脂肪系數(shù)降低明顯(P<0.01);LHH-H 組、LHH-M 組lee′s 肥胖指數(shù)較MS 組降低(P<0.05)。各組體長及腹圍無明顯變化(P>0.05)。見表2。
表2 各組大鼠內(nèi)臟脂肪質(zhì)量、脂肪系數(shù)、腹圍、體長及Lee′s肥胖指數(shù)比較(±s)
表2 各組大鼠內(nèi)臟脂肪質(zhì)量、脂肪系數(shù)、腹圍、體長及Lee′s肥胖指數(shù)比較(±s)
注:與Control比較,**表示P<0.01,*表示P<0.05;與MS組比較,ΔΔ表示P<0.01,Δ表示P<0.01
組別Control組MS組LHH-L組LHH-M組LHH-H組鼠數(shù)Lee's肥胖指數(shù)2.87±0.07 3.00±0.05**2.96±0.10 2.91±0.08Δ 2.91±0.08Δ 98889肥胖指數(shù)內(nèi)臟脂肪質(zhì)量(g)1.43±0.24 1.73±0.35*1.68±0.24 1.56±0.25 1.27±0.17ΔΔ脂肪系數(shù)(%)0.26±0.02 0.34±0.08*0.31±0.05 0.26±0.06Δ 0.23±0.04ΔΔ腹圍(cm)17.7±1.03 18.8±1.20*18.3±1.16 18.1±0.73 17.8±0.79體脂水平體長(cm)28.3±0.62 27.9±1.06 27.9±1.06 28.1±0.50 28.5±0.94
近年來,經(jīng)濟發(fā)展和生活方式的改變使MS 在全世界的患病率逐年上升。在中國,城市居住的人 口MS 患 病 率1990 年 是25.84%,2000 年 是35.39%,2014 年底則高達54.7%[5]。作為MS 的關(guān)鍵危險因素之一的肥胖,在過去的25 年里,73 個國家的兒童和成人的患病率增加了1 倍,至2015年,全球有6.037 億肥胖成年人,根據(jù)LAURA 等[6]的說法,到2030 年,男性和女性的超重和肥胖率將分別達到89%和85%。肥胖是一個全球性的危機,MS也已成為世界性的公共衛(wèi)生問題[7]。
代謝綜合征的作用機制尚不明確,1988 年,REAVEN[8]首先提出胰島素抵抗是MS 的發(fā)病基礎(chǔ),目前多認為MS 是遺傳和環(huán)境因素之間相互作用的慢性低等級炎癥的狀態(tài),胰島素抵抗、內(nèi)臟脂肪過多、免疫和炎癥是造成MS 的幾個主要因素[9]。而肥胖與MS 更是密切相關(guān),其相互作用機理有二:一是脂肪酸理論。因膳食結(jié)構(gòu)及生活方式的改變,現(xiàn)代人能量攝入過多,多余的能量儲存為脂肪,導致脂肪堆積,促進激素敏感的脂肪酶活性和脂肪細胞的甘油三酯大量分解,特別是腹部脂肪組織,過量釋放游離脂肪酸[10],使肝糖原代謝紊亂,胰島β細胞功能減退[11-12],致血糖升高;游離脂肪酸過量刺激肝臟極低密度脂蛋白的輸出,導致高甘油三酯血癥。由游離脂肪酸介導產(chǎn)生活性氧導致內(nèi)皮細胞功能障礙,高胰島素誘發(fā)交感神經(jīng)系統(tǒng)激活和抑制一氧化氮的合成酶,均可致高血壓[13]。二是脂肪細胞因子的分泌。脂肪組織會釋放出多種細胞因子,包括瘦素、抵抗素、內(nèi)酯素、脂聯(lián)素、炎性細胞因子、抗炎素、黏蛋白素、纖溶酶原激活物抑制劑1 和血管緊張素等,是新興的代謝危險因素。有保護性因子預(yù)防糖尿病和心血管疾??;危險因子導致代謝疾病或心血管疾病。已經(jīng)有廣泛的研究討論了不同的脂類物質(zhì)如何影響系統(tǒng)代謝[14]。瘦素可以抑制能量攝入[15],瘦素基因缺陷的人胃口大,并且嚴重肥胖[16-17],在正常情況下,當脂肪組織擴張時,瘦素的釋放會增強[18]減少了代謝危險因素[19]。另一種保護性脂肪因子就是脂聯(lián)素,其水平與代謝危險因素成反比[20],能控制脂肪代謝和胰島素敏感性,加速骨骼肌脂肪酸氧化,減少脂質(zhì)堆積,改善胰島素抵抗。
體質(zhì)量的改變可以改善糖尿病、高血壓、血脂紊亂狀態(tài)。最新結(jié)果顯示,體質(zhì)量減輕15 kg 的患者,2 型糖尿病的緩解率達到86%,體質(zhì)量減輕10 kg 的患者,2 型糖尿病的緩解率達到46%[21]。研究表明,體質(zhì)量降低4.5 kg,可使收縮壓下降10 mm Hg(1 mm Hg≈0.133 kPa),舒 張 壓 下 降5 mm Hg[22]。研究顯示,體質(zhì)量減輕10 kg,心血管事件的發(fā)生率減少40%,體質(zhì)量指數(shù)≥24 的人群甘油三酯異常檢出率為正常人群的2.5 倍,高密度脂蛋白降低檢出率為正常人群的1.8 倍,而BMI≥28 人群甘油三酯異常檢出率為正常人群的3 倍,高密度脂蛋白降低檢出率為正常人群的2.1倍。
人體內(nèi)臟脂肪包括白色脂肪和棕色脂肪兩種脂肪組織。白色脂肪組織主要以甘油三酯的形式儲存能量,而棕色脂肪組織能特異性表達線粒體脫偶連蛋白1 抗體,通過產(chǎn)熱參與能量消耗。通過棕色脂肪組織消耗能量能夠減少白色脂肪組織中脂肪的存儲量[23-24]。在棕色脂肪組織中,膽汁酸激活膜受體G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5,誘導腺苷環(huán)磷酸依賴的2 型甲狀腺激素脫碘酶活性增加,甲狀腺素4 轉(zhuǎn)化為三碘甲狀腺原氨酸,產(chǎn)生更多熱量,耗能增加,減輕體質(zhì)量[25]。玉米須為利膽化痰活血方的君藥,多項研究證明玉米須醇提取物可抑制脂肪合成相關(guān)基因的表達,促進脂肪分解和脂肪氧化相關(guān)基因的表達,玉米須類黃酮可通過激活Caspase 級聯(lián)反應(yīng)和改善線粒體功能障礙誘導3T3-L1 前脂肪細胞凋亡,最終導致脂肪組織質(zhì)量降低[26]。余淵等[27]認為,玉米須總皂苷可以使肥胖引起的增大脂肪細胞縮小,對內(nèi)臟脂肪濕質(zhì)量、體脂比、血糖、血脂均有很好的調(diào)控作用,增加脂肪甘油三酯脂肪酶表達,進而促進肥胖大鼠脂肪分解,最終降低大鼠體質(zhì)量。同時其可以較好地改善棕色脂肪細胞病理學,明顯升高能量代謝蛋白UCP1 和白色脂肪細胞轉(zhuǎn)化為棕色脂肪細胞,調(diào)節(jié)蛋白PRDM16 的表達,進而達到降低體質(zhì)量的目的[28]。實驗研究證明,虎杖可抑制胰脂肪酶和脂肪生成,減少脂肪堆積從而達到降脂目的。證據(jù)提示橘皮素、川陳皮素同時具有預(yù)防肥胖、降血脂和保護肝臟的效果。
綜上所述,高劑量利膽化痰活血方可減輕內(nèi)臟脂肪質(zhì)量及脂肪系數(shù),其機制可能與膽汁酸代謝及棕色脂肪組織調(diào)節(jié)代謝能力有關(guān)。