王一涵,李佳睿,杜麗坤
1 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150001; 2 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;3 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040
肥胖是由遺傳、環(huán)境等多因素引起的能量代謝紊亂,熱量攝入大于消耗所致的營(yíng)養(yǎng)代謝性疾病。是誘發(fā)心血管疾病、高脂血癥、高血壓、多囊卵巢綜合征等疾病的重要危險(xiǎn)因素[1]。肥胖的發(fā)病受遺傳、飲食、腸道菌群、炎癥因子等多方面影響[2]。病因雖未完全闡明,但肥胖作為一種慢性低度炎癥狀態(tài)被業(yè)界廣泛認(rèn)可[3]。肥胖導(dǎo)致脂肪細(xì)胞因子合成異常,可激活炎癥信號(hào)網(wǎng)絡(luò),分解過(guò)量游離脂肪酸入血,且脂肪組織前體轉(zhuǎn)化為類(lèi)巨噬細(xì)胞,使炎性因子過(guò)度表達(dá)與釋放,包括腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)、單核細(xì)胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein 1,MCP-1)等[4-5]。研究表明發(fā)生胰島素抵抗(insulin resistant,IR)的重要原因之一是慢性低度炎癥的影響[6],TNF-α、IL-6、MCP-1、C 反應(yīng)蛋白(C-reaction protein,CRP)等都能導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)炎性反應(yīng)的發(fā)生,激活炎癥細(xì)胞因子信號(hào),阻斷胰島素信號(hào)傳導(dǎo),引發(fā)IR[7]。
本研究通過(guò)建立肥胖小鼠模型,應(yīng)用連陳湯與辛伐他汀做對(duì)照實(shí)驗(yàn),觀察連陳湯對(duì)肥胖小鼠體質(zhì)量、糖脂代謝、附睪脂肪組織的影響,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物本研究選用40 只SPF 級(jí)8 周齡雄性C57BL/6J 小鼠,購(gòu)于遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(遼)2015-0001。實(shí)驗(yàn)獲得黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審批準(zhǔn)許(2019071502);飼養(yǎng)于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥物安全評(píng)價(jià)中心。
1.2 藥品來(lái)源藥品采購(gòu)于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院。連陳湯藥物組成:半夏15 g,黃連6 g,陳皮15 g,茯苓9 g,甘草5 g,加8 倍量水浸泡1 h,文火煎煮2次后合并藥液。藥液經(jīng)四層紗布過(guò)濾后于70 ℃水浴鍋濃縮至含生藥0.38 g/mL,高壓滅菌后于4 ℃恒溫箱保存?zhèn)溆茫恍练ニ∑êUx瑞制藥有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字20010677,規(guī)格:20 mg)碾碎后用蒸餾水配制成混懸液保存于4 ℃冰箱中,藥物濃度為0.23 mg/mL。
1.3 方法
1.3.1 小鼠肥胖模型構(gòu)建 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前所有小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周,給予普通飼料且單籠飼養(yǎng)。光照周期:12 h 光照/12 h 黑暗;飼養(yǎng)溫度:(25±1)℃;相對(duì)濕度:(60±5)%。實(shí)驗(yàn)期間小鼠自由進(jìn)食飲水。1 周后將小鼠隨機(jī)分為空白組10 只,予普通飼料飼養(yǎng)(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供);模型組、辛伐他汀組、連陳湯組各10 只予高脂飼料飼養(yǎng)(派克生物技術(shù)有限公司)。連續(xù)飼養(yǎng)4個(gè)月,每4周稱(chēng)量小鼠體質(zhì)量1次。高脂喂養(yǎng)小鼠體質(zhì)量大于空白組體質(zhì)量的20%即為造模成功。
1.3.2 給藥 給藥期間飼料喂養(yǎng)方式不變。給藥方式和計(jì)量:辛伐他汀組灌胃辛伐他汀混懸液[4.5 mg/(kg·d)];連陳湯組灌胃連陳湯濃縮液[7.47 g/(kg·d)];空白組與模型組灌胃等體積純凈水。每日1 次,連續(xù)4 周,給藥期間每周測(cè)量小鼠體質(zhì)量1次。
1.3.3 標(biāo)本取材 小鼠禁食12 h 后腹腔注射4%水合氯醛水溶液(10 mL/kg)麻醉小鼠,眼球取血,離心后取血清置于-80 ℃環(huán)境中保存?zhèn)溆谩H⊙蟮男∈罅⒓粗糜诒猩?,打開(kāi)腹腔→剝離完整附睪脂肪組織→沖洗→濾紙吸干→稱(chēng)重→記錄數(shù)據(jù)→置于4%多聚甲醛固定液中固定。
1.3.4 代謝指標(biāo)檢測(cè) 使用全自動(dòng)生化分析儀(日立高科技貿(mào)易上海有限公司)檢測(cè)血清甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)胰島素水平;尾靜脈采血測(cè)空腹血糖(fasting blood glucose,F(xiàn)PG);計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model of insulin resistance index,HOMA-IR),HOMA-IR=FPG×空腹胰島素(fasting insulin,F(xiàn)INS)/22.5);使用ELISA檢測(cè)試劑盒(哈爾濱市盈夏實(shí)驗(yàn)儀器經(jīng)銷(xiāo)部提供)檢測(cè)TNF-α、IL-6、IL-1β含量。
1.3.5 附睪脂肪組織HE染色 將4%多聚甲醛固定液中固定的附睪脂肪組織脫水→石蠟包埋→切片→脫蠟→復(fù)水→染色→脫水→透明→固封,待通風(fēng)干燥后于光學(xué)顯微鏡下觀察小鼠附睪脂肪組織形態(tài)變化。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 21.0 分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以xˉ±s表示,若符合正態(tài)分布,組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用tukey 法,不符合正態(tài)分布時(shí)釆用非參數(shù)檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 小鼠體質(zhì)量變化情況飼養(yǎng)16 周時(shí),高脂飼料3組小鼠體質(zhì)量均高于空白組(P<0.01)。灌胃4周,空白組小鼠體質(zhì)量無(wú)明顯變化;模型組小鼠體質(zhì)量增加,與空白組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);飼養(yǎng)18周時(shí)辛伐他汀組小鼠體質(zhì)量下降,但不如連陳湯組小鼠體質(zhì)量下降明顯;兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)意義(P<0.05);飼養(yǎng)17 周時(shí)連陳湯組小鼠體質(zhì)量與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表1、圖1。
圖1 各組小鼠治療前后體質(zhì)量變化趨勢(shì)
表1 各組小鼠體質(zhì)量變化情況(xˉ±s) g
2.2 小鼠糖代謝水平變化情況與空白組相比,高脂飼料3組小鼠FINS水平、HOMA-IR增高(P<0.01)。與模型組比較,連陳湯組FINS 及HOMA-IR 水平降低(P<0.01);辛伐他汀組FINS及HOMA-IR下降不明顯(P>0.05)。FPG水平模型組高于空白組(P<0.01);高脂飼料3組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 各組小鼠FPG、FINS及HOMA-IR比較(xˉ±s)
2.3 小鼠脂代謝水平變化情況與空白組比較,模型組小鼠血脂水平TG、TC 升高(P<0.01)。與模型組相比,TC、TG 水平連陳湯組和辛伐他汀組均下降(P<0.01),辛伐他汀組與連陳湯組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。
表3 各組小鼠TG與TC比較(xˉ±s) mmol/L
2.4 小鼠附睪脂肪組織變化情況空白組小鼠脂肪細(xì)胞形態(tài)規(guī)整;模型組小鼠脂肪細(xì)胞體積增大,細(xì)胞數(shù)量減少,脂滴含量較高;與模型組比較,連陳湯組脂肪細(xì)胞體積縮小,脂肪細(xì)胞數(shù)量增多,脂滴含量下降,辛伐他汀組小鼠脂肪細(xì)胞體積與細(xì)胞大小略減小但不明顯,脂肪細(xì)胞數(shù)量變化不明顯。模型組小鼠的附睪脂肪組織質(zhì)量高于空白組,連陳湯組小鼠附睪脂肪組織質(zhì)量較模型組降低(P<0.01),脂肪積累減少,連陳湯組與辛伐他汀組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)圖2、表4。
圖2 各組小鼠附睪脂肪組織形態(tài)(HE,×400)
表4 各組小鼠附睪脂肪組織質(zhì)量(xˉ±s)g
2.5 小鼠炎癥因子變化情況與空白組比較,模型組小鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平升高(P<0.01);辛伐他汀組血清TNF-α水平降低(P<0.05);IL-6、IL-1β水平與模型組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),連陳湯組小鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平較模型組降低(P<0.01);連陳湯組TNF-α、IL-6、IL-1β水平低于辛伐他汀組(P<0.05)。見(jiàn)表5。
表5 各組小鼠炎癥因子水平比較(xˉ±s) pg/mL
近年來(lái)肥胖的發(fā)生率逐漸增多且呈年輕化,成為危害健康的公共衛(wèi)生問(wèn)題,肥胖是攝入過(guò)多或消耗減少導(dǎo)致的脂肪大量累積,血脂代謝紊亂是引起代謝綜合征的重要因素之一,尤其內(nèi)臟脂肪的增加與IR 的發(fā)生關(guān)系密切[8-9]。白色脂肪會(huì)不斷擴(kuò)增,導(dǎo)致TNF-α、IL-6 等水平增高,引起全身性慢性低度炎癥狀態(tài)[10]。研究證實(shí)T2DM 的發(fā)生發(fā)展受肥胖影響,胰島素抵抗是致病的中心環(huán)節(jié)[11]。IL-6 在肥胖患者中主要由脂肪細(xì)胞分泌,具有促炎活性并使炎癥反應(yīng)加重,降低胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),引起IR[12]。TNF-α誘導(dǎo)IR 機(jī)制有減弱胰島素引起的葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、升高血漿游離脂肪酸水平、干擾胰島素信號(hào)傳遞、抑制產(chǎn)生瘦素和脂聯(lián)素,使胰島素信號(hào)通路受損等[13-14],TNF-α與IR程度正相關(guān)[15]。郭展宏等[16]研究認(rèn)為肥胖狀態(tài)下炎癥因子、胰島素水平會(huì)增加,減重后FINS 水平、TNF-α和IL-6水平減低。喻松仁等[17]利用溫膽湯干預(yù)肥胖大鼠時(shí)證實(shí)控制體質(zhì)量的同時(shí)TNF-α、IL-6、IL-17 水平會(huì)降低(P<0.01)。吳騰飛等[18]應(yīng)用苓桂術(shù)連湯治療肥胖伴IR,患者體質(zhì)量降低的同時(shí)TNF-α、IL-2炎癥因子降低,HOMA-IR下降。
中醫(yī)理論下的肥胖最早記載于《黃帝內(nèi)經(jīng)》,《素問(wèn)·奇病論篇》中有“喜食甘美而多肥”的記載,過(guò)食肥甘厚味是引起肥胖的因素。連陳湯以《太平惠民和劑局方》中二陳湯為基礎(chǔ)方加減而來(lái),以健脾化濕,清熱滌痰為原則。方中君藥為半夏、黃連。半夏味辛能行散、性燥入脾胃,可消痰逐飲化痰濕;黃連燥濕化痰、除內(nèi)郁痰熱,可制約本方溫燥之性;同時(shí)半夏配黃連有疏理氣機(jī)、辛開(kāi)苦降之功;陳皮理氣健脾、燥濕化痰與茯苓健脾利濕使氣機(jī)得暢,有“治痰先治氣”之功;佐以健脾和中的甘草調(diào)和諸藥。本方配伍得當(dāng),共奏健脾化濕功能,起改善體脂、減重抗炎的作用。
本研究表明,高脂喂養(yǎng)的小鼠體質(zhì)量增加(P<0.01),其血脂(TG、TC)、炎癥因子(TNF-α、IL-6)、FINS 水平以及HOMA-IR 都有升高趨勢(shì);附睪脂肪組織的重量也高于空白組(P<0.01);HE 染色的附睪脂肪組織可觀察到脂肪脂滴增加、形態(tài)不均、數(shù)量減少。而連陳湯組小鼠體質(zhì)量下降(P<0.01),血清TG含量降低(P<0.01)、TC含量降低(P<0.05);TNF-α、IL-6、IL-1β水平及胰島素抵抗指數(shù)降低(P<0.01)。說(shuō)明連陳湯可縮小脂肪細(xì)胞體積,增加脂肪細(xì)胞數(shù)量,降低脂滴含量??梢?jiàn)連陳湯可以通過(guò)縮小脂肪累積、改善血脂紊亂、降低炎癥水平而改善IR。
研究表明連陳湯可改善肥胖患者中醫(yī)證候積分,改善或者臨床癥狀,降低體質(zhì)量、BMI、腰圍并降低血清TG、TC、LDL-C 水平,改善患者脂質(zhì)代謝紊亂[19]。連陳湯還可增加肥胖患者腸道菌群多樣性,降低厚壁菌門(mén)數(shù)量,升高擬桿菌門(mén)數(shù)目,這可能是連陳湯治療脾虛濕阻型肥胖的作用機(jī)制之一[20]。連陳湯可使TNF-α、Chemerin水平有下調(diào)趨勢(shì)可能是治療單純性肥胖的作用機(jī)制之一[21]。連陳湯可提高肥胖患者Omentin-1 水平、降低IL-6水平,改善FBG、FINS、HOMA-IR 水平,證實(shí)其可能通過(guò)降低血脂水平、減低慢性炎癥反應(yīng)改善IR[22]。