北五味子总木脂素对C57BL/6小鼠高脂血症的影响

刘 宏,李 贺,苑荣爽,孙靖辉,陈建光,王春梅 *
(北华大学药学院药理教研室,吉林 吉林 132013)

摘 要:目的:探讨北五味子总木脂素(Schisandra Chinensis lignans,SCL)对高脂饮食诱导的高脂血症小鼠血脂调节的影响。方法:雄性C57BL/6小鼠60 只,随机抽取30 只设为正常对照组(CON)和正常+SCL 组(CON+SCL 100 mg/kg),每组15 只,以普通饲料喂养。其余30 只小鼠以高脂饲料喂养4 周,确定高脂血症小鼠模型建立成功后,将小鼠随机分为模型组和SCL治疗组(模型+SCL 100 mg/kg),全部小鼠连续灌胃给药12周后检测血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量并计算动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index,AI),检测小鼠脂/体比,检测肝组织中TC和TG含量。结果:与正常对照组比较,模型组小鼠血清中TC、TG、LDL-C、AI及脂/体比均显著增高(P<0.01),HDL-C含量降低,肝组织中TG和TC含量升高,与模型组比较,SCL 显著降低了小鼠血清TC、TG、LDL-C、AI及脂/体比(P<0.01或P<0.05),升高了HDL-C含量,并降低了肝组织中TC和TG含量(P<0.01)。结论:SCL 可以减轻高脂血症小鼠脂肪含量,对小鼠高脂血症具有一定的治疗作用。

关键词:北五味子;木脂素类;高脂血症;胆固醇;C57BL/6小鼠

高脂血症是导致心脑血管疾病和非酒精性脂肪肝病的元凶,我国约有1.3 亿人患有高血脂,严重危害人类的健康。然而血脂异常的病因复杂,治疗较为困难,目前常用的降脂药如他汀类、贝特类、烟酸类等均可引起肝损害,寻找新的安全有效降脂药物刻不容缓 [1-4]。北五味子(Schisandra chinensis)为长白山特色资源,是五味子中的极品,在《本草纲目》和《神农本草经》中都明确记载。北五味子的活性成分主要有木脂素、多糖及挥发油等,其中研究较多的木脂素类化合物约为五味子总含量的5% [5-8],在提高免疫力、治疗癌症、保护肝脏、抗氧化,镇静催眠等方面均具有一定功效 [9-14]。研究表明五味子水提物、醇提取物及五味子仁提取物均具有一定的调节血脂作用 [15-17]。然而其发挥作用的具体成分尚不清楚,本实验采用高脂饮食诱导C57BL/6小鼠高脂血症,观察北五味子总木脂素(Schisandra chinensis lignans,SCL)对高血脂症的调节作用,明确五味子调节血脂的有效成分。

1 材料与方法

1.1 动物、材料与试剂

雄性C57BL/6小鼠,体质量19~21 g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供(许可证编号:SCXK(京)2012-0001,为无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级)。小鼠采取分笼饲养,且维持12h∶12h昼夜循环,饲料供给充足,自由饮水。

普通饲料:脂肪质量分数5%、碳水化合物质量分数53%、蛋白质质量分数23%、其他成分质量分数19%。高脂饲料:胆固醇质量分数2%、胆酸钠质量分数0.5%、猪油质量分数10%、蔗糖质量分数5%、普通饲料质量分数82.5% [8],均由长春亿斯实验动物技术有限责任公司提供。

北五味子总木脂素由北华大学林学院食品科学与工程实验室优选新品种,采用超临界CO 2流体萃取,模仿口服药物在胃肠道的转运过程,选用特定pH值依次连续提取(半仿生法提取);经分子蒸馏,其蒸馏温度为110 ℃、进料速率65 L/h、真空度0.7 Pa;再通过AB-8大孔树脂处理,总木脂素流量1.52 mg/mL、洗脱速率1 mL/min乙醇浓度95%、洗脱率78.9%;采用硅胶柱层析法,200~300 目硅胶,以石油醚-乙酸乙酯60∶1(V/V)洗脱,得木脂素组分,采用紫外分光光度法,在570 nm波长处检测总木脂素吸收光谱,其纯度为93.5%。

血清低密度脂 蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)检测试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholestero,HDL-C)检测试剂盒,甘油三酯(triglycerid,TG)检测试剂盒及总胆固醇(total cholestero,TC)检测试剂盒 中生北控生物科技股份有限公司;组织TC和TG检测试剂盒 北京普利来基因技术有限公司。

1.2 仪器与设备

Infinite M200TECAN酶标仪 瑞士TECAN集团公司;JY92-IID超声波细胞粉碎机 宁波新生生物科技股份有限公司;S10手提式高速分散器 宁波新生生物科技股份有限公司;MH-1微量振荡器 海门市其林贝尔仪器制造有限公司;-80 ℃超低温冰箱 日本SANYO公司。

1.3 方法

1.3.1 动物分组及给药

60 只雄性小鼠,取30 只随机分成正常组(CON)、正常+北五味子总木脂素组(CON+SCL 100 mg/kg),给与普通饲料喂养。其余30 只用于建立高脂血症小鼠模型,高脂饲料喂养4 周后,禁食不禁水12 h,使用毛细玻璃管对小鼠眼球进行采血,检测小鼠血清总胆固醇和甘油三酯含量,确定高脂血症小鼠模型建立成功。将造模成功的高脂血症小鼠随机分成模型组、北五味子总木脂素治疗组(模型+SCL 100 mg/kg),每组各15 只。正常组及模型组给予等体积溶媒;(CON+SCL)组及(模型+SCL)组给予SCL 100 mg/kg。以上组别均每日灌胃一次,持续12 周,并每周测量小鼠体质量。

1.3.2 取材

取材前12 h禁食不禁水,对小鼠进行摘除眼球采血,每只小鼠约取血0.8~1.0 mL,3 500 r/min,4 ℃,离心20 min分离血清,取上层血清分装在EP管中,-80 ℃冻存待测。小心分离小鼠肝脏以及附睾的脂肪组织,用0.9%氯化钠将取出的脂肪冲洗3 次,滤纸吸净水分后称质量,记录。肝脏置于-80 ℃冰箱冻存待测,分别进行检测。

1.3.3 血清学指标的检测

TG、TC、LDL-C、HDL-C采用酶学方法检测,具体方法参照试剂盒说明书,并按下式计算动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index,AI)。

式中:c TC、c HDL-C分别为TC与HDL-C检测后的得到的浓度/(mmol/L)

1.3.4 相对脂/体比检测

各组实验动物分别摘取附睾部位的主要脂肪组织并称质量,皮下以及网膜脂肪不予计入,通过附睾主要脂肪积累部位的脂肪质量与体质量之比,计算各实验动物相对脂/体比。

1.3.5 肝脏指标的检测

取100 mg肝组织,切碎,置于离心管内,按照1∶10(m/V)溶于试剂盒裂解液中,静止放置1 h,16 000 r/min电动匀浆(匀浆时间为5 s/次,每次间隔3 s,连续3 次,冰水混合物中进行),70 ℃水浴加热10 min后,3 500 r/min,离心5 min,取上清再次以上述方法离心,取上清置EP管中待测。采用酶学方法检测肝脏组织中TC、TG含量,具体操作方法严格按照试剂盒说明书。

1.4 数据统计分析

应用SPSS13.0软件进行处理,数据以 ±s表示,多组间比较采用单因素方差分析(One Way ANOVA)方法,两组间比较采用最小显著差异法t检验,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 SCL对小鼠血脂含量的影响

表1 SCL 对各组小鼠血脂及AI的影响(n=1155)
Table 1 Effect of SCL on blood lipids and AI in mice from various grouuppss ((n = 1155))

注:a. 与CON和CON+SCL组相比差异显著(P<0.05);b. 与CON和CON+SCL组相比差异极显著(P<0.01);c. 与模型组相比差异显著(P<0.05);d. 与模型组相比差异极显著(P<0.01)。下同。

组别SCL剂量/(mg/kg)TC含量/(mmol/L)TG含量/(mmol/L)LDL-C含量/(mmol/L)HDL-C含量/(mmol/L)AI CON—2.81±0.250.81±0.280.87±0.061.56±0.460.89±0.02 CON+SCL 1002.84±0.500.86±0.110.82±0.081.53±0.160.85±0.07模型—5.54±0.57 b1.73±0.26 b1.97±0.55 b1.16±0.30 a3.70±0.35 b模型+SCL 1004.20±0.53 c0.95±0.18 d1.04±0.27 d1.42±0.36 d2.05±0.23 d

由表1可知,与正常对照组比较,模型组小鼠血清TC、TG、LDL-C及AI水平均明显升高(P<0.05或P<0.01),HDL-C水平降低。与模型组比较,SCL治疗组小鼠血清TC、TG、LDL-C及AI水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),HDL-C水平升高。而SCL对正常小鼠血脂影响不明显(P>0.05)。

2.2 SCL对小鼠体质量的影响

表2 SCL 对各组小鼠体质量的比较(n = 15)
Table 2 Effect of SCL on body weight in mice from various groups (n = 15) g

组别0 d30 d120 d CON20.57±0.5325.67±1.1128.14±0.69 CON+SCL 20.02±0.1324.95±0.2727.94±0.83模型20.21±0.1323.18±0.98 a28.1±0.94模型+SCL 20.03±0.1120.15±0.14 c26.57±0.97

由表2可知,小鼠初始体质量差异不大,喂养30 d后,与正常组比较喂食高脂饮食的模型组、SCL组体质量存在显著或极显著差异(P<0.05或P<0.01),小鼠体质量增长不明显,可能是高脂饮食含油脂过多,胆固醇味道较苦,影响小鼠食欲,但喂养一段时间后,小鼠已经适应高脂饮食,生长状态良好,体质量接近正常对照组,不存在明显差异(P>0.05)。

2.3 SCL对小鼠脂/体比的影响

表3 SCL 对各组小鼠脂/体比的比较(n=1155)
Table 3 Effect of SCL on fat/body weight ratio in mice from various grouuppss ((n = 1155))

分组体质量/g脂肪质量/g脂/体比/% CON28.14±0.690.37±0.611.31±0.07 CON+SCL 27.94±0.830.38±0.491.36±0.12模型28.1±0.940.56±0.48 b2.00±0.02 b模型+SCL 26.57±0.970.39±0.35 c1.47±0.001 c

由表3可知,与正常对照组比较,高脂模型组体质量差异不明显(P>0.05),但脂肪质量明显增加,脂/体比明显升高(P<0.01)。与模型组比较,SCL降低了高脂血症小鼠脂肪质量和脂/体比水平(P<0.05)。

2.4 SCL对小鼠肝脏脂质含量的影响

表4 SCL对各组小鼠肝脂质的比较(n=1155)
Table 4 Effect of SCL on liver lipids in mice from various groups(n=15)

?

由表4可知,与正常对照组比较,模型组肝组织中TC、TG水平显著增高(P<0.01)。SCL 治疗12周后,显著降低了小鼠肝组织中TC、TG水平(P<0.01)。

3 讨 论

高脂血症是人类隐形的杀手。随着近年来人民生活水平提高,高脂饮食的普遍摄入,高脂血症患病率逐年提高,但大多数人对自身身体状况不了解,往往是在体检或是其他检查时才发现血脂增高,高血脂可直接损害全身动脉,使其发生粥样硬化,严重影响人类健康 [18-19]。但人们对血脂异常还不是十分重视,血脂控制不理想。临床上常用调节血脂药物他汀类、烟酸类等,虽疗效明显,但长期服药带来的化学毒副作用较大 [20-21],大大的增加了患者的痛苦和经济负担。然而与之相比的传统中医,强调人体的自然规律,合理控制,疗效明显且毒副作用极小,越来越受到人们的青睐。

近年来研究显示,传统中药五味子具有良好的调节血脂作用。俞青 [16]报道五味子水提物及醇提物均可降低高胆固醇血症小鼠肝脏脂质水平。孙楠等 [17]报道北五味子仁提取物可显著影响高胆固醇血症小鼠的脂质代谢,促进TC排泄。本实验的前期工作也证明北五味子提取物及多糖可降低高脂饮食诱导的高脂血症、小鼠及大鼠血清总胆固醇和甘油三酯水平 [22-25]。木脂素类是五味子的主要活性成分,本实验采用高脂高胆固醇饮食喂养成功建立了C57BL/6小鼠高脂血症模型,并观察了SCL对小鼠高脂血症的影响。结果表明SCL可使小鼠血清及肝组织TG、TC,血清LDL-C水平均明显降低,HDL-C含量升高,AI值降低,且小鼠脂/体比明显减小,说明SCL 能够调节高脂血症小鼠的血脂及肝脂水平,有效地改善小鼠脂质代谢紊乱情况,对高脂血症起到一定的治疗作用。这些结果为五味子的进一步开发和利用奠定了理论基础,进一步的作用机制有待继续研究。

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Effect of Schisandra chinensis Lignans on Hyperlipidemia in C57BL/6 Mice

LIU Hong, LI He, YUAN Rongshuang, SUN Jinghui, CHEN Jianguang, WANG Chunmei *
(Department of Pharmacology, School of Pharmacy, Beihua University, Jilin 132013, China)

Abstract:Objective: To investigate the regulatory effect of Schisandra chinensis lignans (SCL) on hyperlipidemia induced by high-fat diet in mice. Methods: Among 60 male C57BL/6 mice, 30 mice were randomly divided into normal control group (CON) and normal + SCL group (C ON + SCL 100 mg/kg) of 15 animals each and fed with normal diet. The rest of the mice were fed with high-fat diet for 4 weeks. After the hyperlipidemic mouse model was successfully established, the mice were randomly divided into model group (Model) and SCL-treated group (Model + SCL 100 mg/kg). All mice were intragastrically administrated with corresponding agents for 12 weeks. Then, total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) concentrations in serum were detected and the atherosclerosis index (AI) was calculated. The ratio of lipid to body weight, and TC and TG levels in liver tissue were determined. Results: Compared with the normal control group, TC, TG and LDL-C concentrations in serum, AI and lipid/body weight ratio and TC and TG concentrations in liver tissue were signifi cantly increased (P < 0.01), and HDL-C concentration was reduced in the model group. TC, TG and LDL-C contents, AI and lipid/body ratio and TC and TG in liver tissue were decreased (P < 0.01 or P < 0.05), and HDL-C was elevated in mice treated with SCL compared with those in the model group. Conclusion: SCL can reduce fat mass in hyperlipidemic mice, suggesting its therapeutic effect on hyperlipidemia.

Key words:Schisandra chinensis; lignans; hyperlipidemia; cholesterol; C57BL/6 mice

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201611038

中图分类号:R285.5

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2016)11-0218-04

引文格式:

刘宏, 李贺, 苑荣爽, 等. 北五味子总木脂素对C57BL/6小鼠高脂血症的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(11): 218-221. DOI:10.7506/spkx1002-66 30-201611038. http://www.spkx.net.cn

LIU Hong, LI He, YUAN Rongshuang, et al. Effect of Schisandra chinensis lignans on hyperlipidemia in C57BL/6 mice[J]. Food Science, 2016, 37(11): 218-221. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201611038. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2015-08-07

基金项目:吉林省自然科学基金项目(20140101088JC);吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(2014-178);吉林省医药产业推进计划项目(20140311052YY);吉林省中青年科技创新领军人才及团队项目(20130521026JH)

作者简介:刘宏(1989—),女,硕士研究生,研究方向为内分泌药理学及药物研发。E-mail:986243723@ qq.com

*通信作者:王春梅(1974—),女,副教授,博士,研究方向为内分泌药理学及药物研发。E-mail:wangcm74@126.com