头花蓼中黄酮类化合物对大鼠血脂紊乱、肝损伤和动脉粥样硬化的保护

发布时间：2020-07-08 14:12

【摘要】：研究背景:头花蓼(polygomuncapitutam,PC)是苗族传统的药用植物,对多种疾病具有预防保护作用和生物学调节作用。黄酮类化合物是头花蓼中主要的植物活性成分。黄酮类化合物在化学结构上具有多酚结构,该结构赋予它抗氧化活性、抑制炎症反应和调节血脂水平的功能。多种植物中的黄酮类化合物可以对癌症、心血管疾病、胃肠道疾病、神经系统相关综合征如抑郁症、癫痫、阿尔茨海默病和神经退行性疾病等起到保护作用。此外,植物中的黄酮成分也能显著调节人和动物的血脂水平。高血脂是肝脏疾病和动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的危险因素,我们通过大鼠高脂模型和AS模型,研究头花蓼中黄酮类化合物对大鼠血脂紊乱、肝损伤和动脉粥样硬化的保护作用。第一部分头花蓼中黄酮类化合物对高脂模型大鼠血脂紊乱和肝损伤的保护目的:通过构造大鼠高脂模型,研究头花蓼中黄酮类化合物对高脂模型大鼠血脂紊乱和肝损伤的保护作用。方法:采取超声法提取头花蓼中的黄酮类化合物。实验动物为7月龄SPF级雄性Wistar大鼠60只,分为空白对照组、模型组、头花蓼低剂量组、头花蓼中剂量组、头花蓼高剂量组和阳性对照组,每组10只。除对空白对照组大鼠喂养普通饲料外,其余各组喂养高脂饲料干预30天。高脂模型构造后,头花蓼低剂量组、头花蓼中剂量组和头花蓼高剂量组分别灌胃的头花蓼提取物1.4mg/kg-bw、2.8mg/kg-bw 和 5.6mg/kg-bw,阳性对照组给予 125mg/kg.d 的阿托伐他汀,对照组和模型组每天灌胃40ml/kg的生理盐水。干预28天后,禁食禁水12h后处死大鼠。采用ELISA试剂盒检测各组大鼠血浆中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)和天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)的活性。在全自动生化仪上检测血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、总甘油三脂(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋(low density lipoprotein,LDL)的含量。分别采用羟胺法、比色法、TBA法和可见光法检测肝匀浆中的超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和过氧化氢酶(catalase,CAT)含量。采用ELISA试剂盒检测各组大鼠肝匀浆中白介素-1β(interleukin lβ,IL-1β)、白介素-18(interleukin 6,IL-18)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)和白介素-6(interleukin 6,IL-6)的含量。HE 染色制作肝脏病理切片,光学显微镜观察肝损伤。取出完整的肝脏后,肝脏重量(g)/体重(100g)计算肝脏指数。结果:1.血脂水平:模型组的TC、TG和LDL水平显著高于正常对照组,HDL显著低于正常对照组。头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的TC和LDL水平显著低于模型组,头花蓼低、中、高剂量组和阳性对照组的TG水平显著低于模型组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的HDL水平显著高于模型组。2.肝功能酶:模型组的ALT和AST水平显著高于正常对照组,头花蓼低、中、高剂量组的血清ALT和AST水平显著低于模型组。3.肝组织切片:模型组的肝组织切片中看到脂肪空泡和轻微肝损伤,头花蓼高剂量组和阳性对照组无脂肪空泡、肝损伤和肝纤维化。4.肝脏指数:模型组的肝脏指数显著高于正常对照组,头花蓼低、中、高剂量组和阳性对照组的肝脏指数显著低于模型组。5.氧化应激指标:模型组的SOD、CAT和GSH-Px活性显著低于正常对照组,MDA活性显著高于正常对照组。头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的SOD活性显著高于模型组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的CAT和GSH-Px活性显著高于模型组,MDA活性低于模型组。6.炎性指标:模型组的IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α水平显著高于正常对照组,头花蓼低、中、高剂量组和阳性对照组的IL-1β水平显著低于模型组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的IL-6和TNF-α水平显著低于模型组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的IL-18水平显著低于模型组。结论:高脂模型干预后,大鼠的血脂水平升高、肝功能酶升高、肝脏病理出现损伤、肝脏中炎症因子和氧化应激水平升高,提示高血脂可以导致肝脏损伤以及肝脏炎症和氧化应激。头花蓼中黄酮类化合物提取物可以改善大鼠的血脂水平、炎症因子和氧化应激,并对大鼠的肝脏有保护作用。第二部分头花蓼中黄酮类化合物对大鼠动脉粥样硬化的作用及其机制研究目的:动脉粥样硬化模型大鼠中研究头花蓼中黄酮类化合物对动脉粥样硬化的保护作用,以及头花蓼中黄酮类化合物与NF-κB/PI3K/AKT信号通路的关系,探究其可能的调节机制。方法:实验动物分为正常对照组、AS模型组、头花蓼低剂量组、头花蓼中剂量组、头花蓼高剂量组和阳性对照组6组,每组10只雄性大鼠。正常组喂养正常饲料,对其余5组造模。喂养开始前一次性腹腔注射维生素D 360万IU/kg,然后喂养高脂饲料8周。采用ELISA试剂盒检测各组大鼠血浆中前列环素(Prostacyclin2,PGI2)、血栓素 A2(Thromboxane2,TXA2)及内皮素-1(Endothelinl,ET-1)的含量。血液流变分析仪检测血黏度(高、中、低切变率)、血浆黏度和红细胞压积(hematocrit,HCT)。Medlab生物信息放大采集系统检测胸主动脉舒张功能。大鼠胸主动脉HE染色,400倍光学显微镜下观察,拍片。采用Image-Pro Plus 6.0软件对HE染色结果分析,检测主动脉内中膜厚度。Westem blot方法检测PI3K/Akt/NF-κB信号通路中PI3K蛋白(p85和p110)、AKT蛋白、NF-KB(p65)蛋白在大鼠胸主动脉中的表达水平。RT-PCR检测p85、AKT和p65 mRNA的相对表达水平。结果:1.血脂水平:模型组的TC、TG和LDL水平显著高于正常对照组。头花蓼低、中、高剂量组和阳性对照组的TC和TG水平显著低于AS模型组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的LDL水平显著低于模型组。2.血液炎性指标:AS模型组的IL-6和TNF-α水平显著高于正常对照组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的IL-6和TNF-α水平显著低于AS模型组。3.血液流变学指标比较:AS模型组的全血黏度、血浆黏度和HCT均显著高于正常对照组。头花蓼中剂量组中,低切边率的全血黏度和HCT显著低于AS模型组。头花蓼高剂量组和阳性对照组的全血黏度、血浆黏度和HCT显著低于AS模型组。4.血管内皮活性因子:AS模型组的TXA2和ET-1水平显著高于正常对照组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的TXA2和ET-1水平显著低于AS模型组。5.胸主动脉舒张功能:随着Ach浓度的增加,各组的血管内皮舒张度差异逐渐增大。Ach浓度为10-5mol/L和10-4mol/L时,各组差异有统计学意义。AS模型组的血管内皮舒张度显著低于正常对照组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的血管内皮舒张度显著高于AS模型组。6.主动脉HE染色结果:AS模型组主动脉管腔狭窄,内膜增厚,出现显著动脉粥样硬化病变。头花蓼低和中剂量组的主动脉粥样硬化程度减轻。头花蓼高剂量组和阳性对照组主动脉无显著损伤,动脉粥样硬化病变不明显。7.主动脉内中膜厚度:AS模型组的内中膜厚度水平显著高于正常对照组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的内中膜厚度水平显著低于模型组。8.信号通路相关蛋白:AS模型组的p110蛋白、p65蛋白和Akt蛋白相对表达水平显著高于正常对照组,头花蓼高剂量组的p110蛋白相对表达水平显著低于AS模型组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的p65蛋白相对表达水平显著低于AS模型组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的Akt蛋白相对表达水平显著低于AS模型组。9.信号通路相关mRNA:AS模型组的p85 mRNA、p65 mRNA和Akt mRNA相对表达水平显著高于正常对照组,头花蓼高剂量组和阳性对照组的p85 mRNA相对表达水平显著低于AS模型组,头花蓼中、高剂量组和阳性对照组的p65 mRNA和Akt mRNA相对表达水平显著低于AS模型组。结论:头花蓼中黄酮类化合物能降低动脉粥样硬化大鼠的血脂水平,炎性因子水平,血液粘度和红细胞压积;能降低血管活性因子水平,改善大鼠主动脉的舒张功能;能降低主动脉内中膜厚度,改善大鼠动脉粥样硬化病变程度;能降低主动脉中 PI3K-p110、PI3K-p85、Akt 和 NF-κB-p65 水平,提示对 PI3K/Akt/NF-κB信号通路有调节作用。
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5
【图文】：

图１黄酮测定标准曲线逡逑

头花蓼中黄酮类化合物对大鼠血脂紊乱、肝损伤和动脉粥样硬化的保护

图２邋ＡＬＴ的标准曲线逡逑

头花蓼中黄酮类化合物对大鼠血脂紊乱、肝损伤和动脉粥样硬化的保护

图３邋ＡＳＴ的标准曲线逡逑３．

【参考文献】