儿茶素对营养性肥胖大鼠代谢综合征的防治作用

谷芳芳，孙 跃，许 刚

肥胖是一种由于能量摄入超过消耗造成的疾病。1997年世界卫生组织(WHO）正式宣布肥胖是一种疾病，定义为体质量指数（BMI）≥30 kg/m2[1]。随着人们物质生活水平的提高和膳食结构以及精神生活和行为方式上的改变，肥胖发生率逐年上升，已成为严重危害人类健康的杀手。茶自古以来就被认为具有去肥腻的保健作用。近年研究显示，茶中的有效成分-儿茶素具有减肥、抗氧化、抗糖尿病等保健功效[2，3]。笔者使用高脂饮食建立营养性肥胖大鼠模型，应用儿茶素作为干预性药物，检测大鼠体重及血清各生化指标水平的变化，探讨儿茶素对营养性肥胖和代谢综合征的干预作用，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 山东大学实验动物中心提供的Wistar清洁级大鼠40只，4～5周龄，雄性，体重120～156 g，随机分为4组：普通饮食对照组10只：普通饲料；普通饮食儿茶素处理组10只：含0.6%儿茶素的普通饲料；高脂饮食组10只：高脂饲料；高脂饮食儿茶素处理组10只：含0.6%儿茶素的高脂饲料。

1.2 材料 普通饲料：选用国家标准啮齿类动物混合饲料，由山东大学实验动物中心提供。高脂饲料：在普通饲料的基础上添加10%猪油和3%的胆固醇。高脂饲料热量组成为碳水化合物45%、脂肪35%、蛋白质20%。儿茶素（catechins）：湖南医科大学茶叶研究所（主要含EGCG 80%，EGC 15%，其它为ECG和EC及少量其它儿茶素）。TOSHIBA-40FR全自动生化分析仪：日本东芝公司。胰岛素放射免疫分析试剂盒：上海生物制品研究所。

1.3 方法

1.3.1 处理方法 按照分组，大鼠分笼饲养，5只1笼。饲养室温度（22±2）℃，相对湿度50%左右，光照时间为12 h/d，自由饮水、摄食，每日早晚喂食，隔日换水。实验前进行1周适应性观察。

1.3.2 标本采集 大鼠每周称重1次。实验第20周末，所有大鼠禁食12 h，戊巴比妥麻醉后心脏取血，静置30～60 min，血液凝固后，离心半径8 cm，3000 r/min，离心10 min，分离血清，置于4℃待测。采用TOSHIBA-40FR全自动生化分析仪测定血清甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、游离脂肪酸水平。空腹血糖采用葡萄糖氧化酶法。空腹胰岛素采用放射免疫法测定，严格按试剂盒说明操作。

1.3.3 统计学分析 用SPSS10.0统计学软件行t检验和方差分析。

2 结 果

2.1 大鼠体重的变化 实验开始后各组大鼠体重呈增长趋势。经统计，前4周高脂饮食组大鼠体重略低于普通饲料组大鼠的体重，但未见明显统计学差异，可能是实验开始时大鼠对于高脂饲料尚不适应，进食量有所下降所致。随后高脂饮食组大鼠体重开始迅速增加并显著高于普通饮食组 （P＜0.01）。实验至第20周结束时，高脂饮食组大鼠比正常对照组平均体重增高了约23.2%。经过儿茶素处理后，无论是普通饮食还是高脂饮食大鼠体重都略有下降，但未见明显统计学差异（P＞0.05）。见表1。

2.2 大鼠血清个生化指标的变化 高脂饮食组大鼠血清甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（FFA）、总胆固醇 （TC）、 低密度脂蛋白-C（LDL-C）、 空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）均高于普通饮食组，而高密度脂蛋白-C（HDL-C）则低于普通饮食组（P<0.01）。儿茶素处理后高脂饮食组大鼠血清 TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降 （P＜0.05）。而儿茶素对于正常饮食大鼠血清各生化指标没有明显影响。见表2。

3 讨 论

肥胖与冠心病、糖尿病等一系列由于代谢紊乱而形成的X综合征已成为严重影响人体健康的全球性疾病，研究证实X综合征共同的发病基础是胰岛素抵抗（insulin resistan，IR），因此，又有人提出胰岛素抵抗综合征（insulin resistan syndrome，IRS）的名称。1998年世界卫生组织将这些不同的定义进行了统一，并将胰岛素抵抗综合征更名为代谢综合征（metabolic syndrome，MS）。 近年研究发现，肥胖是饮食、代谢、遗传基因、分化转录因子、中枢神经系统、内分泌系统等多因素综合作用的结果。其中饮食是一个非常重要的因素。

由于人类肥胖与动物肥胖模型具有相似性，目前多采用啮齿动物来研究肥胖。张建刚等[4]探索出可以通过混合喂养法建立营养性肥胖大鼠模型。茶在饮用食品中占据相当重要的地位，尤其在我国拥有悠久的饮茶历史，饮茶已成为人们心目中修身养性的佳品。饮茶去肥腻的功效自古就备受推崇，据《本草拾遗》记载，饮茶可以“去人脂，久食令人瘦”。儿茶素作为天然植物成分，几乎无毒副作用。本文实验拟在探讨儿茶素对营养性肥胖大鼠代谢综合征是否有防治作用。实验参照卫生部《保健食品检验与评价技术规范》的有关实验方法，利用高脂饲料喂养Wistar清洁级大鼠。前4周，高脂饮食组大鼠体重略低于普通饲料组大鼠的体重，随后高脂饮食组大鼠体重开始迅速增加并显著高于普通饮食组。至第20周实验结束时，高脂饮食组大鼠比正常饮食对照组平均体重增高了约23.2%，表明营养性肥胖大鼠造模成功。儿茶素处理后，大鼠体重呈下降趋势，但无明显统计学差异（P＞0.05），推测儿茶素发挥控制体重、减肥的作用是一个长期的慢性过程，由于受实验时间所限尚未表现出明显的统计学差异。

生化指标检测显示：营养性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均高于普通饮食组，而HDL-C则低于普通饮食组，提示营养性肥胖大鼠发生了以胰岛素抵抗为基础的代谢综合征。MS是多种代谢成分异常的病理状态，表现为一个患者身上同时存在的以正常生理代谢改变为特征的系列症候群。包括：糖耐量受损和糖尿病；高血压；高血脂；全身或腹部肥胖；高胰岛素血症伴有胰岛素抵抗等。概括来说，代谢综合征表现出“四高一低”，即高血压、高血糖、高胰岛素血症、高甘油三酯、低高密度脂蛋白。由此可引起机体神经和体液调节失常，内环境的物理、化学条件改变，加速细胞的损害和凋亡。由于人体免疫系统受到损害，机体防御能力下降，从而产生各种疾病。大量研究证明，肥胖引起的高胰岛素血症、胰岛素抵抗与多种癌症如乳腺癌、结肠癌的发生正相关[5-7]。大肠上皮细胞由于并非经典胰岛素作用的靶组织，对胰岛素过度刺激缺乏相应调节机制，容易出现过度增生，最终导致上皮细胞癌变，这一理论已在细胞学及动物模型中得到证实[8]。儿茶素处理后，营养性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降，而正常饮食大鼠血清各生化指标没有明显影响。说明儿茶素可有效缓解由饮食造成的肥胖引起的体内代谢失衡，改善胰岛素抵抗，抑制代谢综合征的发生发展。开发茶提取物作为减肥、抗代谢综合征、抗肿瘤的新兴医药食品，应用前景广泛。

表1 实验过程中大鼠体重（±s）

表1 实验过程中大鼠体重（±s）

与普通饮食对照组比较，*P＜0.01

大鼠体重变化初始体重 第4周 第8周 第12周 第16周 第20周普通饮食对照组 133.3±13.23 192.4±17.66 236.6±24.68 269.4±25.31 307.1±26.32 346.5±28.44普通饮食儿茶素处理组 133.5±15.14 189.5±19.58 233.3±22.64 265.9±25.24 299.7±24.12 344.3±25.63高脂饮食组 133.5±14.56 185.2±18.25 281.4±24.47* 338.1±24.68* 381.2±28.65* 426.4±35.61*高脂饮食儿茶素处理组 134.3±13.47 183.5±18.49 266.3±25.63 323.7±25.65 366.1±30.52 416.2±36.24组别

表2 实验20周末大鼠血清糖脂代谢（mmol/L，±s）

表2 实验20周末大鼠血清糖脂代谢（mmol/L，±s）

与普通饮食对照组比较，*P＜0.01；与高脂饮食组比较，#P＜0.05

组别 TG FFA TC LDL HDL FBG FINS普通饮食对照组 1.1±0.35 116.8±29.9 1.15±0.59 0.30±0.21 0.98±0.30 4.7±0.3 34.8±1.7普通饮食儿茶素处理组 1.0±0.28 114.5±16.7 1.13±0.22 0.28±0.11 0.97±0.23 4.6±0.4 34.2±1.5高脂饮食组 1.6±0.19* 221.4±47.8* 1.50±0.19* 0.51±0.05* 0.79±0.14* 5.8±1.1* 64.7±7.1*高脂饮食儿茶素处理组 1.3±0.14# 217.6±36.8# 1.42±0.21# 0.46±0.10# 0.81±0.16# 5.4±0.3# 62.0±6.3#

[1]Flegal KM,Canoll MD,Ogden CL,et al.Prevalence and trend in obesity among US adults,1999-2000.JAMA,2002,288(14):1723-1727.

[2]Suzuki K,Yahara S,Hashimoto F,et al.Inhibitory activities of(-)-epigallocatechin-3-0-gallate against topoisomerasesⅠandⅡ.Biol Pharm Bull,2001,24(9):1088-1090.

[3]Kawanagh KT,Hafer LJ,Kim DW,et al.Green tea extracts decrease carcinogen-induced mammary tumor burden in rats and rate of breast cancer cell proliferation in culture.Cell Biochem,2001,82:387-398.

[4]张建刚，米生权，孙晓玮，等.混合喂养法建立营养性肥胖大鼠模型.中国比较医学杂志，2008，18(9):16-21.

[5]Han CZ,Zhang HT,Du LL,et al.Serum levels of leptin,insulin and lipids in relation to breast cancer in China.Endocrine,2005,26:19-24.

[6]Wei EK,Ma J,Pollak MN,et al.A prospective study of C-peptide,insulin-like growth factor-Ⅰ,insulin-like growth factor binding protein-Ⅰ,and the risk of colorectal cancer in women.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2005,14:850-855.

[7]Nagata C,Shinmizu H,Takami R,et al.Relations of insulin resistance and serum concentrations of estradiol and sex hormonebinding globulin to potential breast cancer risk factors.Jpn J Cancer Res,2000,91:948-953.

[8]Tran TT,Medline A,Bruce WR.Insulin promotion of colon tumors in rats.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,1996,5:1013-1015.