白藜芦醇对高脂高胆固醇饲料喂养小鼠脂质过氧化水平的影响
2011-02-03任亚浩李岩溪于飞赵越郑晓南王博涵詹志鹏袁媛康思雯杨军
任亚浩,李岩溪,于飞,赵越,郑晓南,王博涵,詹志鹏,袁媛,康思雯,杨军
(中国医科大学1.公共卫生学院营养与食品卫生教研室;2.第90期临床医学七年制,沈阳 110001)
白藜芦醇对高脂高胆固醇饲料喂养小鼠脂质过氧化水平的影响
任亚浩1,李岩溪2,于飞1,赵越1,郑晓南1,王博涵1,詹志鹏1,袁媛1,康思雯1,杨军1
(中国医科大学1.公共卫生学院营养与食品卫生教研室;2.第90期临床医学七年制,沈阳 110001)
目的观察不同剂量的白藜芦醇对喂饲高脂高胆固醇饲料的小鼠血清和肝脏脂质过氧化水平的影响。方法 将50只昆明种小鼠按体质量随机分为基础组(n=10)和高脂组(n=40),分别喂饲基础饲料和高脂高胆固醇饲料。4周后,按体质量和血清总胆固醇水平将高脂组随机分为 4组:高脂对照组、白藜芦醇低(5mg·kg-1·d-1)、中(22.5mg·kg-1·d-1)、高(45mg·kg-1·d-1)组。基础组和高脂对照组均给予0.5%羧甲基纤维素钠溶液灌胃;白藜芦醇低、中、高组小鼠分别经灌胃给予相应剂量的白藜芦醇羧甲基纤维素钠溶液。干预6周后测定小鼠血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、丙二醛和总抗氧化能力的水平。结果 基础组、白藜芦醇低、中、高组小鼠肝脏丙二醛水平均低于高脂对照组小鼠(P<0.05)。结论白藜芦醇能够抑制喂饲高脂高胆固醇饲料小鼠肝脏中丙二醛水平的升高。
白藜芦醇;脂质过氧化;丙二醛
心血管疾病已成为严重危害健康的疾病,而脂质过氧化在其发生发展中扮演着重要角色[1]。白藜芦醇是一种天然多酚类物质,广泛存在于葡萄、虎杖和花生等多种植物中。近年来,越来越多的研究证明,白藜芦醇具有降血脂、抗氧化和抗癌等多种生物学作用[2~4]。但有关白藜芦醇对高脂高胆固醇饮食小鼠肝脏脂质过氧化水平影响的报道很少,本研究以不同剂量的白藜芦醇对喂饲高脂高胆固醇饲料的小鼠进行干预,观察了白藜芦醇对其血清和肝脏脂质过氧化水平的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 主要试剂与仪器:胆固醇、胆盐(北京奥博星生物技术有限责任公司);白藜芦醇(西安冠宇生物技术有限公司);羧甲基纤维素钠(国药集团化学试剂有限公司)。总胆固醇(total cholesterol,TC)试剂盒(北京中生北控生物科技股份有限公司),谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和考马斯亮兰试剂盒(南京建成生物工程研究所)。KDC-1042低速离心机(安徽科大创新股份有限公司中佳分公司);IKA T10 Basic分散机(德国IKA公司);Multiskan MK3酶标仪(美国Thermo公司);LIBROR AEL-40SM电子天平(日本Shimadzu公司);恒温搅拌循环水浴箱(江苏省常州国华电器有限公司)。
1.1.2 实验动物:SPF级雄性昆明种小鼠50只,8周龄,体质量18~22g,由中国医科大学实验动物部提供。实验动物生产许可证号:SCXK(辽)2003-0009;使用许可证号:SYXK(辽)2003-0013。
1.2 方法
1.2.1 动物分组与处理:将50只小鼠适应性饲养1周后,按体质量随机分为:(1)基础组(n=10):喂饲基础饲料(由中国医科大学实验动物部提供);(2)高脂组(n=40):喂饲高脂高胆固醇饲料(92%的基础饲料、6.75%猪油、1%胆固醇和0.25%胆盐混合而成,脂肪总含量为10%)。4周后,由内眦静脉采血0.5ml,测定血清TC水平,按TC水平和体质量均衡原则再将高脂组随机分为4组:高脂对照组、白藜芦醇低、中、高组,每组10只。基础组与高脂对照组分别继续喂饲基础饲料和高脂高胆固醇饲料,并给予0.5%羧甲基纤维素钠溶液灌胃;白藜芦醇低、中、高组小鼠喂饲高脂高胆固醇饲料,同时分别经灌胃给予不同浓度(5mg·kg-1·d-1、22.5mg·kg-1·d-1和 45mg·kg-1·d-1)的白藜芦醇羧甲基纤维素钠溶液进行干预,干预时间为6周。动物分组和高脂高胆固醇饲料配方参照文献[5],并对饲料配方略作调整。实验期间,小鼠自由摄食、饮水,每周称2次体质量。
1.2.2 血清及肝脏MDA、SOD、GSH-Px和T-AOC水平检测:干预期末,禁食12h,将小鼠用乙醚麻醉后摘眼球取血0.5~1.0ml,分离血清;分离肝脏,取0.2g肝组织,加1.8ml 0.85%冷生理盐水,在冰浴中用IKA T10Basic分散机制成匀浆,离心后取上清;按试剂盒说明在Multiskan MK3酶标仪上测定小鼠血清和肝脏匀浆上清液中MDA、SOD、GSH-Px和TAOC的含量,并测定肝脏匀浆上清液中蛋白含量。
1.3 统计分学析
2 结果
2.1 干预前各高脂组小鼠血清TC水平
干预前,高脂对照组、白藜芦醇低、中、高组小鼠血清 TC 水平分别为(3.03±0.36),(2.98±0.41),(2.98±0.39),(3.00±0.41)mmol/L,各组间差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2 不同剂量白藜芦醇对小鼠血清MDA、SOD、GSH-Px和T-AOC水平的影响
如表1所示,各组小鼠血清中MDA、SOD、GSHPx和T-AOC水平的差异均无统计学意义(P>0.05),但相对于基础组和高脂对照组,不同剂量的白藜芦醇干预组均显示出小鼠血清SOD水平较高的趋势。
2.3 不同剂量白藜芦醇对小鼠肝脏MDA、SOD、GSH-Px和T-AOC水平的影响
如表2所示,高脂对照组小鼠肝脏MDA水平高于基础组,各白藜芦醇干预组MDA水平均低于高脂对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。各组小鼠间SOD、GSH-Px和T-AOC水平无统计学差异(P>0.05)。
3 讨论
表2各组小鼠肝脏MD A、S O D、G S H-P x和T-A O C的水平(±s)T a b.2T h e l e v e l s o f MD A,S O D,G S H-P x a n d T-A O Ci n l i v e r i n a l l g r o u p s(±s)Group n MDA(nmol/mg·prot) SOD(U/mg·prot) GSH-Px(U/mg·prot) T-AOC(U/mg·prot)Control 10 2.02±0.381) 118.31±14.87 2004.98±338.32 0.34±0.07High-fat diet control 10 2.92±0.91 117.55±29.46 1707.65±625.87 0.33±0.12Low-dose resveratrol 10 2.05±0.471) 111.52±27.30 1657.87±482.83 0.27±0.09Intermediate-dose resveratrol 10 2.33±0.731) 106.67±37.27 1865.61±175.80 0.36±0.12High-dose resveratrol 10 2.05±0.471) 108.43±23.76 1809.40±507.89 0.38±0.041)P<0.05vs high-fat diet control group.GSH-Px,glutathione peroxidase;SOD,superoxide dismutase;MDA,malondialdehyde;TAOC,total antioxidant capacity.
生理状态下,机体自由基的产生与清除处于动态平衡中,一旦产生过多而不能及时清除,就会有较多的自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸,导致脂质过氧化,从而可能引发动脉粥样硬化和衰老等。作为一种多酚类物质,白藜芦醇具有酚羟基结构,是活性氧自由基的清除剂、金属螯合剂和某些抗氧化酶的调节剂[6]。朱立贤等分别用 30mg·kg-1·d-1和70mg·kg-1·d-1的白藜芦醇对喂饲高脂高胆固醇饲料的大鼠进行干预,结果表明这两种干预剂量的白藜芦醇均能降低大鼠血清MDA水平,还能升高大鼠血清 SOD、过氧化氢酶(catalase,CAT)、GSH-Px和T-AOC水平[7],但没有观察其对肝脏脂质过氧化水平的干预效果。国外有关白藜芦醇抗脂质过氧化作用的研究多采用链脲霉素诱导的糖尿病动物模型[8,9],因为采用高脂高胆固醇饲料喂饲的方法所需时间较长,但是考虑到后者更接近自然的病理过程,所以本研究观察了不同剂量的白藜芦醇对喂饲高脂高胆固醇饲料的小鼠血清及肝脏脂质过氧化水平的影响,结果表明 5、22.5、45mg·kg-1·d-1的白藜芦醇均降低了小鼠肝脏MDA水平,与Silan和Roghani等[8,9]的研究结果一致。Pfluger等[10]的研究证明,沉默信息调节因子(silent information regulator 1,SIRT1)至少可通过以下两种机制对高脂膳食诱导的代谢损伤起保护作用:诱导锰-超氧化物歧化酶和核呼吸因子,刺激过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α的表达;并减少促炎细胞因子如肿瘤坏死因子α和白细胞介素6的激活,抑制核因子κB的活性等。而白藜芦醇是SIRT1的天然激动剂,Ahn等[2]证明,白藜芦醇可使小鼠肝脏中SIRT1表达增加,所以白藜芦醇降低小鼠肝脏MDA水平的作用可能是由于它上调了SIRT1表达的结果。MDA是机体脂质过氧化反应的终产物之一,它的降低表明了机体脂质过氧化程度的减弱。本研究结果表明,5~45mg·kg-1·d-1的白藜芦醇均可抑制高脂高胆固醇饲料导致的小鼠肝脏脂质过氧化,而脂质过氧化是心血管疾病发生发展的一个重要危险因素[1],本研究结果对心血管疾病的防治可能会产生有益作用。但本研究并未发现白藜芦醇降低小鼠肝脏MDA水平的作用在5~45mg·kg-1·d-1的范围内具有剂量依赖性,因此我们认为从抗脂质过氧化作用来看,低剂量的白藜芦醇(5mg·kg-1·d-1)即是最佳剂量。
[1]Walter MF,Jacob RF,Jeffers B,et al.Serum levels of thiobarbituric acid reactive substances predict cardiovascular events in patients with stable coronary artery disease:a longitudinal analysis of the PREVENT study [J].J Am Coll Cardiol,2004,44(10):1996-2002.
[2]Ahn J,Cho I,Kim S,et al.Dietary resveratrol alters lipid metabolismrelated gene expression of mice on an atherogenic diet [J].J Hepatol,2008,49(6):1019-1028.
[3]Ungvari Z,Orosz Z,Rivera A,et al.Resveratrol increases vascular oxidative stress resistance [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007,292(5):H2417-H2424.
[4]Nakagawa H,Kiyozuka Y,Uemura Y,et al.Resveratrol inhibits human breast cancer cell growth and may mitigate the effect of linoleic acid,a potent breast cancer cell stimulator [J].J Cancer Res Clin Oncol,2001,127(4):258-264.
[5]徐超,王晓红,王松涛,等.大豆蛋白和高钙摄入对高血胆固醇模型大鼠血脂水平的影响 [J].中华预防医学杂志,2001,35(5):318-321.
[6]RodrigoR,BoscoC.Oxidative stress and protective effects of polyphenols:comparative studies in human and rodent kidney.A review[J].Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol,2006,142(3-4):317-327.
[7]朱立贤,金征宇.白藜芦醇苷对高脂血症大鼠血脂代谢的影响及其抗氧化作用[J].中成药,2006,28(2):260-261.
[8]Silan C.The effects of chronic resveratrol treatment on vascular responsiveness of streptozotocin-induced diabetic rats[J].Biol Pharm Bull,2008,31(5):897-902.
[9]Roghani M,Baluchnejadmojarad T.Mechanisms underlying vascular effect of chronic resveratrol in streptozotocin-diabetic rats[J].Phytother Res,2010,24(Suppl 2):S148-S154.
[10]Pfluger PT,Herranz D,Velasco-Miguel S,et al.Sirt1protects against high-fat diet-induced metabolic damage [J].Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(28):9793-9798.
(编辑王又冬,英文编辑郑华川)
Effects of Resveratrol on Lipid Peroxidation in Mice with High Fat and High Cholesterol Diet
REN Ya-hao1,LI Yan-xi2,YU Fei1,ZHAO Yue1,ZHENG Xiao-nan1,WANG Bo-han1,ZHAN Zhi-peng1,YUAN Yuan1,KANG Si-wen1,YANG Jun1
(1.Department of Nutrition and Food Hygiene,School of Public Health,China Medical University,Shenyang 110001,China;2.The 90th Class,Seven-Year System,Clinical Medicine,China Medical University,Shenyang 110001,China)
ObjectiveTo study the effects of resveratrol on lipid peroxidation in mice with high fat and high cholesterol diet.MethodsFifty mice were randomly assigned to the following two groups:the mice of control group (n=10)were given a normal diet,and the mice in high-fat diet group(n=40)given high fat diet for 4weeks.And then the mice in high-fat diet group were randomly assigned to the following four groups according to body weight and serum total cholesterol level:high-fat diet control group;low-dose resveratrol group(5mg·kg-1·d-1);intermediate-dose resveratrol group(22.5mg·kg-1·d-1);high-dose resveratrol group(45mg·kg-1·d-1).The resveratrol was dissolved in 0.5%sodium carboxymethyl cellulose and given by intragastric administration.The levels of glutathione peroxidase(GSH-Px),superoxide dismutase(SOD),malondialdehyde(MDA),total antioxidant capacity(T-AOC)were measured after the treatment lasted for 6weeks.ResultsThe MDA levels in high-fat diet control group are higher than those in other groups(P<0.05).ConclusionResveratrol(5~45mg/kg·d-1) could decrease MDA levels in liver of mice with high fat and high cholesterol diet.
resveratrol;lipid peroxidation;malondialdehyde
R151.3
A
0258-4646(2011)01-0017-03
辽宁省教育厅高校科研计划项目(2009A720)
任亚浩(1982-),男,助教,硕士.
杨军,E-mail:yangjun@mail.cmu.edu.cn
2010-10-19