苹果多酚对高脂模型大鼠血脂代谢的调节作用

李新明， 高忠东， 李 群， 田志芳， 郭志利

(山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原 030031)



苹果多酚对高脂模型大鼠血脂代谢的调节作用

李新明， 高忠东， 李 群， 田志芳， 郭志利

(山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原 030031)

[目的]检测苹果多酚对饲高脂食大鼠机体中的血脂代谢的影响。[方法]研究了苹果多酚对饲高脂膳食大鼠体重，血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、总胆汁酸(TBA)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量，器官指数，以及肝脏、心脏中PPAR-α 蛋白和mRNA的表达的影响。[结果] 与对照组比较，3个月的高脂膳食饲喂显著提高了大鼠的体重和血脂指标水平，苹果多酚能够降低鼠的体重和血脂水平，降低高脂膳食诱导的器官肥大，改善机体的免疫功能，提高心、肝组织中的PPAR-α蛋白和mRNA表达水平。[结论]苹果多酚降低高脂饮食大鼠的血脂水平，这与它促进PPAR-α基因表达和脂肪代谢相关基因的表达有关。

苹果多酚；高脂膳食；PPAR-α；血脂

高血脂对人体的危害很大，容易出现一些并发症，如高血脂与冠心病[1]。高血脂与脂肪肝关系紧密，脂肪肝是脂肪在肝内大量蓄积所致，常伴有血脂增高[2]。随着社会的进步及人们生活水平的提高，我国居民高血脂症、动脉粥样硬化(AS)、冠心病(CHD)、脂肪肝(FL)等疾病的发生率逐年升高，这些疾病的背后往往隐藏着患者不良的生活方式和饮食习惯。

苹果多酚是苹果中的一大类具有强大生理功能的物质，主要由黄烷醇、黄酮醇类化合物、羟基肉桂酸、二氢查耳酮、花青素组成。大量研究表明，苹果多酚具有多种药理功能，如抗癌、抗氧化、抗动脉硬化、保护软骨与增强骨质、生发与乌发、保护视网膜、抗视力退化、抗菌、抗病毒、抗过敏、防龋齿、防辐射、防治冠心病与中风等心脑血管疾病[3]，其许多生理功能活性比茶多酚要高100倍以上[4]。鉴于此，笔者研究了苹果多酚对高脂膳食引起的大鼠血脂代谢异常的影响，旨在为苹果多酚的研究及高血脂及其并发症的治疗提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料苹果多酚为实验室自制。其他试剂均为分析纯。高脂饲料配方:83%大鼠标准基础饲料、10%猪油、2%胆固醇、5%蛋黄粉。

1.2 方法

1.2.1动物分组与给药方法。SD雄性大鼠72只，在实验室适应7 d后，随机分为6组，每组12只，分别为正常对照组(NC)、高脂模型组(MC)、苹果多酚处理组(I～IV)。苹果多酚处理组(NC+API)以普通标准饲料喂养，同时每天以苹果多酚灌胃；苹果多酚处理组(MC+APII、III、IV)以高脂饲料喂养，同时每天分别以苹果多酚灌胃；正常对照组以普通标准饲料喂养，同时每天用等量生理盐水代替灌胃；高脂模型组以高脂饲料喂养，同时每天用等量生理盐水代替灌胃。试验期间动物自由进水和进食，90 d后，称重，以0.1 g/kg体质量氯胺酮麻醉大鼠，腹主动脉采血，处死。分别取肝脏、心脏、肾脏、胸腺和脾脏，称量，贮存于液氮中备用。

1.2.2血清中指标测定。以3 000 r/min离心血液10 min，取上层血清，采用自动生化学分析仪测定TG、TC、HDL-C和LDL-C。TBA按试剂盒测定。

1.2.3Western blot分析。将取出的肝、心脏组织置于冰上，并用冷生理盐水(含0.1%蛋白酶抑制剂)冲洗，加入适量裂解液(含蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂)冰上裂解后超声匀浆，4 ℃离心30 min，取上清液测蛋白浓度。取30 mg蛋白煮沸5 min后，经SDS-PAGE电泳，电转移至NC膜上，在5%脱脂奶粉-PBST溶液4 ℃封闭过夜，洗膜后加入免抗大鼠PPARα(1∶300)和 GAPDH(1∶500) 4 ℃过夜，洗膜后再用 HRP标记的二抗(1∶2 000) 杂交，37 ℃ 1 h，洗膜后在暗室中加 ECL 发光试剂，X线胶片曝光1～2 min后显影、定影。杂交信号在图像分析系统中进行光密度扫描，应用管家基因GAPDH作为蛋白上样量正常，其余组与其相比得到相对量，取均值。

1.2.4实时定量PCR检测PPARα基因在肝脏和心脏中的表达。PPARα引物序列: 上游引物为5′-GATTCGGAAACTGCAGACCTC-3′，下游引物为5′-TTAGGAACTCTCGGGTGATGA-3′，GAPDH上游引物为5′-TCATGAAGTGTGACGTTGACATCCGT-3′，GAPDH下游引物为5′-CCTAGAAGCATTTGCGGTGCAGGATG-3′；采用Trizol试剂提取肝组织总RNA，以寡脱氧核苷酸和MMLV逆转录酶制备cDNA，用TagDNA多聚酶PCR扩增cDNA产物，应用ABIPRISM 7000序列检测系统测定mRNA拷贝和循环数的线型关系，设定标准曲线。将正常对照组mRNA的表达量设为1，计算各组mRNA的相对表达量。

2 结果与分析

2.1 苹果多酚对各组大鼠体重的影响结果表明，各组鼠初始体重没有显著差异。与正常对照组相比，模型组鼠终体重显著增加，而苹果多酚组(I)鼠的终体重没有差异；与模型组相比，苹果多酚组(II、III、IV)鼠的终体重显著降低(表1)。

2.2 苹果多酚对各组大鼠血脂指标和TBA的影响结果表明，与正常对照组相比，模型组鼠的血脂指标(TC、TG、LDL-C)和TBA水平显著增加，而HDL-C水平显著下降；苹果多酚组(I)鼠的TC、LDL-C显著下降，其他指标或增加或降低，但与正常对照组比较没有统计学差异；与模型组相比，苹果多酚组(II、III、IV)鼠的血脂指标(TC、TG、LDL-C)和TBA水平显著下降，而HDL-C水平显著增加(表2)。

表1 苹果多酚对各组大鼠体重的影响 g

注:##P<0.01,与正常对照组比较;**P<0.01,与模型组比较。

表2 苹果多酚对各组大鼠血脂指标和TBA的影响

注：#P<0.05,##P<0.01,与正常对照组比较;*P<0.05,**P<0.01,与模型组比较。

2.3 苹果多酚对各组大鼠器官指数的影响结果表明，与正常对照组相比，模型组鼠的心脏指数、肝脏指数、肾脏指数均显著增加，而胸腺指数、脾指数显著下降；苹果多酚组(I)鼠的胸腺指数、脾指数显著增加，其他指标(心脏指数、肝脏指数、肾脏指数)与正常对照组比较没有统计学差异；与模型组相比，苹果多酚组(II、III、IV)鼠的心脏指数、肝脏指数、肾脏指数显著下降，而胸腺指数、脾指数显著增加(表3)。

表3 苹果多酚对各组大鼠器官指数的影响 %

注：#P<0.05,##P<0.01,与正常对照组比较;*P<0.05,**P<0.01,与模型组比较。

2.4 苹果多酚对各组大鼠心脏和肝脏中的PPARα蛋白表达的影响由图 1 可知，与对照组相比，模型组大鼠心脏和肝脏中的PPARα蛋白表达显著降低，苹果多酚组(I)鼠心脏和肝脏中的PPARα蛋白表达显著增加；与模型组相比，苹果多酚组(II、III、IV)鼠的心脏和肝脏中的PPARα蛋白表达显著增加。

2.5 苹果多酚对各组大鼠心脏和肝脏中的PPARα mRNA表达的影响由图 2 可知，与对照组相比，模型组大鼠心脏和肝脏中的PPARα mRNA表达显著降低，苹果多酚组(I)鼠心脏和肝脏中的PPARα mRNA表达显著增加；与模型组相比，苹果多酚组(II、III、IV)鼠的心脏和肝脏中的PPARα mRNA表达显著增加。

3 讨论

研究了苹果多酚对血脂代谢的影响，结果表明苹果多酚 (40 mg/kg)能够降低饲高脂膳食的大鼠血清中TC、TG、LDL-C和TBA含量，升高 HDL-C值，表明苹果多酚具有明显的降血脂作用，抑制了鼠的体重过快的增长。李建新等[5]报道，苹果多酚能有效控制小鼠体重、脂体比，与该研究结果相一致。另外，苹果多酚 (40 mg/kg)能够降低饲高脂膳食的大鼠肝、肾、心指数，升高胸腺和脾指数值，表明苹果多酚对高脂膳食诱导的器官肥大具有很好的预防作用，同时具有明显的提高机体的免疫作用。从试验中还观察到对正常膳食鼠来说，苹果多酚也具有一定的降脂和改善免疫功能的作用。

PPARα主要分布在线粒体脂肪酸氧化效率高的组织，如肝脏、脂肪组织、心脏和骨骼肌等，在脂肪、脂肪酸及胆固醇等脂类物质的代谢中具有重要调节作用。PPAR是细胞核激素受体，参与调节多种与脂代谢相关基因的表达。PPARα在血脂代谢中对降低血TG和升高HDL-C有重要作用[6]。PPARα可促进HDL-C的代谢，而ApoA I是HDL-C的重要组成成分，能促进HDL-C的成熟和代谢;PPARα促进胆固醇逆向转运(RCT)， PPARα激动剂引起ABCA1编码基因的表达[7]。

研究显示，PPARα作为核受体转录因子家族成员已被证实在调节胰岛素抵抗、高脂血症、肥胖、高血压病及炎症中发挥关键作用[8]。即PPARα的功能改变与肥胖的发病机制有密切关系。游离脂肪酸(FFA)是心脏的主要能量来源，对于PPARα缺失小鼠，心脏对葡萄糖的吸收明显增加，脂蛋白脂肪酶(LPL)表达正常或升高，FFA水平显著降低，提示PPARα是FFA的主要调节者[9]。Barbier 等[10]研究表明，PPARα激活后通过促使胆汁酸的生成达到控制胆固醇代谢的目的。

该试验中，苹果多酚均能明显提高饲基础膳食和高脂膳食的大鼠心脏和肝脏组织中的PPARα 蛋白和mRNA的表达，表明苹果多酚降脂机制可能与通过上调PPARα表达，进而调节与脂肪代谢相关基因的表达有关。

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Adjustment of Apple Polyphenol on Blood Lipid Metabolism of High Fat Rats

LI Xin-ming, GAO Zhong-dong, LI Qun et al

(Agricultural Products Processing Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan, Shanxi 030031)

[Objective] To detect effects of apple polyphenol on blood lipid metabolism in rats feeding with high fat diet. [Method] Effects of apple polyphenol on weight of rats feeding with high fat diet, TC, TG, TBA, HDL-C and LDL-C content in serum, organic index, PPAR-α protein and mRNA expression in liver and heart were studied. [Result] Compared with CK group, 3 month high fat diet significantly improve rats’ weight and the level of blood lipid index. Apple polyphenol can reduce rats’ weight and blood liquid level, improve immune function, PPAR-α protein and mRNA expression level in heart and liver. [Conclusion] Apple polyphenol reducing rats’ weight and blood liquid level is related to promoting PPAR-α protein expression and fat metabolism related genes.

Apple polyphenol; High fat diet; PPAR-α; Blood lipid

李新明(1970- )，男，陕西西安人，副研究员，博士，从事食品科学研究。

2014-11-29

S 852.23

A

0517-6611(2015)02-069-03