黄连温胆汤改善代谢综合征大鼠糖脂代谢的作用及机制研究

2019-05-13庞琳蓉李赛美

广州中医药大学学报 2019年5期

庞琳蓉，李赛美

（1.广州中医药大学第一临床医学院，广东广州 510405；2.广州中医药大学第一附属医院，广东广州 510405）

代谢综合征（metabolism syndrome，MS）是一种以高血压、高血糖、肥胖为主要特征的代谢紊乱疾病[1]。流行病学调查显示，我国MS患病率为14%～17%，大约有1.3亿患者，而且随着生活方式的改变和运动减少，MS发病率呈现上升的趋势[2]。MS可以引起动脉粥样硬化，进而发生心脑血管疾病，导致患者致死致残，不仅影响居民的身心健康和生活，而且给家庭和国家造成严重的负担。胰岛素抵抗、炎症因子、游离脂肪酸等在MS发生发展过程中起到重要的作用[3]。MS属于中医学“痰证”范畴，黄连温胆汤源自《六因条辨》，具有清热燥湿、理气化痰等功效。研究表明，黄连温胆汤可以提高MS的临床疗效，降低血脂、血糖、血压[4-6]，但是关于其具体作用机制尚未明确。因此，本研究复制了MS大鼠模型，用黄连温胆汤进行干预，初步观察其对体质量，Lee’s指数，收缩压（systolic pressure，SBP），血脂[总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）]，空腹血糖（fasting blood glucose，FBG），血清胰岛素水平（fasting serum insulin，Fins），胰岛素抵抗指数（homeostasis model assessment-insulin resistance index，HOMA-IR），葡萄糖转运蛋白 4（glucose transporter 4，GLUT-4），瘦素，游离脂肪酸（free fatty acids，FFA），肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α），白细胞介素 6（interleukin 6，IL-6）的影响，以期为进一步探讨黄连温胆汤治疗MS的作用和可能机制提供实验研究基础，现将研究结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物及饲料 40只雄性大鼠，SPF级，7～8周龄，体质量180～200 g。动物和饲料由北京维通达生物技术有限公司提供，生产许可证号：SCXK（京）2014-0001。动物饲养于广州中医药大学实验动物中心[使用许可证号：SYXK（粤）2018-0182]。高脂高糖饲料质量分数配方：66.5%基础饲料、20%蔗糖、10%猪油、2.5%胆固醇、1%胆酸盐。

1.2 药品、试剂与仪器黄连温胆汤（组成中药为川黄连10 g、竹茹15 g、枳实10 g、姜半夏15 g、橘红9 g、甘草3 g、生姜6 g、茯苓15 g）由广州中医药大学第一附属医院中药房提供，均为道地药材。分别加6倍和4倍量的水浸泡30 min后，煎煮2次，混匀药液后100℃浓缩至2 g/mL，置于-4℃冰箱备用。阿托伐他汀钙片，辉瑞制药有限公司生产，批号：20171134。GLUT-4、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6酶联免疫吸附分析（ELISA）试剂盒，由上海和序生物科技有限公司提供；胰岛素ELISA试剂盒，由深圳市安提生物科技有限公司提供。血糖分析仪（美国强生公司）；全自动生化分析仪（日本东芝公司）；大鼠无创血压仪（上海玉研科学仪器有限公司）；YP2001电子天平（上海平轩科学仪器有限公司）。

1.3 动物分组和模型构建将40只大鼠随机分为正常组（N=10）和造模组（N=30）。正常组给予基础饲料喂养，造模组给予高脂高糖饲料喂养诱导MS模型[7]，造模时间为8周。8周后检测造模组大鼠的Lee’s指数、SBP、FBG、TG，若大鼠出现肥胖、高血压、FBG升高和TG增高即可判断MS造模成功[8]。造模结束后，造模组死亡1只，2只造模不成功，27只造模成功，然后将这27只大鼠随机分为模型组、中药组和西药组。

1.4 给药方法给药剂量按照人和动物间体表面积折算表计算。造模成功后（第9周），中药组给予黄连温胆汤（剂量为18.0 g·kg-1·d-1）灌胃，西药组给予阿托伐他汀钙片（剂量为15.0 mg·kg-1·d-1，加生理盐水配制）溶液灌胃，正常组和模型组给予等体积的生理盐水灌胃，共灌胃8周。给药期间，模型组、中药组和西药组继续高脂高糖饲料喂养，正常组继续基础饲料喂养。

1.5 标本采集末次给药后，所有大鼠禁食不禁饮12 h，100 g/L水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉后开腹经腹主动脉采血，3 000 r/min离心15 min，取上清液，-80℃保存。

1.6 指标检测全自动生化分析仪检测TC、TG、LDL、HDL；ELISA检测GLUT-4、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6、Fins；血糖仪检测FBG；无创血压仪测量尾动脉SBP；血糖仪检测血糖；电子天平测量体质量；HOMA-IR＝FBG×Fins/22.5；Lee’s指数= 体质量（g）1/3×103/体长（cm）。

1.7 统计方法采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，多组比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用LSD-t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP比较与正常组比较，模型组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP明显升高（P＜0.05）；与模型组比较，中药组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP明显降低（P＜0.05）。见表1。

表1 各组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP比较Table 1 Comparison of the body mass，Lee’s index，SBP in various groups (±s)

①P＜0.05，与正常组比较；②P＜0.05，与模型组比较

组别正常组模型组中药组西药组SBP（p/mmHg）112.21±24.32 165.34±34.12①124.15± 41.26①②121.34± 28.75①②N 10 9 9 9体质量（m/g）413.25±113.15 673.52±138.12①467.23± 151.85①②457.54± 162.21①②Lee’s指数254.36±45.65 354.22±86.27①275.86± 92.15①②269.42± 72.36①②

2.2 各组大鼠血清TC、TG、LDL、HDL比较与正常组比较，模型组大鼠血清TC、TG、LDL明显升高（P＜0.05），HDL明显降低（P＜0.05）；与模型组比较，中药组大鼠TC、TG、LDL明显降低（P＜0.05），HDL明显升高（P＜0.05）。见表2。

表2 各组大鼠血清TC、TG、LDL、HDL比较Table 2Comparison of serum levels of TC，TG，LDL，and HDL in various groups[±s，c/（mmol·L-1）]

①P＜0.05，与正常组比较；②P＜0.05，与模型组比较

组别正常组模型组中药组西药组HDL 0.96±0.18 0.51±0.17①0.84± 0.27①②0.86± 0.31①②N 10 9 9 9 TC 1.38±0.24 2.16±0.41①1.54± 0.26①②1.42± 0.37①②TG 0.62±0.14 1.79±0.31①0.71± 0.21①②0.69± 0.26①②LDL 1.02±0.27 1.95±0.31①1.12± 0.28①②1.14± 0.46①②

2.3 各组大鼠FBG、Fins、HOMA-IR、GLUT-4比较与正常组比较，模型组大鼠FBG、Fins、HOMA-IR明显升高（P＜0.05），GLUT-4明显降低（P＜0.05）；与模型组比较，中药组大鼠FBG、Fins、HOMA-IR明显降低（P ＜0.05），GLUT-4明显升高（P＜0.05）。见表3。

2.4 各组大鼠血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6比较与正常组比较，模型组大鼠血清血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明显升高（P ＜0.05）；与模型组比较，中药组大鼠血清血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明显降低（P＜0.05）。见表4。

表3 各组大鼠FBG、Fins、HOMA-IR、GLUT-4比较Table 3 Comparison of FBG，Fins，HOMA-IR，and GLUT-4 in various groups (±s)

①P＜0.05，与正常组比较；②P＜0.05，与模型组比较

组别正常组模型组中药组西药组GLUT-4[ρ/（μg·L-1）]4.16±0.43 2.13±0.67①3.98± 0.51①②3.86± 0.59①②N 10 9 9 9 FBG[c/（mmol·L-1）]5.13±0.84 9.12±2.15①6.65± 0.76①②6.47± 1.02①②Fins[J/（mIU·L-1）]12.36±2.34 21.61±5.37①13.64± 2.18①②14.06± 6.12①②HOMA-IR 2.85±0.31 8.75±1.14①3.15± 1.25①②3.06± 1.18①②

表4 各组大鼠血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6比较Table 4 Comparison of serum levels of leptin，FFA，TNF-ɑ，and IL-6 in various groups (±s)

①P＜0.05，与正常组比较；②P＜0.05，与模型组比较

组别正常组模型组中药组西药组IL-6[ρ/（ng·L-1）]36.21±8.34 67.54±12.52①42.37± 8.46①②41.24± 11.73①②N 10 9 9 9瘦素[ρ/（ng·L-1）]3.16±0.38 6.84±2.15①3.57± 1.06①②3.43± 0.95①②FFA[c/（μmol·L-1）]154.12±42.41 297.37±94.18①162.87± 47.62①②158.24± 53.58①②TNF-α[ρ/（μg·L-1）]1.65±0.27 4.86±0.74①1.82± 0.45①②1.76± 0.52①②

3 讨论

代谢综合征（MS）是内分泌科最常见的慢性代谢紊乱性疾病，已成为影响人类健康的主要慢性疾病之一，可引起冠心病、脑梗死等严重心脑血管疾病，具有较高的死亡率和致残率。MS糖脂代谢紊乱和胰岛素抵抗的病理基础与中医学“痰浊”的中医病因病机高度契合。中医学认为脂肪、糖、蛋白质等属于“精微物质”范畴，当精微物质运化失常，聚为痰湿，阻滞气机。嗜食肥甘厚腻者，生膏生脂，引发肥胖，肥胖生中满，中满生内热，脾失健运，水液运化失常，化生痰湿，故治疗MS主要以清热燥湿、化痰为主[9，10]。黄连温胆汤出自《六因条辨》，由川黄连、竹茹、枳实、姜半夏、橘红、甘草、生姜、茯苓等组成，方中姜半夏辛温，燥湿化痰，黄连苦寒，清热燥湿，与半夏配伍，一温一凉，共奏燥湿化痰之功。竹茹甘而微寒，清热化痰；橘红理气行滞，燥湿化痰；枳实降气导滞，消痰除痞。橘红与枳实相合，理气化痰之力增。茯苓健脾渗湿，以杜生痰之源。生姜调和脾胃，甘草调和诸药。诸药共奏清热燥湿、理气化痰之功。

MS是以肥胖、高血糖、高血压等为主要特征的一组临床症候群，其共同的病理基础为胰岛素抵抗和高胰岛素血症[11]。当机体发生胰岛素抵抗时，胰岛素作用的骨骼肌、肝脏和脂肪组织等靶组织对胰岛素的敏感性和反应性降低，表现为组织对胰岛素介导的葡萄糖摄取和利用效率下降，并促进机体代偿性过度分泌胰岛素。且胰岛素抵抗与高血糖、高血压、肥胖等相互影响、相互促进，共同导致糖尿病、高血压、肥胖等代谢性疾病的发生、发展[12]。胰岛素抵抗主要表现为FBG、Fins和HOMA-IR持续升高。有研究发现，胰岛素抵抗与痰浊的病理机制相一致，FBG、Fins、HOMA-IR等可作为MS痰证的微观辨证依据[13，14]。

GLUT-4是一种跨膜转运蛋白，主要分布于肌肉和脂肪组织，在胰岛素抵抗的发生发展中起到重要的作用。当胰岛素分泌增加时，通过激活胰岛素受体进而激活蛋白激酶B，最终促进GLUT-4通过胞吞作用将葡萄糖转运进细胞内[15]。研究发现，敲除GLUT-4基因大鼠出现高血糖和胰岛素抵抗，而过表达GLUT-4可以改善高血糖症状[16]。

瘦素由脂肪组织分泌，可以作用于中枢和外周多个位点，影响机体的生理机能和能量代谢[17]。瘦素可以通过影响胰岛素在脂肪细胞的信号转导、葡萄糖转运和脂肪合成等途径影响糖脂代谢，发生胰岛素抵抗和MS[18]。FFA是一种与血清蛋白结合的脂肪酸，高TG血症可以导致大量的FFA生成，进而影响肝脏细胞对葡萄糖的摄取和利用，并且导致胰岛B细胞分泌胰岛素能力下降，引起代谢紊乱，促进MS发生。肖铁刚等[19]发现MS痰证患者瘦素、FFA明显升高，痰浊是MS发生和发展的关键病理环节。

炎症反应主要表现为TNF-α、IL-6等炎症因子持续处于轻度升高水平。TNF-α、IL-6升高存在于胰岛素抵抗、内皮功能紊乱等多个MS组分中。TNF-α、IL-6可以通过多种途径减少胰岛素介导的葡萄糖转运和脂肪转运以及诱导胰岛B细胞凋亡，引起胰岛素抵抗，最终导致MS[20，21]。有研究发现，MS痰证患者的炎症反应和炎症因子分泌的相关基因表达明显升高，提示炎症因子可能是痰证的微观生物学基础[22]。

本研究采用高脂高糖膳食诱导MS大鼠模型，将40只大鼠随机分为正常组、模型组、中药组和西药组，分别给予相应药物干预。实验结束后，与正常组比较，模型组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP、TC、TG、LDL、FBG、Fins、HOMA-IR、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明显升高，HDL、GLUT-4明显降低，提示高脂高糖膳食可成功诱导MS模型；与模型组比较，中药组大鼠体质量、Lee’s指数、SBP、TC、TG、LDL、FBG、Fins、HOMA-IR、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明显降低，HDL、GLUT-4明显升高。提示黄连温胆汤具有降低血脂、血糖、肥胖、血压的作用。

综上所述，黄连温胆汤可能是通过减轻胰岛素抵抗和炎症反应，抑制瘦素、FFA的表达，上调GLUT-4的水平，从而改善MS。