黄芪多糖对高脂血症模型大鼠肝组织病理变化的影响Δ

潘 婷，任永生，胡阳黔

(1.湖北医药学院附属东风医院消化内科，湖北 十堰 442000； 2.湖北医药学院生理学教研室，湖北 十堰 442000)

以往的研究结果发现，中药黄芪具有降脂、保肝、抗应激和增强免疫等功能，而黄芪多糖由黄芪干燥根中提取，是黄芪的主要活性成分[1-2]。有关文献指出，黄芪多糖对高脂饮食导致的高脂血症具有一定改善作用，但以往的研究无法得出黄芪多糖对高脂血症导致的器官病变的影响[3-4]。因此，本研究对SD大鼠进行高脂血症造模，探讨黄芪多糖对大鼠肝组织病理变化的影响，现报告如下。

1 材料

1.1 实验动物

选取学校动物中心40只成年雄性SD大鼠，动物合格证号SCXK(鄂)2019-0011，体质量175～195 g。

1.2 药品与试剂

辛伐他汀(杭州默沙东制药有限公司，规格为20 mg，批准文号为国药准字J20180007)；黄芪多糖(天津赛诺制药有限公司，规格为250 mg，批准文号为国药准字Z20040085)；丙氨酸氨基转移酶(ALT)试剂盒、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒、丙二醇(MDA)试剂盒、总超氧化物歧化酶(T-SOD)试剂盒、4%多聚甲醇及苏木精-伊红(hematoxylin-eosin staining，HE)染色剂等均购自上海江莱生物科技有限公司。

1.3 仪器

TBA-40FR型全自动生化分析仪(日本东芝公司)；YN-02B1型生物组织冷冻包埋机、离心机及紫外分光光度计等(深圳永年科技有限公司)。

2 方法

2.1 建模与给药

40只成年SD雄性大鼠于实验前2周开始适应性喂养，温度20～25 ℃，湿度50%～70%，按照随机数字表法分为正常组、模型组、辛伐他汀组和黄芪多糖组，每组10只。正常组大鼠采用常规基础饲料喂养，模型组、辛伐他汀组和黄芪多糖组大鼠采用高脂饲料喂养4周。取眼眶血进行血脂测定，总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平均显著高于正常组表明造模成功。造模成功后，辛伐他汀组大鼠采用辛伐他汀6.7 mg/kg灌胃(按照60 kg成人正常剂量换算)；黄芪多糖组大鼠采用黄芪多糖700 mg/kg灌胃(参考以往黄芪多糖动物实验文献中使用剂量)；模型组大鼠采用等体积0.9%氯化钠溶液灌胃，均1日1次。灌胃8周后连续禁食12 h对大鼠进行称质量，同时采用乙醚麻醉后眼眶取血2 ml，静置120 min后在2 500 r/min转速离心机下离心10 min，取上层血清置于-80 ℃冰箱中保存待测。取血后以颈椎离断处死大鼠，取出大鼠肝脏拍照、称质量，并计算肝脏指数。肝脏置于4%多聚甲醇中固定，经脱水和石蜡包埋后切片，行苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色后，于光学显微镜下观察。

2.2 观察指标

灌胃8周后，采用全自动生化分析仪检测血脂4项(TC、TG、LDL-C和HDL-C)、ALT及AST水平，具体操作参照相关试剂盒说明书进行。采用硫代巴比妥酸(TBA)法测量MDA，采用羟胺法测定T-SOD。喂养结束，禁食12 h后称量大鼠体质量，取出肝脏后观察外观，肝脏称质量并计算肝脏指数(肝脏指数=肝脏质量/体质量×100%)。于光学显微镜下观察肝脏组织结构及细胞形态(×200),并对每张切片任选5个视野观察脂滴数目、脂滴面积及评估脂肪变程度。脂肪变程度参照肝小叶脂滴细胞数/总细胞数的计算值进行分级，(-)：≈0；(+)：<1/3；(++)：1/3～2/3；(+++)：>2/3；(++++)：≈1。

2.3 统计学方法

3 结果

3.1 四组大鼠血脂水平比较

灌胃8周后，模型组大鼠TC、TG及LDL-C水平明显高于正常组，HDL-C水平明显低于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)；辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠TC、TG及LDL-C水平明显低于模型组，HDL-C水平明显高于模型组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 四组大鼠血脂水平比较Tab 1 Comparison of blood lipid levels among four

注：与正常组比较，aP<0.05；与模型组比较，bP<0.05；与辛伐他汀组比较，cP<0.05

Note: vs. normal group,aP<0.05; vs. model group,bP<0.05; vs. simvastatin group,cP<0.05

3.2 四组大鼠ALT、AST、MDA及T-SOD水平比较

模型组、辛伐他汀组和黄芪多糖组大鼠ALT、AST及MDA水平明显高于正常组，T-SOD水平明显低于正常组；辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠ALT、AST及MDA水平明显低于模型组，且黄芪多糖组大鼠明显低于辛伐他汀组；辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠T-SOD水平明显高于模型组，且黄芪多糖组大鼠明显高于辛伐他汀组，上述差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

3.3 四组大鼠体质量增量及肝脏指数比较

模型组、辛伐他汀组大鼠体质量增量明显高于正常组，黄芪多糖组大鼠明显低于模型组，差异均有统计学意义(P<0.05)；模型组、辛伐他汀组和黄芪多糖组大鼠肝脏指数明显高于正常组，辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠明显低于模型组，黄芪多糖组大鼠明显低于辛伐他汀组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。模型组大鼠肝脏边缘远端表面呈白色糜烂状，辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠肝脏呈鲜红色，见图1。

表2 四组大鼠ALT、AST、MDA及T-SOD水平比较Tab 2 Comparison of ALT, AST, MDA and T-SOD levels among four groups

注：与正常组比较，aP<0.05；与模型组比较，bP<0.05；与辛伐他汀组比较，cP<0.05

Note: vs. normal group,aP<0.05; vs. model group,bP<0.05; vs. simvastatin group,cP<0.05

表3 四组大鼠体质量增量及肝脏指数比较Tab 3 Comparison of body mass increments and liver indices among four groups

注：与正常组比较，aP<0.05；与模型组比较，bP<0.05；与辛伐他汀组比较，cP<0.05

Note: vs. normal group,aP<0.05; vs. model group,bP<0.05; vs. simvastatin group,cP<0.05

A.正常组；B.模型组；C.辛伐他汀组；D.黄芪多糖组A. normal group; B. model group; C. simvastatin group; D. astragalus polysaccharide图1 四组大鼠肝脏形态图Fig 1 Morphological diagram of live of four groups

3.4 四组大鼠肝细胞脂滴数目及面积比较

模型组、辛伐他汀组和黄芪多糖组大鼠肝细胞脂滴数目及面积明显高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)；辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠肝细胞脂滴数目及面积明显低于模型组，黄芪多糖组大鼠明显低于辛伐他汀组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表4。正常组大鼠肝小叶清晰完整；模型组大鼠出现明显病理变化，肝小叶轮廓不清，空泡化严重，核固缩；辛伐他汀组、黄芪多糖组大鼠出现不同程度改善，空泡化显著减少，见图2。

表4 四组大鼠肝细胞脂滴数目及面积比较Tab 4 Comparison of number and area of hepatocyte lipid droplets among 4 groups

注：与正常组比较，aP<0.05；与模型组比较，bP<0.05；与辛伐他汀组比较，cP<0.05

Note: vs. normal group,aP<0.05; vs. model group,bP<0.05; vs. simvastatin group,cP<0.05

A.正常组；B.模型组；C.辛伐他汀组；D.黄芪多糖组A. normal group; B. model group; C. simvastatin group; D. astragalus polysaccharide图2 四组大鼠肝脏细胞形态学变化(HE染色，×200)Fig 2 Morphological changes of liver cells of four groups (HE staining, ×200)

3.5 四组大鼠脂肪变性程度比较

四组大鼠脂肪变性程度的差异有统计学意义(P<0.05)，正常组大鼠未出现脂肪变性，模型组大鼠脂肪变性程度均>2/3，辛伐他汀组和黄芪多糖组大鼠经治疗后脂肪变程度多<2/3，见表5。

表5 四组大鼠脂肪变性程度比较[例(%)]Tab 5 Comparison of degrees of fatty degeneration among four groups [cases (%)]

4 讨论

高脂血脂常分为高胆固醇血症、高三酰甘油血症及混合型高脂血症，西医临床上常见的治疗方式以他汀类和贝特类药物治疗为主[5-6]。他汀类药物通过竞争性抑制肝脏羟甲基戊二酰辅酶A还原酶活性，减少胆固醇合成，促进低密度脂蛋白进入肝脏增加降解，但通过长期的用药史发现他汀类药物具有增加肌炎、肌痛及横纹肌溶解的不良反应[7-9]。中医理论认为，高脂血症是肝脾肾亏虚为本、痰浊血淤为标导致的，因此，治疗以补肾、疏肝、健脾及调节代谢为主[10]。中药黄芪兼具保肝、补肾等作用，还可调节糖脂代谢，黄芪多糖是其主要活性成分[11]。胡彩虹等[12]的研究结果认为，黄芪多糖通过调节脂蛋白对脂质的转运功能，促进胆固醇的代谢来影响非酒精性脂肪肝模型大鼠的血脂水平。

本研究通过对SD大鼠进行高脂饲料喂养建立高脂血症模型，并对高脂血症模型大鼠分组进行辛伐他汀和黄芪多糖治疗。研究结果显示，造模成功大鼠血清TC、TG及LDL-C水平明显高于正常组，HDL-C水平明显低于正常组，通过辛伐他汀和黄芪多糖治疗后血脂水平显著改善，表明黄芪多糖与他汀类药物的作用效果一致，具有调脂作用，与袁前发等[13]的研究结果一致。ALT、AST在临床上常用于评估肝脏功能，当血清ALT、AST表达水平升高时，表明肝脏出现一定程度的损伤[14]。本研究中，模型组大鼠的ALT、AST水平高于正常组，表明高脂血症对肝脏有损伤作用，通过辛伐他汀和黄芪多糖的治疗，ALT、AST水平显著降低，同时黄芪多糖组大鼠降幅更明显，表明黄芪多糖对肝脏具有一定的保护作用。MDA和T-SOD是临床上以氧自由基角度评估肝脏损伤的相关指标，MDA水平升高和T-SOD水平降低表明肝脏出现损伤[15-16]。本研究结果显示，黄芪多糖和辛伐他汀治疗后，大鼠肝脏损伤得到缓解，且黄芪多糖效果更明显。同时，通过病理切片在高倍镜下观察发现，黄芪多糖同样具有降低肝细胞脂滴数目及面积、改变肝脏脂肪样变程度的效果，且黄芪多糖的效果较辛伐他汀更显著。分析原因，高脂血症模型大鼠有逐渐向非酒精性脂肪肝转变的趋势，其发病机制可能是出现胰岛素抵抗导致游离脂肪酸增多，引起血脂指标水平升高，从而发生高脂血症。高脂血症对肝细胞中线粒体β氧化能力有促进作用，导致产生大量的氧自由基，使过氧化脂大量出现，而过氧化脂的最终产物为MDA，进一步导致炎性因子及蛋白酶分泌增加，从而产生非酒精性脂肪肝。黄芪多糖具有抗氧化作用，可清除氧自由基，使T-SOD活性增加，MDA水平降低，从而反向推导黄芪多糖可改善肝脏组织脂滴数目和面积，通过抗氧化能力来调整糖脂代谢。

综上所述，黄芪多糖可保护高脂血症大鼠的肝功能，提高抗氧化能力，改善脂肪变性，控制高脂血症。