向日葵花粉对小鼠高尿酸血症作用的实验研究
2021-07-08徐勇军黄春敏
徐勇军,吴 伟,黄春敏
(北京泓九生命科学研究院有限公司,北京 101300)
高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是由于体内嘌呤物质的新陈代谢异常,导致尿酸的合成量增加或尿酸排泄减少所致[1]。大量研究证实,长期的高尿酸症状会导致肾机能障碍、氧化应激和炎症反应,与动脉粥样硬化、肾结石、胰岛素抵抗、高脂血症、高血压等疾病的发生、发展密切相关[2-5]。高尿酸血症的发病率日益增高,已成为威胁人类健康的重要疾病之一。针对高尿酸血症的病因[6],降低尿酸生成或增加肾脏中尿酸排泄是治疗方向。
向日葵是重要的油料作物,种植面积广泛,其种子用作榨油,去籽实后的花盘含有丰富的活性物质,如多糖、绿原酸、黄酮类物质等。多项药理活性研究表明,向日葵花盘提取物在治疗和预防痛风方面有较好效果[7]。但目前向日葵花盘的食用安全性及远期副作用还未知,未能广泛应用。
向日葵花粉已被列为新资源食品,用于食品、化妆品等多个领域。花粉含有脂肪酸、维生素、氨基酸、黄酮类等物质,有抑制前列腺疾病、降低胆固醇、增强免疫力等作用[8-9],但目前尚未发现其关于治疗高尿酸血症和痛风的研究分析。本研究将向日葵花粉作用于高尿酸血症模型小鼠,探讨其对高尿酸血症的作用效果,以氧嗪酸钾(oxygen oxazine acid potassium,OXO)和酵母膏联合造模建立高尿酸血症小鼠模型,研究向日葵花粉对高尿酸血症小鼠的体重及其变化量的影响和对小鼠尿酸水平的影响,以期为向日葵花粉及相关产品的进一步开发与应用提供参考。
1 仪器与材料
1.1 主要仪器
TG1650-WS台式高速离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司);BSA124S-CW分析天平(成都一科仪器设备有限公司)。
1.2 实验动物与饲养环境
ICR小鼠(体重18±2g,雄性,56只),浙江省医学科学院实验动物中心[许可证号:SCXK(浙)2019-0002],动物饲养在特定的无特殊病原体(SPF)的条件下,温度20~26 ℃,湿度40 %~70 %,明暗交替时间12 h/12 h,普通饲养。
1.3 药品与试剂
向日葵花粉,棕黄色固体粉末(山西原生肽科技有限公司)。
酵母膏(上海碧云天生物技术有限公司);氧嗪酸钾(上海源叶生物科技有限公司);尿酸(UA)检测试剂盒、肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)检测试剂盒、黄嘌呤氧化酶测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
2 方法
2.1 剂量分组及给药
48只小鼠随机分为空白对照组、模型组、向日葵花粉0.25,0.50,1.00,2.00 g/kg 4个剂量组,每组8只。各组小鼠灌胃给予相应浓度的药物溶液,空白和模型组给予等容积的纯水。每天给药1次,连续给药42 d。
2.2 高尿酸血症小鼠模型的建立
各组实验动物适应性给予样品14 d后,除空白对照组外,其余实验动物每天灌胃给予酵母膏15 g/kg,连续给予28 d;实验结束前10 d,模型组及各剂量组小鼠给予酵母膏的同时,腹腔注射给予氧嗪酸钾300 mg/kg。
2.3 指标检测
实验期间每天观察大鼠精神状态、摄食情况并每周称量一次体重。实验最后一次给予样品后,乙醚麻醉小鼠后于内眼眦取血,4 ℃下静置过夜,4000 r/min离心10 min取血清,保存于-80 ℃条件下待测。取小鼠肝脏,称取约0.1 g组织,加入1 ml试剂盒提取液,进行冰浴匀浆,4 ℃下8000 g离心10 min,取上清保存于-80 ℃下待测。用前4 ℃解冻,用全自动生化分析仪检测出血清中尿酸、肌酐、尿素氮的含量和黄嘌呤氧化酶(XOD)活性。
2.4 数据统计方法
3 结果
3.1 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠体重及变化量的影响
向日葵花粉对高尿酸血症小鼠体重的影响结果见表1。由表1可见,空白组动物的体重逐渐增加,模型组受造模药物的影响,体重增加相对缓慢。向日葵花粉的各个剂量组与模型对照组相比较,动物体重未出现大范围的减重现象,而是增加到一定水平后趋于稳定,只有0.5 g/kg剂量组动物体重在第3周时比模型对照组显著增加,但是增加幅度与空白对照组相近。向日葵花粉不影响实验动物体重的变化。
表1 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠体重的影响(/g,±s,n=8)
表1 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠体重的影响(/g,±s,n=8)
注:#P< 0.05 vs 空白对照组,##P<0.01 vs 空白对照组;*P<0.05 vs模型对照组,**P<0.01 vs 模型对照组。
组别 剂量/g·kg-1 初始体重 1周 2周 3周 4周 5周 6周空白对照组 - 23.2±1.4 33.4±2.6 35.6±3.1 35.6±3.1 33.8±5.4 34.5±4.5 36.3±3.4模型对照组 - 22.6±0.6 29.5±1.0 32.0±1.2# 32.9±1.0# 33.0±0.9 33.6±1.0 34.3±1.1剂量组 0.25 23.1±1.0 291±1.5 31.4±1.8 32.4±1.6 32.8±1.4 34.0±1.2 34.2±1.5 0. 50 22.8±1.1 31.7±3.4 33.7±4.0 35.8±3.4* 35.9±4.0 35.7±2.9 33.7±2.7 1.00 23.1±1.3 26.9±8.9 32.6±2.5 33.9±2.4 33.8±2.3 34.1±2.5 33.9±3.0 2.00 23.1±1.4 29.9±2.5 32.7±2.9 33.8±2.9 34.0±3.4 35.1±3.2 36.4±2.3
3.2 向日葵花粉对小鼠血清尿酸含量的影响
结果表明,腹腔注射氧嗪酸钾并结合酵母膏灌胃能升高小鼠血尿酸,成功建立高尿酸血症模型[10]。由图1可见,与空白对照组相比,模型组的尿酸含量明显偏高,且与空白对照组相比有显著性差异(P<0.01)。向日葵花粉1.00,2.00 g/kg剂量组血清尿酸含量与模型组相比分别显著减少60 %和64 %(P<0.01),0.25 g/kg剂量组小鼠血清尿酸含量与模型组差异无统计学意义,但有降低的趋势。
图1 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠血清中尿酸含量的影响
3.3 向日葵花粉对小鼠血清肌酐和尿素氮的影响
由图2可见,同空白组比较,模型组中尿素氮、肌酐的含量极显著升高(P<0.01),表明持续高尿酸可引起肾脏损伤。与模型组比较,向日葵花粉剂量组中肌酐和尿素氮极显著下降(P<0.01),表明向日葵花粉能保护肾功能。与吴婷等[11]研究结果一致。
图2 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠血清肌酐和尿素氮含量的影响
3.4 向日葵花粉对小鼠黄嘌呤氧化酶活性的影响
由图3可见,给予小鼠灌胃氧嗪酸钾和酵母膏后,模型组小鼠血清中黄嘌呤氧化酶的活性与正常组相比显著增高33 %(P<0.01)。向日葵花粉0.50,1.00,2.00 g/kg剂量组小鼠血清中黄嘌呤氧化酶活性与模型组比较分别显著降低21 %,29 %和21 %(P<0.05),0.25 g/kg剂量组血清与模型组比较无显著性差异,但有降低的趋势。
图3 向日葵花粉对高尿酸血症小鼠血清黄嘌呤氧化酶活性的影响
4 讨论
向日葵花粉含有多种氨基酸、不饱和脂肪酸、黄酮类化合物和多糖等活性物质,维生素E、A、C含量均甚丰富[12-13]。药理动物模型实验研究发现,向日葵花粉有多种生理功能,如抑制前列腺疾病、降低胆固醇、增强免疫细胞活性等功效。可见,向日葵花粉有广阔的研究和应用前景。
本实验主要观察向日葵花粉在高尿酸血症方面的作用效果。实验采用氧嗪酸钾+酵母膏结合灌胃小鼠,氧嗪酸钾可竞争性地与尿酸酶结合,部分抑制尿酸酶活性,抑制小鼠体内尿酸分解,造成高尿酸血症模型[2];酵母通过增加黄嘌呤氧化酶活性和产生大量的尿酸而干扰正常的嘌呤代谢。二者结合,所建立模型与人高尿酸血症类似。
本实验采用高尿酸血症小鼠模型评价向日葵花粉降尿酸功效,结果表明,向日葵花粉能显著降低血清尿酸含量,抑制黄嘌呤氧化酶活性[14-15],减少尿酸生成和尿酸盐晶体沉积,因此,向日葵花粉有降低血尿酸的作用。研究结果为向日葵花粉降尿酸产品的开发提供了科学依据,也为向日葵花粉的高值化利用提供了技术基础。