喀什小檗提取物对动脉粥样硬化大鼠血脂及炎症相关指标的影响

艾丽非热·阿布都外力，阿迪力·阿不都热合曼，伊木然江·苏布哈提，阿布来提·阿布力孜，周文婷，艾尼瓦尔·吾买尔（新疆医科大学药学院，乌鲁木齐 830011）

动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）是一种常见的慢性心血管系统性疾病，其主要的发病特点是以动脉内膜中脂质的堆积和炎症的发生、内皮细胞的损伤、血管平滑肌细胞的迁移和增殖，进而形成泡沫样细胞、脂质和纤维斑块，最终引起血管狭窄和血栓形成。随着人们生活条件的改善和饮食习惯的改变，AS 已成为最常见的致死因素之一，因此近几年来人们一直致力于其发病机制及治疗措施的研究[1-2]。

小檗属于小檗科植物，世界上约有500 种类型，在中国约有200 种，主要分布于西部和西南地区。而新疆小檗的种类主要分为喀什小檗、黑果小檗以及红叶小檗等[3]。喀什小檗Berberis kaschgaricaRapr.隶属小檗科小檗属，在新疆喀什地区野生生长，偶有栽培，其果实可入药和食用，具有活血、化瘀、利胆、防治高血压以及抗炎等作用[4]。本研究探讨喀什小檗果实水提物对AS 大鼠血脂代谢及炎症细胞因子水平的影响，为其进一步机制研究提供实验研究基础。

1 材料

1.1 实验动物

SPF 级雄性SD 大鼠，体质量约200 g，由新疆医科大学实验动物中心提供[生产许可证号：SCXK（新）20200004]。给予普通饲料适应性饲养7 d，相对湿度（50±10）%，温度（20±2）℃，实验进行前大鼠禁食12 h，不禁水。

1.2 试药

喀什小檗干燥果实，采自于新疆喀什，经新疆医科大学药学院天然药物化学与生药学教研室帕丽达·阿布力孜教授鉴定为小檗科小檗属喀什小檗Berberis kaschgaricaRapr.的果实；高脂乳剂（配方：猪油、胆固醇、丙基硫氧嘧啶、吐温-80、胆酸钠、丙二醇及蒸馏水）；辛伐他汀片剂（批号：M018303，杭州默沙东制药有限公司）；维生素D3注射液（批号：180905，上海通用药业股份有限公司）；总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）试剂盒（批号分别为：TJYTVSP186、5P9WGDW747、P3X2EB42XH、N16J14RAIK，武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司）；白介素（IL）1β、IL-6、肿瘤坏死因子（TNF-α）、IL-10 ELISA 试剂盒（批号分别为：VEUV2IXI4Y、JAKSHFQB9X、WIUSK3NVUV、ERSH5RSLJC，武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司）。

1.3 仪器

Multiskan Go 型酶标仪（美国Termo Fisher 公司），XPN-100 型低温超速离心机（德国Eppendorf公司），AE-31 显微镜（MOTIC 公司）。

2 方法

2.1 AS 模型的建立

将雄性SD 大鼠随机分为两组，分别为空白对照组（n＝10）与模型组（n＝60），均自由饮水。模型组大鼠灌胃高脂乳剂（10 mL·kg-1），腹腔注射维生素D3（70 U·kg-1），每日1 次，连续3 d，正常对照组大鼠给予普通饲料，造模周期为8周。第9 周，模型组组挑选1 只大鼠，腹腔注射3%的戊巴比妥钠对其进行麻醉，对大鼠主动脉组织进行病理形态学观察，AS 模型的建立以血管内形成明显的斑块为准。

2.2 分组与给药

AS 模型建立成功后，开始给各组大鼠灌胃给药。将模型组50 只大鼠随机分为5 组，每组10 只，即模型对照组、辛伐他汀阳性对照组[5 mg/（kg·d）]、喀什小檗提取物低剂量组[60 mg/（kg·d）]、喀什小檗提取物中剂量组[120 mg/（kg·d）]和喀什小檗提取物高剂量组[240 mg/（kg·d）]。10 只健康小鼠作为正常对照组。给正常对照组和模型对照组大鼠灌胃等体积生理盐水，每日1 次，连续给药6 周，记录各组大鼠体质量变化。

2.3 标本采集与处理

各组大鼠禁食12 h，对其进行麻醉后处死（3%戊巴比妥钠），主动脉采血，4000 r·min-1离心15 min，收集血清，并进行检测。分离主动脉组织，将组织在4%多聚甲醛中固定24 h，脱水、包埋并制成切片，随后进行苏木红-伊红（HE）染色实验。

2.4 检测大鼠血脂水平

使用酶标仪检测各组大鼠血清中TC、TG、LDL-C 及HDL-C 的水平，严格按照试剂盒说明书进行操作。

2.5 血清IL-1β、IL-6、TNF-α 和IL-10 水平检测

使用酶标仪在450 nm 波长处检测血清中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10等炎性因子的含量并记录数据，实验操作严格按照ELISA 试剂盒说明书进行。

2.6 统计学处理

实验数据采用统计学软件（SPSS 26.0 版）进行单因素方差分析处理，统计数据的表达用均值±标准差（x±s），以P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 大鼠胸主动脉组织病理变化

正常对照组大鼠主动脉组织形态结构清晰并完整，无脂质堆积和斑块，中膜区域可发现很典型的梭形排列的平滑肌细胞，外膜为疏散的结缔组织结构；模型对照组大鼠的主动脉组织中内膜的增厚极为严重，可见结构不完整的内皮细胞脱落，中膜可见炎症细胞的浸润，泡沫细胞和单核细胞聚集，并伴有斑块形成；与模型对照组相比，辛伐他汀组和喀什小檗水提物低、中、高剂量组大鼠主动脉组织的内膜增厚程度较轻，内皮细胞结构相对完整并清晰，中膜内炎症细胞和泡沫样细胞浸润较少见，见图1。

图1 各组大鼠胸主动脉组织病理图（HE，×200）Fig 1 Histopathological characteristics of thoracic aorta among the rats（HE，×200）

3.2 各组大鼠血脂水平的比较

与正常对照组相比，模型对照组大鼠血清中TC、TG 和LDL-C 的含量升高，HDL-C 的含量降低（P＜0.01）；与模型对照组相比，辛伐他汀组、喀什小檗水提物中、高剂量组大鼠血清中TC、TG 和LDL-C 的含量降低，HDL-C 的含量升高（P＜0.01）；喀什小檗水提物低剂量组大鼠血清中TC 和TG 的含量降低，HDL-C 的含量升高（P＜0.05，P＜0.01），LDL-C 的含量降低，但差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 各组大鼠血清血脂水平比较(n ＝10)Tab 1 Serum lipid levels among the rats (n ＝10)

3.3 各组大鼠血清IL-1β、IL-6、TNF-α 和IL-10水平变化

与正常对照组相比，模型对照组大鼠血清中IL-1β、IL-6 和TNF-α的含量升高，IL-10 的含量降低（P＜0.01）；与模型对照组相比较，辛伐他汀组、喀什小檗水提物中、高剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-6 和TNF-α的含量降低，IL-10 的含量升高（P＜0.05，P＜0.01），喀什小檗水提物低剂量组血清中IL-1β的含量降低（P＜0.01），喀什小檗水提物低剂量组大鼠血清中IL-6 和TNF-α的含量降低，喀什小檗水提物低、中剂量组大鼠血清中IL-10 的含量升高，但差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 各组大鼠血清IL-1β、IL-6、IL-10 和TNF-α 水平比较 (n ＝10)Tab 2 Serum levels of IL-1β，IL-6，IL-10 and TNF-α among the rats (n ＝10)

4 讨论

AS 最主要的特点是血脂代谢紊乱并发炎症[5-6]。大多数研究表明[7]，脂代谢紊乱与AS 的形成有密切的关系，高脂血症是AS 产生的重要因素，可引起内皮血管炎症，进而促进沉积在血管内膜的LDL-C 氧化修饰成 ox-LDL，形成泡沫样细胞，促进血管壁脂质的堆积以及斑块和血栓的形成[8]。本研究采用高脂饮食诱导AS 大鼠模型，结果表明，喀什小檗果实水提物可降低血清中TC、TG 及LDL-C 水平，升高HDL-C 水平，有效改善血脂的紊乱。

炎症在AS 发生发展过程中起着必不可少的作用，炎症相关细胞因子在AS 发生早期导致内皮功能的损伤，接着促进斑块的形成[9]。从国内外众多动物和临床试验中可以发现，促炎细胞因子的水平增高可诱导AS 的发生，这会导致抗炎细胞因子水平的降低[10-11]。IL-1β是一种典型的促炎细胞因子，也是众多细胞因子的中枢，它不仅促进巨噬细胞从M2 向M1 极化[12]，还可以刺激细胞间黏附分子的释放，从而促进白细胞迁移[13]。IL-1β除了自身的促炎能力以外，还可以促进平滑肌细胞分泌IL-6，进一步加快炎症反应的发生[14]。在炎症和损伤发生的早期阶段，IL-6表达量体现了炎症程度的水平，它由巨噬细胞和T 淋巴细胞释放[15]。AS 斑块不稳定的主要原因可能是跟TNF-α和基质金属蛋白酶（MMPs）水平的增高，进而促进斑块中IL-6 的高表达有关[16]。TNF-α也是一种炎性细胞因子，可以促进炎症的发生与发展，它可能由AS 斑块中的平滑肌细胞、内皮细胞及巨噬细胞分泌。有研究发现，在晚期AS 和急性中风的患者体内的循环TNF-α水平高表达，敲除TNF-α基因的小鼠中斑块的面积会减少[17-18]。IL-10 由调节性T 细胞分泌产生，AS 发生的过程中促炎性细胞因子和趋化因子会导致内皮细胞损伤，而IL-10 会抑制它们的过高表达，从而促进LDL 被巨噬细胞吞噬，并抑制其释放MMPs，进一步促进M2 型转变过程[19-21]。

综上所述，本研究结果表明，喀什小檗果实水提物具有调节血脂代谢、降低炎症因子的表达及抑制血管斑块形成等作用，可有效预防和抑制AS 的形成。目前，喀什小檗对AS 的治疗作用仍处于初步的探索阶段，其作用机制尚需更多的实验来验证。