中医药防治血脂异常的实验研究进展
2022-08-08耿秀超蔡紫赟尹艳紫张晓蕾孙坤举张雨豪
耿秀超,王 梓,蔡紫赟,尹艳紫,张晓蕾,孙坤举,张雨豪,李 强,
血脂异常与脂肪肝、高血压、糖尿病及多种心脑血管疾病发生都密切相关,我国成人血脂异常患病率超过40%,且发病呈低龄化趋势[1]。中医学通常不采用“血脂”或“血脂异常”表述,而常将其引起的诸多症状归于各种内伤杂病。他汀类药物是临床调节血脂异常的一线用药,但不良反应限制了临床治疗效果[2-3]。中医药具有多靶点的作用优势,为其在安全性和有效性方面奠定了基础。但中药成分复杂,配伍方式多样,研究多停留在处方总结、疗效观察的层面。因此,如何选择和制备合适的实验模型,积极探索中医药在细胞、分子水平的研究,发挥中医药特色优势就显得尤为重要。本研究检索和整理了国内外相关文献,从实验研究的角度出发,对中药有效成分、中药复方治疗血脂异常实验研究及常见实验模型进行比较分析,以期为中医药防治血脂异常提供新思路。
1 体内实验常见模型
1.1 斑马鱼 斑马鱼是一种原产于南非地区的热带硬骨鱼,体积小,胚胎透明,易于大规模饲养,繁殖能力强且实验周期短,因其与人类同为脊椎动物,基因组序列与人类有着87%的高度相似性,被广泛作为高通量筛选药物的经典模型[4]。血脂构成、脂质吸收代谢、器官组织与人类基本一致,被大量应用于血脂异常的研究中。缺点是不能采血进行脂质分析,如采用活体荧光探针技术进行实验,对实验设备要求较高。
1.2 大鼠 大鼠具有成本低、抗病力强、实验操作简单且稳定性好等优点,已成为研究血脂异常使用率最高的一种动物[5]。大鼠血液丰富,一次采血可满足多项指标的检测要求。缺点是饲喂高胆固醇食物,易出现“厌食”,与人脂质代谢机制存在较大的差异,不宜作为抗动脉粥样硬化(AS)药物的筛选。
1.3 小鼠 小鼠血脂稳定,造模实验操作相对简单且成本低廉,具有很大优势,但由于小鼠可取血量少,使部分实验指标检测受限[6]。小鼠血浆缺乏血浆胆固醇酯转移蛋白(CETP),对饮食中的血清总胆固醇(TC)和高糖无反应,建立动脉粥样硬化模型成功率低。
1.4 豚鼠 豚鼠的血浆脂蛋白构成、TC代谢和对药物治疗的反应与人类相似,主要体现在低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)/高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)比值高、肝中游离胆固醇浓度高于酯化胆固醇等方面[7]。性情温和,可取血量大,对高脂饲料尤为敏感,容易饲养。切除卵巢的豚鼠还可以较好地模拟绝经后女性的脂蛋白代谢。缺点是造模时间较长。
1.5 家兔 家兔脂蛋白代谢与人类相似,血浆中含有丰富的血浆胆固醇酯转移蛋白,对外源TC吸收率高,造模速度快,重复性好,是研究血脂异常和动脉粥样硬化最早的一种动物模型[8]。因家兔属于食草动物,与人类TC代谢机制并不完全一致,长期高脂饮食易出现腹泻、皮肤病等副作用。
2 体外实验常见模型
2.1 HepG2细胞模型 HepG2来源于人胚胎肝癌细胞,造模周期短、成本低,具有高分化性、稳定性、永生化和可反复冻存等特点,广泛应用于抗氧化、降脂保肝、抗肝癌和抗脂肪变性等研究[9]。又因其保留了完整的与人类生物代谢相关的酶,可正常表达与脂质代谢相关的mRNA转录水平及蛋白水平,目前也被广泛用于评价中药的调节血脂活性。
2.2 L-02细胞模型 L-02细胞是来自正常人胚胎肝组织且能够贴壁生长的细胞,能完全模拟人类脂质代谢过程[10]。HepG2 细胞来源于人肝胚胎肿瘤细胞,与正常人肝细胞有一定的差异,且病变仅仅为单纯脂肪变性,脂质氧化不明显,因此,L-02细胞更具可行性和说服性,已广泛用于肝药理活性、肝毒性和肝细胞脂代谢等研究[11]。但L-02细胞用油酸和脂肪乳诱导TC升高不明显,如果浓度过高,会加剧脂质积累和细胞代谢紊乱,转氨酶升高,造成细胞损伤[12]。
2.3 Changliver细胞模型 Changliver细胞是人永生化正常肝细胞株,具有人类肝细胞的特征,具有L-02细胞所没有的无限传代特点,培养方法与原代细胞相比简单,且不属于肿瘤细胞,实验结果更接近于由正常肝细胞发展而来的非酒精性脂肪肝(NAFLD)模型特点,是体外研究非酒精性脂肪性肝较为理想的细胞模型[13]。
2.4 3T3-L1细胞模型 3T3-L1前脂肪细胞是G.J.Todaro从Swiss系小鼠胚胎里3T3细胞中分离得到,需利用适当的诱导剂对其进行刺激,使其定向分化成充满脂滴的脂肪细胞才能进行下一步的实验探索。诱导分化前,3T3-L前脂肪细胞间质稀少,体积小,呈梭形,包浆中不含有三酰甘油(TG)的脂滴[14]。诱导分化后则变成成熟的脂肪细胞,贴壁完好,棱角分明,大量的TG脂滴积聚于细胞核的周围。3T3-L1脂肪细胞是目前国际上公认的可用于研究血脂异常、肥胖以及筛选降脂中药和抗肥胖药物的细胞模型[15]。
3 中医药治疗血脂异常的实验研究总结
3.1 单体 中药调节血脂在长期的临床实践中已被证实,随着现代药理学研究的不断深入,目前已知约130多种中草药具有调节血脂的作用,其中有效成分包含皂苷类、多酚类、多糖类、黄酮类、植物甾醇类、不饱和脂肪酸类、蒽醌类、生物碱类、蛋白质类共9大类,详见表1。其中证明对治疗血脂异常有效的定性实验占了绝大部分,尚缺乏定量实验和调节血脂中药之间的对比实验[16]。
表1 中药单体治疗血脂异常实验研究总结
3.2 复方 辨证论治、复方施药是中医诊疗特色。中药复方治疗具有多途径、多层次和多靶点的作用,当前中药复方治疗多以经典古方化裁和中成药为主。当代医家通过实验研究评价中药对血脂异常的干预效应,弥补了经验医学的短板,使中医药研究得到完善,为临床应用提供了新思路和新证据。详见表2。
4 小 结
选择理想的实验模型对寻找防治血脂异常的中药十分关键。血脂异常的动物模型可通过TC判断造模是否理想,尤其是斑马鱼模型进行高通量筛选,但动物模型多基于临床的主要症状构建,比如通过改善饮食而复制的动物模型,从形成时间和“饮食不节”“膏粱之疾”等病因病机角度与人类血脂异常形成相似,但忽视了其他因素对疾病的影响,中医很多临床症状(胸闷、心悸以及肢体麻木沉重等)在动物模型上都不能观察到。细胞实验虽然周期短,方便快捷,价格相对低廉,但生物体终究是一个有机整体,实验的结果不能充分证明药物在体内的效果。中医诊疗注重辨证施治,中药复方组成及剂量呈现很大的区别,药物有效成分作用部位、作用靶点研究不够深入,在今后的研究中要注重规范使用现代医疗检测方法,对实验结果进行系统分析,形成一个权威、统一的诊断和疗效评定标准。