張鈴玉，宋姍姍，徐 杰，董 平，薛長(zhǎng)湖，王玉明

（中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003）

攝食海參皂苷對(duì)肥胖小鼠血壓的影響

張鈴玉，宋姍姍，徐 杰，董 平，薛長(zhǎng)湖，王玉明

（中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003）

中國(guó)圖書(shū)分類號(hào)：R-332；R282．74；R284．1；R544．1；R589．2；R972．4

摘要：目的 研究海參皂苷對(duì)db／db肥胖小鼠血壓的影響。方法 將C57BL／KsJ（db／db）小鼠隨機(jī)分為3組：模型組、海參皂苷低、高劑量組，并以C57BL／KsJ小鼠作正常對(duì)照組。海參皂苷低劑量組小鼠攝入飼料中添加0.02%的海參皂苷，高劑量組飼料中添加0.04%的海參皂苷。連續(xù)飼喂6周，于第3周和第6周測(cè)定小鼠尾動(dòng)脈血壓，并分別測(cè)定腎臟血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）以及天冬氨酰蛋白酶（REN）基因的mRNA表達(dá)量。結(jié)果模型組小鼠血壓高于正常組（P＜0.01），海參皂苷低劑量組血壓低于模型組，但差異無(wú)顯著性，海參皂苷高劑量組低于模型組（P＜0.05），且與正常組相近；海參皂苷的攝食對(duì)ACE、REN mRNA表達(dá)量無(wú)影響，海參皂苷高劑量組ACE2 mRNA表達(dá)水平升高（P＜0.05）。結(jié)論 海參皂苷可改善肥胖進(jìn)展過(guò)程中的血壓升高，其機(jī)制可能與腎素－血管緊張素系統(tǒng)（RAS）的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。

關(guān)鍵詞：海參；皂苷；肥胖；高血壓；RAS；ACE；ACE2

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2015－7－22 10：42 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／34．1086．R．20150727．0901．031．html

海參是我國(guó)著名的海珍品，也是傳統(tǒng)的藥食同源的海洋食品，位居海八珍之首，具有多種營(yíng)養(yǎng)保健功效。海參皂苷（saponin of sea cucumber，SSC）是棘皮動(dòng)物海參的主要特征性代謝產(chǎn)物，有抗真菌、抗病毒、細(xì)胞毒活性、免疫調(diào)節(jié)等廣泛的藥理活性［1］。近年來(lái)對(duì)海參皂苷的研究逐漸增多，海參皂苷的多種藥理學(xué)作用得到證實(shí)［2］。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于皂苷降血壓的研究主要集中于植物來(lái)源的皂苷，如陳明等［3］對(duì)SHR大鼠灌胃低、中高濃度的無(wú)患子皂苷，發(fā)現(xiàn)中、高濃度皂苷具有持續(xù)降壓效果；陸益紅等［4］發(fā)現(xiàn)人參總皂苷灌胃SHR大鼠能產(chǎn)生稍遜于相同劑量卡托普利的降壓效果；Turova等［5］報(bào)道靜脈注射高純度人參皂苷能夠降低家兔血壓。海參皂苷結(jié)構(gòu)明顯不同于人參等植物源性皂苷，而關(guān)于海參皂苷的報(bào)道鮮有。

高血壓是一種常見(jiàn)的心血管系統(tǒng)疾病。目前我國(guó)高血壓患病人數(shù)已超過(guò)1億，并以每年500萬(wàn)人的速度增加。體重超重、膳食高鹽、中度以上飲酒是高血壓病發(fā)病的三大危險(xiǎn)因素［6］。其中，絕大多數(shù)為原因不明的原發(fā)性高血壓，體重超重和肥胖作為原發(fā)性高血壓的第一危險(xiǎn)因素，日益引起人們的關(guān)注。

目前，人們已在動(dòng)物身上建立了多種動(dòng)物高血壓模型，常用的模型一般有兩類，一類是通過(guò)對(duì)腎臟進(jìn)行手術(shù)，造成腎源性高血壓；另一類是自發(fā)性SHR大鼠，其更接近于家族性高血壓的人群。本實(shí)驗(yàn)中采用的db／db小鼠是一類瘦素受體突變的自發(fā)性肥胖小鼠，食欲旺盛、極度肥胖［7］，且伴隨肥胖血壓升高，其特征更接近于肥胖的高血壓人群。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察海參皂苷對(duì)db／db小鼠血壓的影響，初步探討海參皂苷對(duì)肥胖小鼠的降壓機(jī)制，為其作為海洋藥物原料提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1．1材料、試劑與儀器 海參皂苷以菲律賓刺參為原料，按照董平等［8］的方法制備，其純度經(jīng)HPLC法測(cè)定達(dá)91%。

C57BL／KsJ（db／db）小鼠合計(jì)24只，SPF級(jí)，♂，體質(zhì)量20～25 g；C57BL／KsJ作為正常對(duì)照，共5只，SPF級(jí)，♂，體質(zhì)量15～20 g，購(gòu)自南京青紫蘭科技有限公司。

小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)定系統(tǒng)，CODA 2-Channels型，美國(guó)Kent Scientific公司；Ultra Trurrax T18 Basic型高速勻漿機(jī)，德國(guó)Ika公司；iQ5型Realtime PCR儀，美國(guó)Bio-Rad公司。

1．2方法

1．2．1動(dòng)物分組及飼料配制 24只C57BL／KsJ （db／db）小鼠經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，按體質(zhì)量隨機(jī)分為模型組、海參皂苷低劑量組和海參皂苷高劑量組，每組8只；并以5只C57BL／KsJ作為正常對(duì)照組。其中，對(duì)照組和模型組均喂食基礎(chǔ)飼料，海參皂苷低、高劑量組在基礎(chǔ)飼料的基礎(chǔ)上分別添加0.2 g ·kg－1的海參皂苷和0.4 g·kg－1的海參皂苷。各組飼料具體成分如Tab 1所示。

Tab 1 Compositions of experimental diets

1．2．2動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 動(dòng)物放入鋼絲籠內(nèi)單只飼喂，室溫（23±2）℃，12∶12 h明暗交替，自由攝食和飲水，連續(xù)喂養(yǎng)6周。分別于第3周和第6周進(jìn)行血壓測(cè)定。末次喂食后，禁食不禁水10 h，眼球取血處死，取腎臟于－80℃保存，用于提取RNA。

1．2．3血壓測(cè)定 參照小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)血壓儀說(shuō)明書(shū)，使用尾袖套法無(wú)創(chuàng)血壓系統(tǒng)測(cè)量小鼠尾動(dòng)脈血壓，測(cè)定前1周，每日使小鼠進(jìn)入套筒適應(yīng)15 min，模擬測(cè)試3 min，實(shí)際測(cè)定時(shí)于測(cè)定前5 min進(jìn)入套筒，適應(yīng)后連續(xù)測(cè)定，取5次成功測(cè)定值的平均值為其實(shí)際血壓值。

1．2．4腎臟相關(guān)基因mRNA表達(dá)量的測(cè)定 使用TRIzol法提取腎臟組織總RNA，依照M-MLV說(shuō)明書(shū)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄步驟得到cDNA，并參照SYBR Green I Master Mix說(shuō)明書(shū)進(jìn)行RT-qPCR，檢測(cè)各目的基因mRNA表達(dá)量。PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋?5℃預(yù)變性10 min；95℃變性15 s，57℃退火20 s，72℃延伸30 s，重復(fù)45個(gè)循環(huán)。目的基因mRNA表達(dá)量以18s為內(nèi)參進(jìn)行校正。實(shí)驗(yàn)中使用引物序列如Tab 2所示。

Tab 2 Primer sequences of RT-qPCR amplification

2　結(jié)果

2．1海參皂苷對(duì)小鼠生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 由Tab 3可以看出，與正常組相比，模型組小鼠在飼養(yǎng)前后體重明顯大于正常組，這也是C57BL／KsJ（db／db）小鼠的典型特征。在日平均攝入能量相近的情況下，海參皂苷低、高劑量組小鼠體重增加均受到抑制。而由Fig 1可知，模型組與海參皂苷組小鼠的身體各部分脂肪重量較正常組小鼠均明顯升高（P＜0.01）；與模型組相比，身體各部分脂肪重量海參皂苷組均明顯下降，其中，海參皂苷高劑量組腎周脂肪、皮下脂肪、生殖腺周圍脂肪、腸系膜脂肪的重量分別下降0.21（P＜0.05）、0.25（P＜0.01）、0.28（P ＜0.01）和0.46（P＜0.01）。說(shuō)明皂苷有抑制體重增長(zhǎng)和抑制體脂肪蓄積的效果。

Tab 3 Effects of sea cucumber saponin on the growth of mice（±s，n＝8）

Tab 3 Effects of sea cucumber saponin on the growth of mice（±s，n＝8）

**P＜0.01 vs model

Group　Food intake／g·d－1Body weight gain／g Normal　2．45±0．43　6．6±0．4 Model　2．93±0．79　13．7±0．3 SSC 0．2 g·kg－1　3．09±1．24　10．4±0．1**SSC 0．4 g·kg－1　2．93±0．98　10．6±0．2**

Fig 1 Effects of sea cucumber saponin on adipose tissue weight in mice（n＝8）

2．2海參皂苷對(duì)小鼠血壓的影響 Fig 2、3分別為小鼠血壓第3周和第6周的測(cè)量值。由Fig 2所示，第3周時(shí)模型組、海參皂苷組血壓水平較正常組均明顯升高（P＜0.01），海參皂苷組與模型組相比，血壓有降低趨勢(shì)，但兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Fig 3示第6周數(shù)據(jù)中可以看出，與正常組相比，模型組的舒張壓和收縮壓水平均升高（P＜0.01），分別升高了0.22和0.19。相較于模型組，海參皂苷低劑量組的收縮壓降低0.09（P＜0.05），高劑量組的血壓降低更為明顯，特別是收縮壓降低0.15（P＜0.01），更接近于正常組。

Fig 2 Effects of sea cucumber saponin on blood pressures in mice（n＝8）

2．3海參皂苷對(duì)小鼠腎臟基因mRNA表達(dá)量的影響

2．3．1海參皂苷對(duì)小鼠腎臟ACE和ACE2 mRNA表達(dá)量的影響 ACE是腎素－血管緊張素系統(tǒng)（RAS）的重要組件，是上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表面的膜結(jié)合蛋白。ACE2即血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2，其與ACE表達(dá)失衡導(dǎo)致RAS系統(tǒng)過(guò)度激活，是高血壓形成與發(fā)展的重要原因。對(duì)腎臟中ACE和ACE2 mR-NA表達(dá)量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如Fig 4所示。與正常組相比，模型組ACE mRNA表達(dá)量略有降低，海參皂苷低劑量組和高劑量組均有所上升，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。海參皂苷低劑量組和高劑量組ACE2 mRNA表達(dá)量較模型組明顯上升（P＜0.05），海參皂苷高劑量組較低劑量組略高，但兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Fig 3 Effects of sea cucumber saponin on blood pressures in mice（n＝8）

Fig 4 Effects of sea cucumber saponin on nephritic ACE and ACE2 level in mice（n＝8）

2．3．2海參皂苷對(duì)腎臟基因REN mRNA表達(dá)量的影響 對(duì)腎臟基因REN mRNA表達(dá)量的測(cè)定結(jié)果如Fig 5所示，與對(duì)照組相比，模型組REN mRNA表達(dá)水平有升高趨勢(shì)；與模型組相比，海參皂苷低劑量組REN mRNA表達(dá)量較模型組有所升高，且高劑量組升高幅度較低劑量組小，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Fig 5 Effects of sea cucumber saponin on nephritic REN level in mice（n＝8）

3　討論

近年來(lái)，人們生活水平日益提高，超重、肥胖人口日益增多，成為高血壓發(fā)病的重要因素之一。已有研究顯示，肥胖者與正常體重者相比，患高血壓的可能性增加7倍［9］，而大量實(shí)驗(yàn)與臨床研究表明，高血壓常伴有胰島素抵抗、高胰島素血癥、糖代謝和脂肪代謝異常等，并引起冠心病、心力衰竭、腎功能不全等并發(fā)癥［10］，導(dǎo)致人體全身臟器的損害，嚴(yán)重影響人的身體健康，甚至危及人們的生命。通過(guò)飲食預(yù)防和控制高血壓，特別是針對(duì)臨界高血壓（邊緣型高血壓）的干預(yù)尤為重要。近年來(lái)，已有報(bào)道表明食物中的皂苷類具有降血壓功效，卞海等［11］等研究表明，無(wú)患子皂苷可降低原發(fā)性高血壓大鼠的血壓；武聰?shù)龋?2］研究表明，對(duì)于兩腎兩夾法造高血壓大鼠模型，人參皂苷的降壓效果明顯，并適當(dāng)改善模型組大鼠心臟、腎臟等的形態(tài)學(xué)損傷程度；而關(guān)于海參皂苷的降壓功效研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)選取伴隨肥胖而血壓升高的C57BL／KsJ（db／db）小鼠，與其他高血壓模型小鼠相比，屬于臨界高血壓模型，其模型特點(diǎn)與因肥胖造成的邊緣型高血壓人群更為接近。

通過(guò)對(duì)小鼠的血壓進(jìn)行檢測(cè)，可發(fā)現(xiàn)模型組小鼠血壓明顯高于正常對(duì)照組，即伴隨著肥胖的血壓升高。而海參皂苷高劑量組血壓與模型組相比明顯降低，說(shuō)明海參皂苷具有較為明顯的降血壓作用。

RAS是心血管功能調(diào)節(jié)的重要系統(tǒng)，ACE、ACE2和REN均為RAS系統(tǒng)中的成員。肝臟合成的前體蛋白血管緊張素原（AGT）可在腎素（REN）的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)活性的血管緊張素I（Ang I）。ACE全身性表達(dá)，作為一種升壓酶在RAS中發(fā)揮作用，將血管緊張素I（Ang I）轉(zhuǎn)化形成血管緊張素Ⅱ（AngⅡ），并且降解具有血管舒張性的Ang（1-7）。ACE2主要在心臟、腎臟及睪丸中表達(dá)，最明顯的功能為降解AngⅡ形成Ang（1-7），起到舒緩血壓的作用［13］。ACE2的缺失會(huì)促進(jìn)高血壓病情發(fā)展并減弱降壓藥ACE抑制劑的降壓效果［14］。因此，關(guān)于RAS的新觀點(diǎn)認(rèn)為其具有使血管收縮和血管舒張的雙重功能，而功能的實(shí)現(xiàn)從根本上取決于ACE-ACE2的平衡［15］。本實(shí)驗(yàn)對(duì)小鼠腎臟REN、ACE、ACE2的mRNA表達(dá)量的測(cè)定結(jié)果顯示，海參皂苷可明顯上調(diào)ACE2的表達(dá)量，使得ACE／ACE2比值降低，這可能是其發(fā)揮降血壓作用的機(jī)制之一。有研究發(fā)現(xiàn)給予Ang（1-7）對(duì)血壓有不利影響，過(guò)量Ang（1-7）的存在可能造成ACE-ACE2的失衡，進(jìn)而利于AngⅡ的積累［16］，說(shuō)明ACE2表達(dá)量的升高，以及活性的增加比添加ACE2的產(chǎn)物更利于高血壓疾病的治療［17］。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在攝入能量相近的情況下，海參皂苷組（低劑量組和高劑量組）體重以及身體各部分脂肪重量均低于模型組小鼠。已有研究表明，海參皂苷能夠抑制高脂肪飲食誘導(dǎo)的肥胖［18］，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明海參皂苷對(duì)遺傳性肥胖也有效。

此外，肥胖體脂肪組織增多，脂肪組織作為一種重要的內(nèi)分泌組織分泌脂肪細(xì)胞因子，而瘦素等被認(rèn)為在伴隨肥胖的高血壓中起中介作用［19］；同時(shí)，脂肪組織是體內(nèi)AngⅡ的重要補(bǔ)充來(lái)源，而AngⅡ也可促進(jìn)機(jī)體前脂肪細(xì)胞分化和脂肪細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)脂肪組織形成，形成惡性循環(huán)［20］，促使血壓升高。因此，海參皂苷也可能通過(guò)改變脂肪組織分泌的升壓性細(xì)胞因子而抑制肥胖小鼠血壓升高。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了海參皂苷具有明顯抑制肥胖體脂肪蓄積，以及改善肥胖進(jìn)程中的血壓升高的作用，其機(jī)制與RAS的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。而海參皂苷是對(duì)RAS中基因直接作用還是通過(guò)影響脂肪組織進(jìn)一步影響RAS以發(fā)揮降壓作用，需后續(xù)研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

（致謝：本實(shí)驗(yàn)于中國(guó)海洋大學(xué)食品學(xué)院人類健康實(shí)驗(yàn)室完成，感謝實(shí)驗(yàn)室所提供的幫助與支持。）

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Effects of sea cucumber saponin on blood pressure in obese mice

ZHANG Ling-yu，SONG Shan-shan，XU Jie，DONG Ping，XUE Chang-hu，WANG Yu-ming
（College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao Shandong 266003，China）

Abstract：Aim To investigate the effects of saponin of sea cucumber（SSC）on the blood pressure in obese mice．Methods C57BL／KsJ（db／db）mice were ran-domized into 3 groups（8 mice each）：model group，low-dose SSC group and high-dose SSC group．Normal C57BL／KsJ mice were used as control．The low and high SSC groups were fed on basal diets incorporated with 0.02%and 0.04%SSC．Different treatments were administered for 6 weeks and arterial pressure was measured in the third and sixth weeks．The abundance of renal ACE，ACE2 and REN mRNA was detected by real time PCR．Results Compared with controlbook=1174,ebook=143group，the blood pressure of model group mice was ob-viously raised（P＜0.01）．Low-dose SSC group mice showed lower blood pressure than model group without statistically significant differences，and the blood pres-sure of high-dose SSC group mice was similar to that of control group and significantly lower than model group．（P＜0.05）There were no remarkable differences a-bout ACE and REN mRNA among the groups，howev- er，ACE2 mRNA level was significantly increased in high-dose SSC group．Conclusion SSC plays a vital role in decreasing blood pressure，which probably re-lates to the regulating function of renin-angiotensin sys-tem（RAS）．

Key words：sea cucumber；saponin；obesity；hyperten-sion；RAS；ACE；ACE2

作者簡(jiǎn)介：張鈴玉（1991－），女，碩士生，研究方向：海洋生物活性物質(zhì)，E-maill：lyuzhang2010＠hotmail．com；王玉明（1973－），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：食品活性成分功效，通訊作者，E-mail：wangyuming＠ouc．edu．cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No U1406402）；教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”（No NCET-13-0534）；＂泰山學(xué)者＂建設(shè)工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)

收稿日期：2015－04－18，修回日期：2015－05－25

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001－1978（2015）08－1169－06

doi：10．3969／j．issn．1001－1978．2015．08．028