張明昊,郭 申,杜婧雯,俎兆軒,趙 紳,張 童
(河南中醫(yī)藥大學醫(yī)學院 鄭州 450046)
高脂血癥(Hyperlipidemia)是一種以血液中脂質水平升高及部分載脂蛋白水平降低為主要臨床表現(xiàn)的代謝性疾病[1-3],這種血脂水平異常不僅會增加心腦血管疾病發(fā)生的潛在危險,還會導致肝細胞脂肪性病變、腎小球硬化及固有細胞凋亡,故肝臟、腎臟是血脂異常致?lián)p傷的主要靶器官[4-5]。西醫(yī)治療高脂血癥常以他汀類藥物為主,該類藥物雖能夠抑制HMG-CoA還原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMGCR)活性和升高肝臟組織內低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein,LDL)受體水平,進而使機體內總膽固醇(Total Cholesterol,T-CHO)和低密度脂蛋白膽固醇(Low Density Lipoprotein Cholesterol,LDL-C)水平降低,但長期用藥會損害肝、腎及肌肉功能,且停藥后血脂也會升高[1]。
中醫(yī)學認為“痰濁、瘀血”為高脂血癥主要病機,其發(fā)病與肝、腎關系密切,祛瘀通絡為其主要治療思路[6]。燈盞花素(Scutellarin,SCU,40,5,6-三羥基黃酮-7-葡萄糖醛酸苷,分子式:C21H18O12)是一種能夠活血化瘀、通脈活絡、祛風除濕的黃酮類化合物,由燈盞花全枝中提取,臨床上用于多種心腦血管疾病的治療[7-8]。本課題組曾對燈盞花素的藥理作用進行了深入研究,發(fā)現(xiàn)該藥一方面可改善微循環(huán)、清除氧自由基而保護肝臟;另一方面可以降低血液粘稠度、對抗細胞脂質過氧化而保護腎臟,但其對血脂異常升高引起的肝腎損傷是否具有保護作用還未見報道。因燈盞花素活血化瘀的作用符合高脂血癥“祛瘀通絡”的治療思路,且臨床上已有燈盞花素治療高脂血癥患者的少量報道,故本課題組選用燈盞花素對高脂血癥大鼠進行干預,以辛伐他汀為陽性對照藥物,觀察燈盞花素對高脂血癥大鼠血脂水平及肝腎功能的影響。
燈盞花素雖能去纖降脂、保護肝腎,但其對血脂水平干預及肝腎保護機制尚不清楚。本課題組考慮到肝激酶B1(Liver kinase B1,LKB1)/單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)通路與多種能量代謝異常疾病密切相關[9],而Notch信號受體1(Notch1)/Notch信號配體1(Jagged1)通路與多種慢性腎臟疾病密切相關[10],故本研究將從LKB1/AMPK、Notch/Jagged1兩條通路的角度探究燈盞花素對高血脂癥大鼠血脂水平干預及肝腎保護機制,對中醫(yī)藥治療高脂血癥具有一定的啟示意義。本實驗目的在于探究燈盞花素通過激活LKB1/AMPK通路、抑制Notch/Jagged1通路對高血脂癥大鼠血脂水平干預及肝腎保護機制,為中醫(yī)藥防治高脂血癥提供實驗數(shù)據(jù),并為高血脂癥的臨床治療提供新的方向。
8周齡清潔級雄性SD大鼠,體質量180-220 g,鄭州市中原區(qū)夢飛養(yǎng)殖場提供,動物生產許可證號:SCXK(豫)2020-0005,動物質量合格證號:110981201100002671。大鼠飼養(yǎng)于河南中醫(yī)藥大學醫(yī)學實驗教學中心,動物使用許可證號:SYXK(豫)2020-0004,實驗期間動物飼養(yǎng)環(huán)境溫度為20-22℃,相對濕度為55%-60%,正常光照,大鼠自由飲水采食。
燈盞花素片(20 mg/片,國藥準字Z20013018,批號:20210101)購自廣東彼迪藥業(yè)有限公司;辛伐他?。ㄅ枺?810409,國藥準字H20066196,規(guī)格:10 mg/片)購自杭州默沙東制藥有限公司;高脂飼料由鄭州市中原區(qū)夢飛養(yǎng)殖場提供;氨基甲酸乙酯(批號:20200326)購自上海山浦化工有限公司;甘油三酯(Triglyceride,TG)測定試劑盒(批號:ML003393-1)、高密度脂蛋白膽固醇(High Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)測定試劑盒(批號:ML059157-1)、天門冬氨酸氨基轉移酶(Aspartate Aminotransferase,AST)測定試劑盒(批號:ML059334-1)、總膽固醇(Total Cholesterol,T-CHO)測定試劑盒(批號:MLSH0502)、低密度脂蛋白膽固醇(Low Density Lipoprotein Cholesterol,LDL-C)測定試劑盒(批號:ML037144-1)、肌酐(Creatinine,Cr)測定試劑盒(批號:ML058879-1)、尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)測定試劑盒(批號:MLSH0416)、丙氨酸氨基轉移酶(Alanine Aminotransferase,ALT)測定試劑盒(批號:ML037336-1)均購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;兔鏈霉卵白素-生物素檢測(SP)試劑盒(批號:SP-9001)、二氨基聯(lián)苯胺法(Diaminobenzidine,DAB)顯色試劑盒(批號:ZLI-9019)均購自北京中杉金橋生物技術有限公司;肝激酶B1(LKB1)抗體(批號:bs-3948R)、3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶(HMGCR)抗 體(bs-5068R)、Notch信 號 受 體1(Notch1)抗體(批號:ab167441)、Notch信號配體1(Jagged1)抗體(批號:ab300561)、發(fā)狀分裂相關增強子1(Hes1)抗體(批號:ab108937)均購自Abcam公司;TriQuick總RNA提取試劑(批號:R1100)、cDNA合成試劑盒(批號:G3330)、實時熒光定量PCR擴增試劑(批號:G3320)均購自武漢賽維爾生物科技有限公司。
Secura124-1CN型電子天平購自德國公司Sartorius公司;DNM-9606型酶標儀購自北京普朗新技術有限公司;Leica RM2245型石蠟切片機購自德國徠卡公司;C1650R-230V型高速冷凍離心機購自萊普特科學儀器(北京)有限公司;KH-BJ型生物組織包埋機、KH-P3型漂片儀、KH-P4烤片機購自湖北孝感闊??萍加邢薰?;CX23光學顯微鏡購自日本Olympus公司;CFX型熒光定量PCR儀購自美國Bio-rad公司。
1.3.1 動物分組、造模及給藥
取60只大鼠適應性飼養(yǎng)7天后,按體質量隨機分為正常組(Normal)、模型組(Model)、辛伐他汀組(Simvastatin)和燈盞花素低、中、高劑量組(Breviscapine-L,-M,-H),每組10只。正常組大鼠常規(guī)飼養(yǎng),飼喂普通飼料,其余各組大鼠均按10mL·kg-1腹腔注射75%蛋黃乳液(Egg Yolk Lotion),注射后大鼠禁食16 h,不禁水,16 h后飼喂高脂飼料(High Fat Feed),連續(xù)飼喂28天。辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組在造模同時即干預給藥,其中辛伐他汀組大鼠按20 mg·kg-1灌胃辛伐他?。⊿imvastatin)溶液;燈盞花素低、中、高劑量組大鼠分別按6 mg·kg-1、12 mg·kg-1、24 mg·kg-1灌胃燈盞花素(Breviscapine)溶液,1次/天,連續(xù)28天。
1.3.2 標本采集
末次給藥24h后,各組大鼠稱重后腹腔注射氨基甲酸乙酯麻醉,注射劑量為1 g·kg-1,麻醉后采用腹主動脈取血,3000 r·min-1離心10 min,分離取血清。然后將大鼠頸椎脫臼處死,解剖取肝臟(Liver)和腎臟(Renal),去除臟器周圍結蹄組織,吸盡臟器表面血液,將取出的肝臟、腎臟置于電子天平上稱重、記錄;再將肝臟、腎臟各分兩部分,其中一部分放置于4%中性甲醛中固定;另一部分放入液氮速凍后再置于-80℃下儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 酶聯(lián)免疫(ELISA)法檢測血清TG、T-CHO、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、Cr、BUN水平
按照說明書,用ELISA法試劑盒對各組大鼠血清中TG、T-CHO、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、Cr、BUN水平進行檢測。
1.3.4 測定肝臟系數(shù)(LW/BW)、腎臟系數(shù)(RW/BW)
計算肝臟質量(Liver weight,LW)、腎臟質量(Renal weight,RW)與體質量(Body weight,BW)的比值,即肝臟系數(shù)(LW/BW)、腎臟系數(shù)(RW/BW),以此來評價肝臟、腎臟病變程度。
1.3.5 肝腎組織病理學觀察
取1.3.2項下固定的肝臟和腎臟組織,經(jīng)75%、85%、95%、100%乙醇(Ethanol)梯度脫水、二甲苯(Xylene)透明、固體石蠟(Paraffin Wax)包埋、4μm切片等實驗過程制作病理組織切片,切片經(jīng)二甲苯脫蠟、蘇木素-伊紅(Hematoxylin-Eosin,HE)染色,鹽酸乙醇分化,75%、85%、95%、100%乙醇梯度脫水、二甲苯透明后采用中性樹膠封片,光學顯微鏡(Light Microscope)下觀察肝、腎組織病理學變化并于400倍鏡下采集圖像。
1.3.6 免疫組織化學(Immunohistochemistry,IHC)法檢 測 肝 組 織p-AMPK、LKB1、HMGCR和 腎 組 織Notch1、Jagged1、Hes1蛋白水平
取1.3.5項下制作的肝臟、腎臟組織切片,經(jīng)二甲苯脫蠟、水化后,用檸檬酸鹽緩沖液(Citrate Buffer)熱修復8min,待溫度降至室溫后切片依次用過氧化氫(H2O2)孵育10min,磷酸鹽緩沖液(PBS)浸洗,山羊血清(Goat Serum)孵育30 min,然后分別滴加p-AMPK(1:1000)、LKB1(1:1000)、HMGCR(1:1000)、Notch1(1:1000)、Jagged1(1:1000)、Hes1(1:1000)抗體,4℃孵育過夜,次日切片復溫至37℃后滴加生物素標記的羊抗兔IgG二抗(HRP)孵育20 min,PBS緩沖液浸洗,二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色液顯色反應10min,自來水浸洗終止。然后蘇木素(Hematoxylin)復染3 min,鹽酸乙醇分化,自來水再次浸洗,切片經(jīng)75%、85%、95%、100%乙醇梯度脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片后于光學顯微鏡下觀察。每只大鼠肝臟、腎臟組織切片在400倍鏡下隨機選取1個視野,以棕黃色為陽性染色,采用Image-Pro Plus 6.0測定每個視野中平均光密度值(Average optical density value,AOD)值進行統(tǒng)計分析。
1.3.7 實時熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)法檢測肝組織AMPK、LKB1、HMGCR和腎組織Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA水平
根據(jù)GenBank已發(fā)表的大鼠AMPK(登錄號:NM023991)、LKB1(登 錄 號:NM001108069.1)、HMGCR(登錄號:NM013134.2)、Notch1(登錄號:NM001105721)、Jagged1(登錄號:NM019147.1)、Hes1(登 錄 號:NM024360.3)、GAPDH(登 錄 號:NM017008.4)基因序列設計特異性引物,引物序列見表1,以上引物采用DNA序列分析軟件(DNAStar)的PrimerSelect程序設計,并由上海生工生物工程有限公司合成。然后取肝臟、腎臟組織各100mg,加入1mL總RNA提取試劑(TriQuick)充分研磨勻漿后采用酚抽提法提取總RNA,經(jīng)濃度及純度檢測后在20μL反應體系內逆轉錄合成cDNA,再以2μL cDNA為模板,加入靶基因上下游引物、Taq DNA聚合酶、dNTP于15μL反應體系內進行定量PCR擴增。反應結束后,根據(jù)擴增曲線及溶解曲線判斷PCR反應特異性。所得結果以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase,GAPDH)為內參,用2-△△CT法計算目的基因相對水平。
表1 Real-time PCR引物序列
采用SPSS 24.0軟件進行統(tǒng)計分析,所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(xˉ±s)表示,多組間比較用單因素方差分析(One-Way ANOVA),方差齊者組間兩兩比較采用最小顯著差異法(Least-Significant Difference,LSD)檢驗,方差不齊者組間兩兩比較采用新復極差法(Dunnett-t)檢驗,P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。
與正常組比較,模型組、辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組T-CHO、TG、LDL-C水平明顯升高(P<0.05);HDL-C水平明顯降低(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組T-CHO、TG、LDL-C水平明顯降低(P<0.05);HDL-C水平明顯升高(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低、中劑量組T-CHO水平明顯升高(P<0.05);HDL-C水平明顯降低(P<0.05);燈盞花素低、中、高劑量組TG、LDL-C水平明顯升高(P<0.05)。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素中、高劑量組T-CHO、TG水平明顯降低(P<0.05);HDL-C水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素高劑量組LDL-C水平明顯降低(P<0.05)(圖1)。
圖1 燈盞花素對高脂血癥大鼠血脂水平的影響(xˉ±s,n=10)
與正常組比較,模型組和燈盞花素低、中劑量組肝臟系數(shù)明顯增加(P<0.05);模型組和燈盞花素低、中、高劑量組ALT水平明顯升高(P<0.05);模型組和燈盞花素低劑量組AST水平明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組肝臟系數(shù)、ALT和AST水平明顯降低(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低劑量組肝臟系數(shù)、AST水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素低、中劑量組ALT水平明顯升高(P<0.05)。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素高劑量組肝臟系數(shù)和ALT水平明顯降低(P<0.05);燈盞花素中、高劑量組AST水平明顯降低(P<0.05)(圖2)。
圖2 燈盞花素對高脂血癥大鼠肝臟功能的影響
與正常組比較,模型組和燈盞花素低、中、高劑量組腎臟系數(shù)明顯增加(P<0.05);BUN水平明顯升高(P<0.05);模型組和燈盞花素低、中劑量組Cr水平明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組腎臟系數(shù)、Cr和BUN水平明顯降低(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低、中劑量組腎臟系數(shù)和Cr水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素低、中、高劑量組BUN水平明顯升高(P<0.05)。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素高劑量組腎臟系數(shù)和Cr水平明顯降低(P<0.05);燈盞花素中、高劑量組BUN水平明顯降低(P<0.05)(圖3)。
圖3 燈盞花素對高脂血癥大鼠腎臟功能的影響
HE染色結果顯示,正常組大鼠肝細胞排列整齊,大小形態(tài)正常,肝小葉結構正常,未見脂肪滴;腎臟組織形態(tài)正常,肝腎組織均未見病理性變化。模型組大鼠肝細胞排列不整齊,細胞腫脹變大,細胞間分界不清晰,大量脂肪滴存在于細胞漿內;腎臟組織結構存在明顯擠壓,系膜基質明顯增加,腎小球局部可見局灶節(jié)段性硬化,腎小管變性,且可見大量炎性細胞浸潤于組織內;辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組大鼠肝細胞形態(tài)無異常,整體排列較平整,有少量脂肪滴存在于細胞漿;腎臟組織擠壓及腎小球、腎小管變性程度明顯改善,炎性細胞浸潤明顯減輕(圖4)。
圖4 燈盞花素對高脂血癥大鼠肝腎病理的影響(HE,×400)
免疫組化結果顯示,正常組肝組織有大量p-AMPK、LKB1表達,有少量HMGCR表達。與正常組比較,模型組、辛伐他汀組和燈盞花素低、中劑量組p-AMPK水平明顯降低(P<0.05),HMGCR水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素高劑量組p-AMPK水平明顯升高(P<0.05),HMGCR水平明顯降低(P<0.05);辛伐他汀組和燈盞花素低劑量組LKB1水平明顯降低(P<0.05);燈盞花素中、高劑量組LKB1水平明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組p-AMPK、LKB1水平明顯升高(P<0.05);HMGCR水平明顯降低(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低、中劑量組p-AMPK水平明顯降低(P<0.05),燈盞花素高劑量組p-AMPK水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素低劑量組LKB1水平明顯降低(P<0.05),HMGCR水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素中、高劑量組LKB1水平明顯升高(P<0.05);HMGCR水平明顯降低(P<0.05)(圖5)。
圖5 燈盞花素對高脂血癥大鼠肝組織p-AMPK、LKB1、HMGCR蛋白水平的影響(免疫組化,×400)
免疫組化結果顯示,正常組腎組織中有少量Notch1、Jagged1和Hes1表達。與正常組比較,模型組和燈盞花素低劑量組Notch1水平明顯升高(P<0.05),辛伐他汀組和燈盞花素高劑量組Notch1水平明顯降低(P<0.05);模型組、辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組Jagged1水平明顯升高(P<0.05);模型組和燈盞花素低、中、高劑量組Hes1水平明顯升高(P<0.05),辛伐他汀組Hes1水平明顯降低(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組Notch1、Jagged1和Hes1水平明顯降低(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低、中劑量組Notch1水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素低劑量組Jagged1水平明顯升高(P<0.05),燈盞花素高劑量組Jagged1水平明顯降低(P<0.05);燈盞花素低、中、高劑量組Hes1水平明顯升高(P<0.05)。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素中、高劑量組Notch1、Jagged1和Hes1水平明顯降低(P<0.05)(圖6)。
圖6 燈盞花素對高脂血癥大鼠腎組織Notch1、Jagged1、Hes1蛋白水平的影響(免疫組化,×400)
Real-time PCR結果顯示,與正常組比較,模型組、辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組AMPK mRNA水平明顯降低(P<0.05),HMGCR mRNA水平明顯升高(P<0.05);模型組和燈盞花素低、中、高劑量組LKB1 mRNA水平明顯降低(P<0.05)。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組AMPK、LKB1 mRNA水平明顯升高(P<0.05);辛伐他汀組和燈盞花素中、高劑量組HMGCR mRNA水平明顯降低(P<0.05)。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低劑量組AMPK mRNA水平明顯降低(P<0.05),HMGCR mRNA水平明顯升高(P<0.05);燈盞花素低、中、高劑量組LKB1 mRNA水平明顯降低(P<0.05)。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素中、高劑量組中、高劑量組LKB1 mRNA水平明顯升高(P<0.05),HMGCR mRNA水平明顯降低(P<0.05)(圖7)。
圖7 燈盞花素對高脂血癥大鼠肝組織AMPK、LKB1、HMGCR mRNA水平的影響
Real-time PCR結果顯示,與正常組比較,模型組、辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA水平明顯升高。與模型組比較,辛伐他汀組和燈盞花素低、中、高劑量組Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA水平明顯降低。與辛伐他汀組比較,燈盞花素低、中劑量組Notch1 mRNA水平明顯升高;燈盞花素低、中、高劑量組agged1、Hes1 mRNA水平明顯升高。與燈盞花素低劑量組比較,燈盞花素中、高劑量組Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA水平明顯降低(圖8)。
圖8 燈盞花素對高脂血癥大鼠腎組織Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA水平的影響
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活條件的改善,高脂高糖飲食伴隨不良生活習慣導致了血脂異常發(fā)病率呈逐年升高的趨勢,而血脂異常升高則會引起心血管病、腦血管病及肥胖等多種相關疾病的發(fā)生,從而加重我國國民醫(yī)療負擔[5,11]。血脂是血漿中T-CHO、TG及類脂的總稱,其水平異常升高即高脂血癥[12];LDL-C是一種脂蛋白,主要參與T-CHO從肝臟至外周組織的轉運過程;HDL-C是將T-CHO從外周組織轉運至肝臟代謝的一種脂蛋白[13],二者功能相互呼應,當LDL-C水平升高且HDL-C水平下降時,機體脂質代謝清除能力下降,就會引起高血脂癥。在對高脂血癥的病因、病理及降脂新藥研究中,構建與人類病變基本相似且具有重復性的高脂血癥動物模型是先決條件。本實驗采用了一次性腹腔注射蛋黃乳液后飼喂高脂飼料的方法,誘導構建了大鼠高脂血癥模型[14],結果發(fā)現(xiàn)該模型大鼠T-CHO、TG和LDL-C水平升高而HDL-C水平下降,表明造模成功。該模型在臨床上與人類高脂血癥特征相似,可用于高脂血癥研究。
燈盞花學名為短葶飛蓬(Erigeron breviscapus),屬菊科,性溫,味辛、微苦,能活血通絡、散寒除濕[15],而燈盞花素就是從該種植物中分離得到的黃酮類成分,具有活血化瘀、通脈活絡、去纖降脂、擴張血管等功效[16],且運用此藥治療高脂血癥符合“祛瘀通絡”的治療理念。辛伐他汀是一種HMG-CoA還原酶抑制劑,可以有效降低血脂水平[5]?;谝陨纤悸?,本實驗選擇燈盞花素為治療藥物,以辛伐他汀為陽性對照藥,探討了其對高血脂大鼠的干預作用,結果發(fā)現(xiàn)燈盞花素可以明顯降低高血脂癥大鼠血清T-CHO、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平,表明燈盞花素具有較好地降血脂作用。
肝臟是機體脂質代謝的主要場所,血脂異常升高會導致肝臟出現(xiàn)脂肪堆積,并引起肝實質細胞出現(xiàn)脂肪性病變,肝臟功能受損,脂質代謝過程紊亂。肝臟系數(shù)可以反映肝臟的狀態(tài),其增加時則提示肝臟可能出現(xiàn)了腫脹、肥大、充血、水腫、增生等病理變化。ALT和AST水平是反映肝細胞膜的穩(wěn)定性的重要指標,也是臨床上肝功能的判斷標準,其水平升高提示肝細胞病變[17]。本實驗結果發(fā)現(xiàn)高脂血癥大鼠血清ALT、AST水平升高,肝臟系數(shù)增加,燈盞花素可以下調高脂血癥大鼠血清ALT、AST水平,并使肝臟系數(shù)減??;進一步病理觀察發(fā)現(xiàn),高血脂癥大鼠肝臟細胞呈現(xiàn)脂肪性病變,燈盞花素可以改善高血脂癥大鼠肝臟細胞脂肪變性程度,表明燈盞花素對高血脂癥大鼠肝臟功能具有保護作用。
血脂異常升高還可作為一種獨立的致病因素參與腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展過程。在高脂條件下,脂質可以黏附于腎小球內皮細胞并穿透至皮下間隙,在細胞及化學因子作用下刺激腎小球細胞外基質(Extracellular matrix,ECM)合成和分泌增加,腎小球硬化,腎臟固有細胞凋亡,從而導致腎臟結構改變,功能減退[18-19]。Cr是肌酸代謝的最終產物,由腎小管排泄;BUN是血漿中除蛋白質外的一種含氮化合物,由腎小球濾過而排出體外,二者均是臨床上檢測腎臟功能的重要指標,其水平升高則提示腎功能受損[20-21]。本實驗結果顯示高脂血癥模型大鼠血清Cr和BUN水平升高,且腎臟系數(shù)增加,進一步病理檢查發(fā)現(xiàn)該模型大鼠腎組織結構明顯擠壓,腎小球硬化,腎小管變性且可見大量炎性細胞浸潤,提示高脂血癥可造成腎臟損傷。燈盞花素可以下調高血癥大鼠血清Cr、BUN水平,減小腎臟系數(shù);改善腎臟病理變化,表明燈盞花素對高血脂癥大鼠腎臟功能具有保護作用。
AMPK是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,參與機體的能量代謝調節(jié)過程,并與多種能量代謝異常疾病密切相關[22],而LKB1-AMPK則是肝臟中主要的激活AMPK的信號通路。當細胞內AMP/ATP升高時,AMPKα亞基上Thr172位點可被LKB1磷酸化為p-AMPK而激活[23-26],p-AMPK則可以通過單磷酸腺苷活化蛋白激酶-白細胞分化抗原36(AMPK-CD36)、單磷酸腺苷活化蛋白激酶-乙酰輔酶A羧化酶(AMPKACC)、單磷酸腺苷活化蛋白激酶-羥甲基戊二酰輔酶A還原酶(AMPK-HMG-CoA)等多條通路影響肝臟脂肪酸攝入、氧化及T-CHO的合成[27]。機體內70%-80%的T-CHO在肝臟中合成,涉及多步酶催化反應,其中HMGCR是T-CHO合成過程中的限速酶,其活性降低可以減少膽固醇的合成[28-30]。本實驗結果發(fā)現(xiàn)高脂血癥大鼠肝臟組織中AMPK、p-AMPK、LKB1蛋白及mRNA水平降低,LKB1-AMPK通路被抑制,HMGCR蛋白及mRNA水平升高,T-CHO合成增加;燈盞花素可以通過上調AMPK、p-AMPK、LKB1蛋白及mRNA水平,下調HMGCR蛋白及mRNA水平來提升機體脂質代謝水平。
Notch信號通路是一條與細胞增殖、分化、凋亡有關的重要通路之一,在成熟哺乳類動物和人體內很少表達,但在多種腎臟疾病中表達水平升高[31]。以Notch1-4、DⅡ1-3、Jag1-2及Hey、Hes為代表的Notch信號受體、配體及胞內效應器共同參與了腎臟發(fā)育與腎血管形成過程[32-33],其中Notch1/Jagged1通路的異常激活與多種腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展過程有關。已有研究證實體外誘導大鼠腎小管上皮細胞高表達后可使其胞質中Notch1片段大量積累,從而進一步激活Notch通路以介導腎損傷過程;而Notch1在上皮細胞的異常表達也能誘導腎小管間質纖維化過程[34-36]。本實驗結果發(fā)現(xiàn)高脂血癥大鼠腎臟組織中Notch1、Jagged1和Hes1蛋白及mRNA水平升高,Notch通路被異常激活,用燈盞花素干預后Notch1、Jagged1和Hes1蛋白及mRNA水平降低,Notch通路被阻斷,由血脂異常升高引起的腎臟損傷進程得到了干預和延緩,這與腎損傷病理變化一致。
本實驗的小結如下:①燈盞花素可以明顯降低高血脂癥大鼠血清T-CHO、TG、LDL-C水平,升高HDLC水平,表明燈盞花素具有較好地降血脂作用。②燈盞花素可以改善高血脂癥大鼠肝臟細胞脂肪變性程度,表明燈盞花素對高血脂癥大鼠肝臟功能具有保護作用。③燈盞花素可以下調高血癥大鼠血清Cr、BUN水平,減小腎臟系數(shù);改善腎臟病理變化,表明燈盞花素對高血脂癥大鼠腎臟功能具有保護作用。④燈盞花素可通過激活LKB1/AMPK通路,抑制HMGCR水平來發(fā)揮其提升脂質代謝水平及抑制T-CHO合成的作用。⑤燈盞花素可通過抑制Notch1/Jagged1通路來延緩由血脂異常升高引起的腎臟損傷進程。⑥6 mg·kg-1和12 mg·kg-1劑量的燈盞花素降血脂及對肝腎的保護作用均弱于辛伐他汀,24 mg·kg-1劑量的燈盞花素降血脂及對肝腎的保護作用與辛伐他汀相仿。以上觀點均為燈盞花素在高脂血癥治療領域的首次提出,具有較高的研究價值。
辨證論治是中醫(yī)精髓所在,高血脂癥臨床治療也要審證求因,做到藥證相對。與他汀類藥物比較,燈盞花素祛邪之力較強,對氣滯血瘀型與痰濁阻遏型高脂血癥的療效較好,且在保護肝腎方面與傳統(tǒng)西藥作用相當,適合于長期用藥。由于中藥的治療作用存在多靶點、多通路共同作用的特點,故深入揭示燈盞花素降血脂及肝腎保護作用的機制將是本課題組以后的研究方向。