黃連溫膽湯改善代謝綜合征大鼠糖脂代謝的作用及機(jī)制研究

龐琳蓉， 李賽美

（1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東廣州 510405；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣東廣州 510405）

代謝綜合征（metabolism syndrome，MS）是一種以高血壓、高血糖、肥胖為主要特征的代謝紊亂疾病[1]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國MS患病率為14%～17%，大約有1.3億患者，而且隨著生活方式的改變和運(yùn)動(dòng)減少，MS發(fā)病率呈現(xiàn)上升的趨勢[2]。MS可以引起動(dòng)脈粥樣硬化，進(jìn)而發(fā)生心腦血管疾病，導(dǎo)致患者致死致殘，不僅影響居民的身心健康和生活，而且給家庭和國家造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。胰島素抵抗、炎癥因子、游離脂肪酸等在MS發(fā)生發(fā)展過程中起到重要的作用[3]。MS屬于中醫(yī)學(xué)“痰證”范疇，黃連溫膽湯源自《六因條辨》，具有清熱燥濕、理氣化痰等功效。研究表明，黃連溫膽湯可以提高M(jìn)S的臨床療效，降低血脂、血糖、血壓[4-6]，但是關(guān)于其具體作用機(jī)制尚未明確。因此，本研究復(fù)制了MS大鼠模型，用黃連溫膽湯進(jìn)行干預(yù)，初步觀察其對體質(zhì)量，Lee’s指數(shù)，收縮壓（systolic pressure，SBP），血脂[總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）]，空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG），血清胰島素水平（fasting serum insulin，F(xiàn)ins），胰島素抵抗指數(shù)（homeostasis model assessment-insulin resistance index，HOMA-IR），葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 4（glucose transporter 4，GLUT-4），瘦素，游離脂肪酸（free fatty acids，F(xiàn)FA），腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α），白細(xì)胞介素 6（interleukin 6，IL-6）的影響，以期為進(jìn)一步探討黃連溫膽湯治療MS的作用和可能機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及飼料 40只雄性大鼠，SPF級，7～8周齡，體質(zhì)量180～200 g。動(dòng)物和飼料由北京維通達(dá)生物技術(shù)有限公司提供，生產(chǎn)許可證號：SCXK（京）2014-0001。動(dòng)物飼養(yǎng)于廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[使用許可證號：SYXK（粵）2018-0182]。高脂高糖飼料質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方：66.5%基礎(chǔ)飼料、20%蔗糖、10%豬油、2.5%膽固醇、1%膽酸鹽。

1.2 藥品、試劑與儀器 黃連溫膽湯（組成中藥為川黃連10 g、竹茹15 g、枳實(shí)10 g、姜半夏15 g、橘紅9 g、甘草3 g、生姜6 g、茯苓15 g）由廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中藥房提供，均為道地藥材。分別加6倍和4倍量的水浸泡30 min后，煎煮2次，混勻藥液后100℃濃縮至2 g/mL，置于-4℃冰箱備用。阿托伐他汀鈣片，輝瑞制藥有限公司生產(chǎn)，批號：20171134。GLUT-4、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6酶聯(lián)免疫吸附分析（ELISA）試劑盒，由上海和序生物科技有限公司提供；胰島素ELISA試劑盒，由深圳市安提生物科技有限公司提供。血糖分析儀（美國強(qiáng)生公司）；全自動(dòng)生化分析儀（日本東芝公司）；大鼠無創(chuàng)血壓儀（上海玉研科學(xué)儀器有限公司）；YP2001電子天平（上海平軒科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 動(dòng)物分組和模型構(gòu)建 將40只大鼠隨機(jī)分為正常組（N=10）和造模組（N=30）。正常組給予基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)，造模組給予高脂高糖飼料喂養(yǎng)誘導(dǎo)MS模型[7]，造模時(shí)間為8周。8周后檢測造模組大鼠的Lee’s指數(shù)、SBP、FBG、TG，若大鼠出現(xiàn)肥胖、高血壓、FBG升高和TG增高即可判斷MS造模成功[8]。造模結(jié)束后，造模組死亡1只，2只造模不成功，27只造模成功，然后將這27只大鼠隨機(jī)分為模型組、中藥組和西藥組。

1.4 給藥方法 給藥劑量按照人和動(dòng)物間體表面積折算表計(jì)算。造模成功后（第9周），中藥組給予黃連溫膽湯（劑量為18.0 g·kg-1·d-1）灌胃，西藥組給予阿托伐他汀鈣片（劑量為15.0 mg·kg-1·d-1，加生理鹽水配制）溶液灌胃，正常組和模型組給予等體積的生理鹽水灌胃，共灌胃8周。給藥期間，模型組、中藥組和西藥組繼續(xù)高脂高糖飼料喂養(yǎng)，正常組繼續(xù)基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)。

1.5 標(biāo)本采集 末次給藥后，所有大鼠禁食不禁飲12 h，100 g/L水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉后開腹經(jīng)腹主動(dòng)脈采血，3 000 r/min離心15 min，取上清液，-80℃保存。

1.6 指標(biāo)檢測 全自動(dòng)生化分析儀檢測TC、TG、LDL、HDL；ELISA檢測GLUT-4、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6、Fins；血糖儀檢測FBG；無創(chuàng)血壓儀測量尾動(dòng)脈SBP；血糖儀檢測血糖；電子天平測量體質(zhì)量；HOMA-IR＝FBG×Fins/22.5；Lee’s指數(shù)= 體質(zhì)量（g）1/3×103/體長（cm）。

1.7 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，多組比較采用單因素方差分析，兩兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP比較 與正常組比較，模型組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP明顯降低（P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP比較Table 1 Comparison of the body mass，Lee’s index，SBP in various groups (±s)

表1 各組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP比較Table 1 Comparison of the body mass，Lee’s index，SBP in various groups (±s)

①P＜0.05，與正常組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別正常組模型組中藥組西藥組SBP（p/mmHg）112.21±24.32 165.34±34.12①124.15± 41.26①②121.34± 28.75①②N 10 9 9 9體質(zhì)量（m/g）413.25±113.15 673.52±138.12①467.23± 151.85①②457.54± 162.21①②Lee’s指數(shù)254.36±45.65 354.22±86.27①275.86± 92.15①②269.42± 72.36①②

2.2 各組大鼠血清TC、TG、LDL、HDL比較 與正常組比較，模型組大鼠血清TC、TG、LDL明顯升高（P＜0.05），HDL明顯降低（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠TC、TG、LDL明顯降低（P＜0.05），HDL明顯升高（P＜0.05）。見表2。

表2 各組大鼠血清TC、TG、LDL、HDL比較Table 2Comparison of serum levels of TC，TG，LDL，and HDL in various groups[±s，c/（mmol·L-1）]

表2 各組大鼠血清TC、TG、LDL、HDL比較Table 2Comparison of serum levels of TC，TG，LDL，and HDL in various groups[±s，c/（mmol·L-1）]

①P＜0.05，與正常組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別正常組模型組中藥組西藥組HDL 0.96±0.18 0.51±0.17①0.84± 0.27①②0.86± 0.31①②N 10 9 9 9 TC 1.38±0.24 2.16±0.41①1.54± 0.26①②1.42± 0.37①②TG 0.62±0.14 1.79±0.31①0.71± 0.21①②0.69± 0.26①②LDL 1.02±0.27 1.95±0.31①1.12± 0.28①②1.14± 0.46①②

2.3 各組大鼠FBG、Fins、HOMA-IR、GLUT-4比較 與正常組比較，模型組大鼠FBG、Fins、HOMA-IR明顯升高（P＜0.05），GLUT-4明顯降低（P＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠FBG、Fins、HOMA-IR明顯降低（P ＜0.05），GLUT-4明顯升高（P＜0.05）。見表3。

2.4 各組大鼠血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6比較 與正常組比較，模型組大鼠血清血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明顯升高（P ＜0.05）；與模型組比較，中藥組大鼠血清血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明顯降低（P＜0.05）。見表4。

表3 各組大鼠FBG、Fins、HOMA-IR、GLUT-4比較Table 3 Comparison of FBG，F(xiàn)ins，HOMA-IR，and GLUT-4 in various groups (±s)

表3 各組大鼠FBG、Fins、HOMA-IR、GLUT-4比較Table 3 Comparison of FBG，F(xiàn)ins，HOMA-IR，and GLUT-4 in various groups (±s)

①P＜0.05，與正常組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別正常組模型組中藥組西藥組GLUT-4[ρ/（μg·L-1）]4.16±0.43 2.13±0.67①3.98± 0.51①②3.86± 0.59①②N 10 9 9 9 FBG[c/（mmol·L-1）]5.13±0.84 9.12±2.15①6.65± 0.76①②6.47± 1.02①②Fins[J/（mIU·L-1）]12.36±2.34 21.61±5.37①13.64± 2.18①②14.06± 6.12①②HOMA-IR 2.85±0.31 8.75±1.14①3.15± 1.25①②3.06± 1.18①②

表4 各組大鼠血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6比較Table 4 Comparison of serum levels of leptin，F(xiàn)FA，TNF-ɑ，and IL-6 in various groups (±s)

表4 各組大鼠血清瘦素、FFA、TNF-α、IL-6比較Table 4 Comparison of serum levels of leptin，F(xiàn)FA，TNF-ɑ，and IL-6 in various groups (±s)

①P＜0.05，與正常組比較；②P＜0.05，與模型組比較

組別正常組模型組中藥組西藥組IL-6[ρ/（ng·L-1）]36.21±8.34 67.54±12.52①42.37± 8.46①②41.24± 11.73①②N 10 9 9 9瘦素[ρ/（ng·L-1）]3.16±0.38 6.84±2.15①3.57± 1.06①②3.43± 0.95①②FFA[c/（μmol·L-1）]154.12±42.41 297.37±94.18①162.87± 47.62①②158.24± 53.58①②TNF-α[ρ/（μg·L-1）]1.65±0.27 4.86±0.74①1.82± 0.45①②1.76± 0.52①②

3 討論

代謝綜合征（MS）是內(nèi)分泌科最常見的慢性代謝紊亂性疾病，已成為影響人類健康的主要慢性疾病之一，可引起冠心病、腦梗死等嚴(yán)重心腦血管疾病，具有較高的死亡率和致殘率。MS糖脂代謝紊亂和胰島素抵抗的病理基礎(chǔ)與中醫(yī)學(xué)“痰濁”的中醫(yī)病因病機(jī)高度契合。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為脂肪、糖、蛋白質(zhì)等屬于“精微物質(zhì)”范疇，當(dāng)精微物質(zhì)運(yùn)化失常，聚為痰濕，阻滯氣機(jī)。嗜食肥甘厚膩者，生膏生脂，引發(fā)肥胖，肥胖生中滿，中滿生內(nèi)熱，脾失健運(yùn)，水液運(yùn)化失常，化生痰濕，故治療MS主要以清熱燥濕、化痰為主[9，10]。黃連溫膽湯出自《六因條辨》，由川黃連、竹茹、枳實(shí)、姜半夏、橘紅、甘草、生姜、茯苓等組成，方中姜半夏辛溫，燥濕化痰，黃連苦寒，清熱燥濕，與半夏配伍，一溫一涼，共奏燥濕化痰之功。竹茹甘而微寒，清熱化痰；橘紅理氣行滯，燥濕化痰；枳實(shí)降氣導(dǎo)滯，消痰除痞。橘紅與枳實(shí)相合，理氣化痰之力增。茯苓健脾滲濕，以杜生痰之源。生姜調(diào)和脾胃，甘草調(diào)和諸藥。諸藥共奏清熱燥濕、理氣化痰之功。

MS是以肥胖、高血糖、高血壓等為主要特征的一組臨床癥候群，其共同的病理基礎(chǔ)為胰島素抵抗和高胰島素血癥[11]。當(dāng)機(jī)體發(fā)生胰島素抵抗時(shí)，胰島素作用的骨骼肌、肝臟和脂肪組織等靶組織對胰島素的敏感性和反應(yīng)性降低，表現(xiàn)為組織對胰島素介導(dǎo)的葡萄糖攝取和利用效率下降，并促進(jìn)機(jī)體代償性過度分泌胰島素。且胰島素抵抗與高血糖、高血壓、肥胖等相互影響、相互促進(jìn)，共同導(dǎo)致糖尿病、高血壓、肥胖等代謝性疾病的發(fā)生、發(fā)展[12]。胰島素抵抗主要表現(xiàn)為FBG、Fins和HOMA-IR持續(xù)升高。有研究發(fā)現(xiàn)，胰島素抵抗與痰濁的病理機(jī)制相一致，F(xiàn)BG、Fins、HOMA-IR等可作為MS痰證的微觀辨證依據(jù)[13，14]。

GLUT-4是一種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，主要分布于肌肉和脂肪組織，在胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展中起到重要的作用。當(dāng)胰島素分泌增加時(shí)，通過激活胰島素受體進(jìn)而激活蛋白激酶B，最終促進(jìn)GLUT-4通過胞吞作用將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞內(nèi)[15]。研究發(fā)現(xiàn)，敲除GLUT-4基因大鼠出現(xiàn)高血糖和胰島素抵抗，而過表達(dá)GLUT-4可以改善高血糖癥狀[16]。

瘦素由脂肪組織分泌，可以作用于中樞和外周多個(gè)位點(diǎn)，影響機(jī)體的生理機(jī)能和能量代謝[17]。瘦素可以通過影響胰島素在脂肪細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪合成等途徑影響糖脂代謝，發(fā)生胰島素抵抗和MS[18]。FFA是一種與血清蛋白結(jié)合的脂肪酸，高TG血癥可以導(dǎo)致大量的FFA生成，進(jìn)而影響肝臟細(xì)胞對葡萄糖的攝取和利用，并且導(dǎo)致胰島B細(xì)胞分泌胰島素能力下降，引起代謝紊亂，促進(jìn)MS發(fā)生。肖鐵剛等[19]發(fā)現(xiàn)MS痰證患者瘦素、FFA明顯升高，痰濁是MS發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)。

炎癥反應(yīng)主要表現(xiàn)為TNF-α、IL-6等炎癥因子持續(xù)處于輕度升高水平。TNF-α、IL-6升高存在于胰島素抵抗、內(nèi)皮功能紊亂等多個(gè)MS組分中。TNF-α、IL-6可以通過多種途徑減少胰島素介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)以及誘導(dǎo)胰島B細(xì)胞凋亡，引起胰島素抵抗，最終導(dǎo)致MS[20，21]。有研究發(fā)現(xiàn)，MS痰證患者的炎癥反應(yīng)和炎癥因子分泌的相關(guān)基因表達(dá)明顯升高，提示炎癥因子可能是痰證的微觀生物學(xué)基礎(chǔ)[22]。

本研究采用高脂高糖膳食誘導(dǎo)MS大鼠模型，將40只大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、中藥組和西藥組，分別給予相應(yīng)藥物干預(yù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，與正常組比較，模型組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP、TC、TG、LDL、FBG、Fins、HOMA-IR、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明顯升高，HDL、GLUT-4明顯降低，提示高脂高糖膳食可成功誘導(dǎo)MS模型；與模型組比較，中藥組大鼠體質(zhì)量、Lee’s指數(shù)、SBP、TC、TG、LDL、FBG、Fins、HOMA-IR、瘦素、FFA、TNF-α、IL-6明顯降低，HDL、GLUT-4明顯升高。提示黃連溫膽湯具有降低血脂、血糖、肥胖、血壓的作用。

綜上所述，黃連溫膽湯可能是通過減輕胰島素抵抗和炎癥反應(yīng)，抑制瘦素、FFA的表達(dá)，上調(diào)GLUT-4的水平，從而改善MS。