胡椒酸乙二胺對高脂血癥大鼠血脂水平和抗氧化能力的影響

張瑞　吐爾孫拜克·葉爾達　呂梅霞　迪娜·木合亞提　阿依古麗·阿力木　彭冰鑫

[摘要] 目的 研究胡椒酸乙二胺（PAE）對高脂血癥大鼠血脂水平和抗氧化能力的影響。 方法 選取SPF級雄性SD大鼠65只，測定其基礎血清膽固醇（TC）和三酰甘油（TG）水平，10只作為正常對照組，給予普通飼料，55只作為造模組喂以高脂飼料，干預4周后，再次檢測TC和TG，比較造模前后血脂水平，TC、TG顯著升高認為造模成功。將造模成功的50只大鼠分為五組：高脂模型組（n = 10）;陽性藥物組（辛伐他汀，10 mg/kg，n = 10）;PAE高劑量組（10 mg/kg，n = 10）;中劑量組（5 mg/kg，n = 10）;低劑量組（2.5 mg/kg，n = 10），各組連續灌胃4周，每日1次。第4周末，采集血清，分析TC、TG、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）以及丙二醛（MDA）水平。 結果 與正常對照組和高脂模型組比較，PAE各劑量組均能降低TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C水平（P < 0.05或P < 0.01）;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組LDL-C水平顯著降低（P < 0.05）。與高脂模型組比較，PAE高劑量組T-SOD、GSH-Px活性升高（P < 0.05或P < 0.01），陽性藥物組和PAE中劑量組MDA含量顯著降低（P < 0.01）;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組MDA含量明顯升高（P < 0.05）。 結論 PAE能降低高脂血癥大鼠血脂水平，升高血清T-SOD和GSH-Px活力，降低MDA含量，提示PAE的降血脂作用可能與其改善高脂飲食大鼠氧化應激作用有關。

[關健詞] 胡椒酸乙二胺;高脂血癥;降血脂;抗氧化

[中圖分類號] R589.2 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-7210（2019）05（b）-0009-04

[Abstract] Objective To study the effects of pepper acid ethylenediamine （PAE） on blood lipid levels and antioxidant capacity in hyperlipidemia rats. Methods Sixty-five SPF male Sprague-Dawley rats were selected. Their basic serum cholesterol （TC） and triglyceride （TG） were determined. 10 rats were selected as the normal control group and given normal diets. 55 rats were fed with high-fat diet as model groups. After 4 weeks of intervention， TC and TG were detected again. Compared with the blood lipid levels before and after modeling， TC and TG were significantly increased， then the model was believed to have been built successfully. The 50 rats with successful modeling were divided into 5 groups： high-fat model group （n = 10）， positive drug group （Simvastatin， 10 mg/kg， n = 10）， and high （10 mg/kg， n = 10）， medium （5 mg/kg， n = 10） and low （2.5 mg/kg， n = 10） dose of PAE groups. Each group was continuously intragastrically administered for 4 weeks， once a day. At the end of the fourth week， serum was collected for analysis of the levels of TC， TG， high density lipoprotein （HDL-C）， low density lipoprotein （LDL-C）， total superoxide dismutase （T-SOD）， glutathione peroxidase （GSH-Px） and malondialdehyde （MDA）. Results Compared with the normal control group and hyperlipidemia model group， each dose of PAE groups could reduce the levels of TC， TG， LDL-C and raise HDL-C （P < 0.05 or P < 0.01）; compared with the positive drug group， the levels of LDL-C in high dose of PAE group were decreased （P < 0.05）. Compared with the high fat model group， the activity of T-SOD and GSH-Px in high dose of PAE group increased （P < 0.05 or P < 0.01）， the content of MDA in positive drug group and middle dose of PAE group was significantly decreased （P < 0.01）. Compared with the positive drug group， the content of MDA in high dose of PAE group inecreased （P < 0.05）. Conclusion PAE can reduce blood lipid levels， increase the activity of serum T-SOD， GSH-Px， and decrease MDA content in hyperlipidemia rats， suggesting that the hypolipidemic effect of PAE may be ralated to improving oxidative stress in rats with high fat diet.

[Key words] Pepper acid ethylenediamine; Hyperlipidemia; Hypolipidemic; Antioxidant

近年來，隨著人們飲食習慣的改變，一日三餐中高脂、高能量食物的比例增加，導致脂質代謝紊亂，膽固醇和三酰甘油（TG）積聚，脂肪肝、高脂血癥等疾病的發生率也隨之增加[1]。研究表明，血脂異常可導致體內自由基水平升高，并在整個動脈粥樣硬化形成過程中發生自由基損傷[2]。因此，下調自由基水平在預防和治療心血管疾病中起著重要作用。隨著科學技術的不斷發展和人們健康意識的提高，人們越來越關注天然抗氧化劑。胡椒堿是從常用的中草藥蒙古藥材胡椒中提取的主要活性成分。胡椒堿及其衍生物具有多種藥理作用，已證明這些化合物具有降脂、抗腫瘤及對中樞神經系統的調節作用[3-4]，降血脂作用最為明顯，其降血脂作用可能與抗氧化作用有關。據報道[5-6]，胡椒堿能抑制致癌物引起的腸黏膜過氧化，增加谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和Na+-K+ATP酶的活性。黑胡椒和胡椒堿可以增加高脂飲食誘導的氧化應激大鼠的超氧化物歧化酶（SOD）和GSH-Px含量[7]。胡椒酸乙二胺（piperic acid ethylenediamine，PAE）是由胡椒堿合成的化合物。急性毒性實驗發現，PAE毒性較低[8]。本研究在前期工作的基礎上，進一步研究了PAE對高脂血癥大鼠血脂水平及抗氧化指標的影響，為PAE降血脂及其作用機制的研究提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 ?PAE分子式：C14H16O3N2，由新疆伊犁師范學院天然產物化學教研室合成提供。

1.1.2 試劑與儀器 ?辛伐他汀（山東方明藥業集團股份有限公司，生產批號：170523）;丙二醛（MDA）（生產批號：20180120）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）（生產批號：20180118）、GSH-Px（生產批號：20180119）測試盒均由南京建成生物工程研究所提供。全自動生化分析儀（邁瑞BS-120型）;SF-80-2C型臺式低速離心機（上海菲恰爾分析儀器有限公司）;722N可見分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）。

1.1.3 實驗動物 ?SPF級雄性SD大鼠65只，體重180～220 g，6～8周齡，購于新疆醫科大學實驗動物中心[實驗動物質量合格證號：SCXK（新）2016-0003，實驗單位使用許可證號：SYXK（新）2016-0002]。實驗動物在SPF級動物屏障實驗室內飼養，環境溫度20～25℃，相對濕度45%～80%。本研究遵循了新疆醫科大學所制訂的有關實驗動物保護和使用的指南，并經本單位實驗動物倫理委員會批準。

1.2 實驗方法

1.2.1 飼料 ?普通飼料：小麥25%、玉米22%、麩皮12%、油渣18%、豆粕12%、魚粉8%、其他成分3%。高脂飼料：普通飼料76.5%、豬油10%、白糖5%、蛋黃粉5%、膽固醇3%、膽酸鈉0.5%。

1.2.2 高脂血癥模型建立 ?SPF級雄性SD大鼠65只，適應性飼養1周后，測定基礎血清總膽固醇（TC）和TG，采用隨機數字表法抽取10只作為正常對照組，給予普通飼料，其余55只作為造模組喂以高脂飼料。喂養4周后，再次檢測血清TC和TG，比較造模后兩組血脂水平，以造模后TC、TG顯著升高，且統計檢驗P < 0.05為建模成功。

1.2.3 分組及干預 ?將造模成功的50只大鼠按照隨機數字表法分為五組：高脂模型組、陽性藥物組（辛伐他汀，10 mg/kg）和PAE高（10 mg/kg）、中（5 mg/kg）、低（2.5 mg/kg）劑量組，每組各10只。每日定時灌胃給藥1次。正常對照組和高脂模型組灌胃0.5% CMC-Na。各組大鼠灌胃劑量按2 mL/100 g計算，連續灌胃4周，除正常對照組以基礎飼料飼養外，其余各組均為高脂飼料。每周稱量體重1次。期間計算每周體重增量（體重增量=干預周體重-干預前體重）。

1.2.4 血樣采集 ?末次給藥，禁食不禁水12 h后，用10%水合氯醛以0.35 mL/100 g腹腔注射麻醉動物，腹主動脈采血5 mL，于離心機中3500 r/min離心10 min，取上清液，-20℃凍存待測。

1.3 觀察指標

采用全自動生化分析儀測定血清TC、TG、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平，采用722N可見分光光度計測定血清MDA、T-SOD、GSH-Px含量。

1.4 統計學方法

采用SPSS 22.0統計軟件進行數據處理和分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，服從正態分布的數據兩組比較采用兩獨立樣本t檢驗，多組比較采用方差分析，不服從正態分布的用秩和檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 高脂飼料造模對大鼠血脂的影響

造模后，與正常對照組比較，造模組的55只大鼠中，除去5只TC、TG值無變化外，其余均顯著升高，組間比較差異有統計學意義（P < 0.05），提示高脂血癥大鼠造模成功。見表1。

2.2 PAE對高脂血癥大鼠體重的影響

干預前，陽性藥物組和PAE各劑量組體重與高脂模型組比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。干預1周，與正常對照組比較，其他各組體重增量明顯（P < 0.05或P < 0.01）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE各劑量組體重增量均有降低，但差異無統計學意義（P > 0.05）。干預2周，高脂模型組體重較正常對照組顯著增加（P < 0.01），PAE高劑量組體重較高脂模型組明顯下降（P < 0.05）。干預3周，與正常對照組比較，其他各組體重增量不明顯，差異無統計學意義（P > 0.05）;與高脂模型組比較，僅PAE高劑量組體重顯著下降（P < 0.01）。干預4周后，高脂模型組體重較正常對照組明顯增加，差異有統計學意義（P < 0.05）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE各劑量組體重增量變化不明顯，差異無統計學意義（P > 0.05）。見表2。

2.3 PAE對高脂血癥大鼠血脂的影響

與正常對照組比較，PAE各劑量組TG、LDL-C水平明顯降低（P < 0.05），其中，PAE中、低劑量組TG值下降顯著（P < 0.01），PAE高、中劑量組LDL-C值下降顯著（P < 0.01）;與高脂模型組比較，陽性藥物組血清TC、TG值顯著降低（P < 0.01），PAE高、中、低各劑量組TC、TG值顯著降低，HDL-C值顯著升高（P < 0.01），LDL-C值降低以高、中劑量組差異有高度統計學意義（P < 0.01），其中TC、LDL-C值降低呈現劑量依賴關系，并以PAE高劑量組效果顯著，TG及HDL-C值以PAE中劑量組最優。與陽性藥物組比較，PAE高劑量組LDL-C水平降低，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表3。

2.4 PAE對高脂血癥大鼠抗氧化能力的影響

與正常對照組比較，高脂模型組大鼠血清MDA含量增加，T-SOD、GSH-Px水平下降（P < 0.05）;與高脂模型組比較，陽性藥物組和PAE中、低劑量組MDA含量降低（P < 0.01或P < 0.05），PAE高劑量組T-SOD水平提高（P < 0.05），陽性藥物組和PAE各劑量組GSH-Px均升高（P < 0.05或P < 0.01），尤以PAE中、高劑量組升高最為顯著;與陽性藥物組比較，PAE高劑量組MDA含量明顯升高（P < 0.05）。見表4。

3 討論

從胡椒中提取的活性成分胡椒堿已被證實具有顯著的降脂效果[9]，研究發現[10]，胡椒堿及其衍生物能夠降低體內脂質沉積和體重，此外黑胡椒可以有效降低因高脂飲食誘發的脂質異常大鼠的體重和血脂水平[11]。

本研究通過對大鼠給予高脂飼料飲食建立高脂血癥大鼠模型，進而觀察了PAE對大鼠體重和血脂的影響，研究發現PAE高劑量組能夠改善高脂血癥大鼠的體重變化，其余各劑量組對體重影響不大;PAE各劑量組血清TC、TG、LDL-C的水平較高脂模型組顯著降低，HDL-C水平較高脂模型組明顯升高，提示PAE在降血脂方面有顯著的效果。

人體正常代謝產生許多自由基，如超氧陰離子和羥基。正常的生理條件下，體內自由基的產生和消除保持動態平衡;一旦出現疾病，自由基失去動態平衡，進而會在分子、細胞甚至器官水平上對人體造成損害，加快人體的衰變過程[12]，長時間高脂飲食會增加體內能量和脂肪含量，體內自由基的含量也會明顯增多。大量的自由基可引起DNA損傷和蛋白質結構變化[13-15]，進一步引起細胞功能的異常變化，導致脂質過氧化物產生和脂質代謝異常，引發高脂血癥。SOD、GSH-Px和MDA能夠衡量機體抗氧化能力的大小。SOD是體內清除自由基的抗氧化酶，可對抗氧自由基對細胞造成的損害[16]。MDA是機體脂質過氧化反應的代謝產物，其含量可間接反映自由基的產生情況和機體的脂質過氧化程度[17]。GSH-Px是生物體內清除氧自由基的主要酶類，可防止多不飽和脂肪酸過氧化，還能調節血脂[18]。研究表明，胡椒中的胡椒堿、胡椒堿衍生物等具有較好的抗氧化性，其清除自由基的能力對于心血管病、動脈粥樣硬化、癌癥、炎癥等的防治具有較好效果[19-21]。汪曉琳[22]報道，黑胡椒中的胡椒堿具有很好的抗氧化活性，可作為天然的抗氧化劑。張玲玲等[23]發現黑胡椒揮發油具有較強的抗氧化活性，能很好地抗脂質過氧化。另據報道[24-25]，胡椒堿衍生物的調脂作用機制可能與其提高抗氧化酶SOD、GSH-Px、CAT的活力和增強機體抗氧化能力有關。

本研究結果發現，與高脂模型組比較，T-SOD、GSH-Px活性無論陽性藥物組還是PAE各劑量組均提高了，并以PAE中、高劑量組作用更為顯著，且PAE高劑量組的效果與陽性藥物組比較差異不大，提示PAE能提高高脂血癥大鼠的抗氧化水平，有助于改善氧化應激作用，對防治或治療血脂異常具有重要意義。

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