原花青素對反式脂肪酸致小鼠心血管損害的修復作用

□ 王友良 甘功友 張冬初 劉艷華 何衛國 陳 靜 湖南環境生物職業技術學院

反式脂肪酸（Trans fatty acids，TFA）是一類存在于奶油、面包、脂肪、乳制品等中的一種不飽和脂肪酸[1]。在日常飲食中，如過多攝入TFA會提高血液中脂肪的濃度，從而導致血漿中膽固醇濃度的改變，從而造成動脈硬化，增加心腦血管疾病的風險。大量研究表明, 過多地攝入反式脂肪酸（TFA）與心血管疾病[2，3]的發生有一定關系。如果反式脂肪酸的攝入量增加2%，冠心病的發生率可提高23%[4],同時，TFA的長期攝入可增加心肌梗死發病的風險[5]。原花青素（proanthocyanidin，PC）是一種廣泛存在于柚子、葡萄、藍莓等植物中的多酚羥基的黃酮類化合物。有研究表明，原花青素可起到抗氧化、抗腫瘤及抗炎等多種藥效。

同時，文獻提示PC具有抗動脈粥樣硬化的療效[6]。目前，關于原花青素修復反式脂肪酸導致的心血管損害的文獻報道甚少。本實驗通過建立原花青素為保護劑，探討其對反式脂肪酸致小鼠心血管系統的保護作用，為闡明PC修復TFA導致的心血管損害提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

試驗動物選自南華大學的動物科的昆明（KM）種小鼠（雌雄各半）60只,合格證號：（SCXK[湘]2017-0009），體重為18～22 g。飼養的環境：相對濕度50%～70%，溫度20～25 ℃，在清潔的動物室內飼養，飼料由南華大學動物科提供。

1.2 儀器與主要試劑

主要儀器：全自動生化分析儀、光學顯微鏡、臺式低速離心機、低溫高速離心機、石蠟切片機、電子分析天平、恒溫水浴箱、包埋機、分光光度計、超低溫冰箱(-80攝氏度)、玻璃勻漿器。主要試劑：反式脂肪酸、原花青素、GSH-Px、SOD、M DA試劑盒、TC、TG試劑盒、LDL-C、 HDL-C試劑盒、無水乙醚、乙醇、生理鹽水、伊紅、甲醛。

1.3 動物分組與實驗方法

動物適應性喂養7 d后，隨機分為6組：溶劑對照組、TFA組、PC組、TFA染毒十低劑量PC保護組、TFA染毒十中劑量PC保護組、TFA染毒十高劑量PC保護組。每天上午10：00按時給對照組用同樣體積生理鹽水灌胃，TFA染毒組及低、中、高PC保護組分別灌胃50 mg/kg . bW劑量的TFA;下午分別以5、、20 mg/kg.bw的PC灌胃，隔天一次，連續8 w。試驗結束后，給予小鼠禁食12 h,稱重，摘眼球取血，并制備血清。動物處死后，分離心臟及剝除周圍組織，生理鹽水漂洗后用濾紙吸干，放入10%甲醛溶液中固定，常規石蠟包埋，制成切片，常規HE染色，顯微鏡下觀察其心臟的病理組織形態學變化。

1.4 血清生化指標檢測

血清TC、TG、LDL-C、HDL-C水平、MDA、SOD和GSH-Px等含量進行測定，分別按試劑盒說明書進行測定。

1.5 統計學處理

實驗數據用SPSS 19.0統計學軟件進行分析，計算各組指標的均值和標準差，實驗結果以均數士標準差（x-±s）表示。檢驗水=0.05，P＜0.05，差異有統計學意義。

2 結果

2.1 原花青素對反式脂肪酸染毒小鼠體重的影響

實驗過程中，TFA染毒組小鼠體重增長較快，進食較好，出現皮下脂肪增厚；由表1可見，6組小鼠初試體重相差不大（P＞0.05）；8 w后各組動物的終體重有明顯的區別，TFA染毒組小鼠試驗末體重高于對照組（P＜0.05）；經各劑量PC保護后小鼠體重因劑量的增加而出現下降，與TFA染毒組比較，中、高劑量PC保護的TFA染毒組明顯，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 PC對TFA染毒小鼠心臟組織病理形態的影響

鏡下可見（如圖1所示），對照組與PC組心肌細胞核膜清晰可見，細胞排列整齊，沒有明顯的心肌細胞肥大和增生；TFA+PC高劑量組組心內膜出現平滑肌增厚，血管壁增厚，管腔狹窄及少量炎癥細胞浸潤；TFA+PC中劑量組和TFA+PC高劑量組心肌細胞間質疏松，出現心肌細胞水腫和脂肪變性；而TFA+PC低劑量組和TFA染毒組心肌細胞結構紊亂，可見心肌細胞變性、壞死，以核固縮、核碎裂為主，并伴有明顯的炎細胞浸潤，血管壁明顯增厚，導致管腔狹窄，且出現明顯的心肌細胞纖維化。

2.3 PC對TFA染毒小鼠血脂指標的影響

與溶劑對照組比較，TFA 染毒組及低、中劑量PC保護組實驗小鼠血清 TC、TG和LDL-C含量均增高（P＜0.05）；但給予PC一定劑量保護后，與TFA染毒組相比，各劑量PC組TG、TC 和LDL-C含量均呈降低趨勢（P＜0.05）；TFA 染毒組及低、中劑量PC保護組小鼠血清 HDL-C含量低于溶劑對照組，但差別無顯著性（P＜0.05）；說明PC對小鼠血清中TC，TG與LDL-C有清除作用。而對小鼠血清HDL-C 含量意義不大，見表2。

2.4 PC對TFA染毒大鼠血清SOD、MDA和GSH-Px含量變化的影響

由表3可見，與溶劑對照組比較，TFA染毒組小鼠血清中SOD和GSHPx活力均降低（P＜0.05），而小鼠血清中MDA含量明顯高于對照組，其差別均具有顯著性（P＜0.05）；與TFA染毒組比較，不同劑量的PC保護組小鼠血清中SOD和GSH-Px均呈現升高，其中高劑量PC組效果最顯著（P＜0.05）；與TFA染毒組比較，小鼠血清中MDA的含量出現降低，而中、高劑量PC保護組較明顯（P＜0.05）。

表1 PC對TFA 染毒小鼠體重變化的影響（n=10）

圖1 PC對TFA染毒小鼠心臟組織病理形態的影響

表2 PC 對 TFA 染毒小鼠血脂指標的影響（n=10）

表 3 PC對TFA染毒小鼠血清SOD, MDA和GSH-Px含量變化的影響（n=10）

3 討論

目前研究表明，TFA對心血管系統危害的研究主要針對于血脂效應（adverse lipid effects）及非脂質效應，這兩者可增加心血管疾病的風險。而許多研究人員發現PC對治療心血管疾病具有積極作用。

本實驗研究證實，原花青素對反式脂肪酸致小鼠心血管毒性具有一定修復保護作用。臟器系數可反映小鼠體內脂肪堆積的程度，本實驗證實，TFA染毒組小鼠體重增長較快，實驗結束后，TFA染毒組體重明顯增長，而經過PC保護后，小鼠體重增長速度明顯緩慢，但仍高于溶劑對照組，所以結果表明PC可以抑制或減少小鼠體內脂肪堆積的作用。

實驗中對小鼠心臟的影響，TFA+PC低劑量組和TFA染毒組心肌細胞結構紊亂，可見心肌細胞變性、壞死、核固縮、核碎裂，并伴有明顯的炎細胞浸潤，血管壁明顯增厚，導致管腔狹窄，且出現明顯的心肌細胞纖維化。而經過PC保護后，心肌細胞損傷出現不同程度的恢復，說明一定劑量的PC可以保護心血管內皮細胞,維持血管壁的正常功能，對心肌細胞具有修復作用。

血清中TC、TG、 LDL-C與HDL-C的含量反映了血液的黏稠程度，許多疾病的發生，都與高血脂密切相關。有相關文獻證實，與高血脂相比，原花青素100 mg/kg和250 mg/kg劑量組TG和TC均顯著性降低[7]。本實驗中，經染毒8 w后，TFA 染毒組及低、中劑量PC保護組實驗小鼠血清 TC、TG和LDL-C含量增高，而經給予不同劑量的PC進行干預后，各劑量PC組TG、TC 和LDL-C含量均比TFA 染毒組降低，且高劑量PC保護組效果較明顯，說明PC可以降低血清中的脂質水平，改善小鼠肥胖等作用。本實驗結果顯示，PC對HDL-C含量的作用不明顯，其機制需進一步研究。

MDA是脂質過氧化產物，可反映蛋白質過氧化損傷的嚴重程度。SOD可反映機體抗氧化能力，通過清除體內超氧陰離子自由基，從而保護細胞膜免受損傷的作用。GSH-Px是一種存在于機體內的含硒抗氧化酶。本實驗結果表明，TFA染毒小鼠SOD活性降低，M DA含量明顯增加，說明反式脂肪酸可引起小鼠血管內皮細胞受損，促進血管粥樣斑塊的形成。當給予PC保護后，SOD活性增加，MDA含量降低，說明PC對小鼠心血管內膜起到抗氧化的效果，從而減輕反式脂肪酸對小鼠心血管的損傷。

4 結論

原花青素可以改善反式脂肪酸引起的心血管損傷，在防止心血管疾病方面有著明確的積極作用，其機制可能抗氧化有關。筆者相信在今后的研究中，原花青素可作為藥物應用于臨床治療。