中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (11): 1352-1354   PDF    
引用本文
唐志红, 夏敏, 朱惠莲, 侯孟君, 马静, 凌文华. 乳酸杆菌对ApoE-/-小鼠动脉粥样斑块形成抑制作用[J]. 中国公共卫生, 2009, 25(11): 1352-1354.
TANG Zhi-hong, XIA Min, ZHU Hui-lian, et al. Loctobacillus casei inhibits atherosclerotic plaque formation in apoE-deficient mice[J]. Chinese Journal of Public Health, 2009, 25(11): 1352-1354.
乳酸杆菌对ApoE-/-小鼠动脉粥样斑块形成抑制作用
唐志红, 夏敏, 朱惠莲, 侯孟君, 马静, 凌文华     
中山大学公共卫生学院, 广州 510080
收稿日期: 2009-03-15
作者简介: 唐志红(1968-), 女, 江西南昌人, 副主任技师, 硕士, 主要从事食品安全及食品卫生检验工作。
通讯作者: 凌文华
摘要: 目的 研究乳酸杆菌对载脂蛋白E (apoE)基因缺陷小鼠动脉粥样斑块形成的影响, 探讨乳酸杆菌抗动脉粥样硬化作用机制。 方法 将apoE基因缺陷(ApoE-/-)小鼠随机分为4组:对照组(A组)、乳酸杆菌108组(B组)、乳酸杆菌1010组(C组)、乳酸杆菌1012(D组)。A组喂养正常小鼠饲料(AIN-93), B、C、D组在正常饲料基础上添加108, 1010, 1012cfu/mL乳酸杆菌喂养16周, 检测动脉粥样斑块面积。 结果 乳酸杆菌1012, 1010, 108cfu/mL组的主动脉窦动脉粥样斑块面积分别为13.98%, 17.36%, 21.54%, 比对照组的30.51%分别低54.18%, 43.10%, 29.40%, 差异有统计学意义(P < 0.05);随着乳酸杆菌浓度增加, 主动脉窦动脉粥样斑块面积减少, 但乳酸杆菌各组之间动脉粥样斑块面积差异无统计学意义。 结论 乳酸杆菌可以抑制ApoE-/-小鼠动脉粥样斑块形成, 具有抗动脉粥样硬化作用。
关键词： apoE基因缺陷(ApoE-/-)小鼠     乳酸杆菌     动脉粥样斑块    
Loctobacillus casei inhibits atherosclerotic plaque formation in apoE-deficient mice
TANG Zhi-hong, XIA Min, ZHU Hui-lian, et al     
School of Public Health, Zhongshan University, Guangzhou 510080, China
Abstract: Objective To explore the effect of Lctobacillus casei on atherosclerotic plaque founation in apoE-deficient mice and its mechanismin anti-atherogenelsis. Methods After 16 weeks intervention with Lctobacillus casei, atherosclerotic plaque area in aortic sinus was assessed with in age analysis. Results The plaque area in aortic sinus in mice fed with Lctobacillus casei diet was less than that of positive group. Conclusion The result suggests that Lctobacillus casei has the capacity of inhibiting atherosclerotic plaque founation and progression in apoE-deficient mice.
Key words: apoE-deficientm ice     Lctobacillus casei     atherosclerotic plaque    

动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)性心血管疾病是世界许多国家居民死亡的主要原因。中国居民心血管疾病发病率也呈逐年上升趋势。引起AS的危险因素相当广泛, 其中血脂异常特别是血浆胆固醇水平升高是AS最重要危险因素〔1-2〕。添加乳酸菌的食品是近年国际流行的健康食品之一。研究表明, 乳酸菌具有降低血清胆固醇的作用〔3-4〕, 但是其对AS的影响研究报道较少。本研究采用apoE基因缺陷(ApoE-/-)小鼠AS模型, 研究乳酸杆菌对动脉粥样斑块形成的影响, 探讨乳酸菌抗AS作用, 为乳酸杆菌的应用提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 主要仪器与试剂

维生素和矿物质(美国ICN公司); 油红O (上海化学试剂公司); 苏木素和伊红(美国Bolton公司); 其余均为国产分析纯。彩色图像输入仪(日本JVC公司); 全自动图像分析系统(德国Kontron公司)。

1.1.2 实验动物

C57BL/6J清洁级雄性4周龄ApoE-/-小鼠(美国Jackson实验室), 体重为(18.25±1.04) g。

1.2 方法 1.2.1 动物分组及处理

将60只ApoE-/-小鼠放在层流架中以普通小鼠饲料喂养1周, 以适应环境, 然后将小鼠按体重随机分为4组:对照组、乳酸杆菌108, 1010, 1012 cfu/mL组, 每组15只。以美国营养学会1933年出版的啮齿类动物纯化饲料(American Institute of Nutrition-93 purified diets for laboratory rodents, AIN-93)〔5〕作为基础饲料, 对照组喂饲水, 乳酸杆菌组分别灌胃108, 1010和1012 cfu/mL乳酸杆菌悬液。将各组实验小鼠按组别在层流架中分笼喂养, 自由饮水摄食, 每日下午14:00给每个实验组小鼠灌胃0.5 mL, 记录饲料消耗量, 每周称量小鼠体重2次。动物房室内温度控制在24℃左右。每2d用紫外灯消毒1次, 以保持层流架的无菌环境。16周后经小鼠眼眶静脉采血, 处死全部小鼠, 取出各组实验小鼠的脏器进行各项指标的测定。

1.2.2 小鼠主动脉窦动脉粥样斑块面积的评价〔6〕

首先分离小鼠心脏, 固定后制作主动脉窦冰冻切片。小鼠动脉粥样斑块面积的分析采用油红O染色法。全自动图像分析系统分析各实验组小鼠动脉粥样斑块面积以及主动脉窦的管腔面积, 以动脉粥样块面积/管腔面积比值的平均值来表示各实验组小鼠动脉粥样斑块的大小。

1.2.3 小鼠主动脉窦典型动脉粥样斑块的结构观察

取小鼠主动脉窦冰冻切片, 用苏木素-伊红(HE)染色, 中性树胶封片, 显微镜下观察。

1.3 统计分析

应用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 结果 2.1 小鼠体重和进食量变化

在16周喂养期间, 随时间增加4组小鼠体重均呈增长趋势。喂养期间, 不同组别小鼠体重和进食量比较差异无统计学意义。

2.2 不同组别小鼠主动脉窦动脉粥样斑块面积比较(图 1)
图 1 不同组别小鼠主动脉窦动脉粥样斑块(油红O染色, 40×)

取各组小鼠心脏主动脉窦冰冻切片用油红O染色, 在显微镜低倍镜下(40×)观察可见, 对照组及乳酸杆菌组ApoE-/-小鼠主动脉窦均有不同程度的红色中性脂肪的聚积, 图像分析结果显示, 乳酸杆菌各组小鼠主动脉窦动脉粥样斑块面积占管腔面积百分比的均值低于对照组, 差异有统计学意义(P < 0.05)。乳酸杆菌1012 cfu/mL组的主动脉窦动脉粥样斑块面积(13.98%)比对照组(30.51%)低54.18%, 乳酸杆菌1010 cfu/mL组的主动脉窦动脉粥样斑块面积(17.36%)比对照组低43.10%, 乳酸杆菌108 cfu/mL组的主动脉窦动脉粥样斑块面积(21.54%)比对照组低29.4%; 随着乳酸杆菌浓度增加, 主动脉窦动脉粥样斑块面积减少, 但乳酸杆菌各组动脉粥样斑块面积比较差异无统计学意义。

2.3 典型ApoE-/-小鼠动脉粥样斑块的观察(图 2)
图 2 小鼠主动脉窦动脉粥样斑块显微镜下结构(HE染色)

用ApoE-/-小鼠主动脉窦冰冻切片作HE染色, 显微镜高倍下(400×)观察可见, 动脉粥样斑块中有炎性细胞的浸润, 泡沫细胞的聚集和纤维母细胞的增殖。

3 讨论

AS的病因复杂, 其发病与多种致病因素有关, 包括环境、遗传及膳食因素等。脂质代谢紊乱和血管壁的损伤是造成AS发生的重要因素〔7-8〕。ApoE-/-小鼠由于apoE基因敲除后, 造成血浆含胆固醇丰富的残粒清除受阻, 当喂饲低脂、低胆固醇的普通膳食或“西方类型”膳食(高脂、高胆固醇膳食), 均可出现高胆固醇血症, 并自发地形成纤维斑块和复合斑块, 斑块的分布与人类AS斑块的分布极为相似, 为进行AS发病机制和膳食防治的研究提供了实用可靠的动物模型〔9〕。本研究发现, 与对照组的30.51%比较, 各乳酸杆菌组小鼠主动脉粥样斑块面积均明显下降(P < 0.05), 乳酸杆菌108, 109, 1012 cfu/mL组的主动脉窦动脉粥样斑块面积分别比对照组低44.61%, 56.01%和82.58%, 而3组乳酸杆菌组之间主动脉窦动脉粥样斑块面积无明显差异, 表明乳酸杆菌可以延缓ApoE-/-小鼠动脉粥样斑块的进展, 具有抗AS作用。

参考文献
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