代谢综合征的高血糖、血脂紊乱等表现是引起血管损伤,导致动脉粥样硬化、冠心病的中心始动因素。血管内皮通透性升高是血管内皮功能紊乱的标志性改变,也是糖尿病心血管并发症的早期表现[1] 。研究表明活性氧自由基和氮自由基的产生,机体内氧化和抗氧化系统失衡是血管损伤病理过程中的关键因素[2, 3] 。茶多酚是茶叶主要成分,研究表明茶多酚具有清除活性氧族和活性氮族等抗氧化作用[4] ,在日本,绿茶的消费与心血管疾病死亡率呈负相关[5] 。本研究旨在探讨茶多酚对代谢综合征引起的血管损伤干预效果和潜在机制,为代谢综合征相关的血管损伤预防和治疗提供新的科学依据。
1 材料与方法 1.1 实验动物断乳 Wistar大鼠(上海实验动物研究中心) ,雄性,体重(60 ± 5) g,45只,许可证号: SCXK(沪) 2008-0016,大鼠饲养于实验室动物房,许可证号: SYXK(鄂) 2005-0033,室温(22 ± 2) ℃ ;湿度 50%~70% ,自由进食、饮水,适应性喂养 1周后进行实验。
1.2 主要仪器与试剂5804-R低温高速离心机 (德国 Eppendorf公司) ,SL202N电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司) ,CM1850冷冻切片机 (德国 Leica公司) ,IX71倒置荧光显微镜(日本 Olympus公司) ,多功能酶标仪(美国 BioTek公司) ,绿茶多酚(福州日冕科技开发有限公司) ,伊文思蓝 (上海 fluka进口分装) ,二氢乙啶荧光探针(海门碧云天生物科技研究所) ,血糖、低密度脂蛋白胆固醇 (low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C) 、高密度脂蛋白胆固醇 (high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C) 、总胆固醇(total cholesterol,TC) 、甘油三酯 (triglyceride,TG)检测试剂盒(北京中生北控生物科技公司) 、一氧化氮(nitric oxide,NO)硝酸根还原酶法检测试剂盒,一氧化氮合酶 (nitric oxide synthase,NOS)活性(分型)测定试剂盒(南京建成生物工程研究所) 。
1.3 动物模型建立及分组将大鼠随机分为对照组、高脂组、茶多酚低 、中、高剂量组,每组 9只。对照组给予标准饲料,高脂组和茶多酚干预组给予高脂饲料(基础饲料 60% ,猪油 12% ,糖 10% ,花生 6% ,蛋黄粉 8% ,酪蛋白 3% ,奶粉 1% ) [6] 。大鼠体重达到 180 g后,低、中、高茶多酚干预组通过饮水给予不同剂量茶多酚(100、 200、 400 mg /kg ) ,干预 30周后处死,摘除眼球取血,静置 15 min,3 000 r/ min离心 10 min,分离血清,采用试剂盒测定 TC、 TG、 LDL-C、 HDL-C、 NO含量,诱导型一氧化氮合酶 (inducible nitric oxide synthase,iNOS)和内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)活性,具体操作按试剂盒说明书进行。
1.4 指标及方法 1.4.1 血管通透性测定戊巴比妥钠腹腔注射麻醉(35~50 mg /kg Bw ) ,尾静脉注射 3%伊文思蓝溶液(1 mL /kg Bw ) ; 30 min,断头放血,取主动脉弓和胸主动脉分别 30 mg,加入 1 mL二甲基甲酰胺,置 50 ℃ 24 h;将提取液4 000 r/min离心5 min,取上清测定 620 nm吸光度,采用二甲基甲酰胺梯度稀释伊文思蓝做标准曲线,根据标准曲线计算伊文思蓝渗出含量。
1.4.2 ROS水平测定解剖分离主动脉,剔除周围脂肪组织。部分经液氮冷冻后制作冷冻切片,采用丙酮固定,用二氢乙啶荧光探针检测孵育,在荧光显微镜下观察拍照,ipp软件分析定量。
1.5 统计分析数据用 x± s表示,采用 SPSS 18.0统计软件进行组间单因素方差分析,采用 SNK或者 Dunnnett’ s T3进行检验,P < 0.05表示差异有统计学意义。
2 结果 2.1 大鼠体重及血脂变化(表 1)| 表 1 茶多酚对高脂大鼠体重、 血糖和血脂影响( x ± s, n = 6) |
与对照组比较,高脂组大鼠体重明显升高,脂肪系数明显升高。与高脂组比较,茶多酚各剂量组大鼠体重和脂肪系数明显降低,差异有统计学意义(F = 4.969、 14.536,P < 0.05) 。与对照组比较,高脂组大鼠空腹血糖、 TG、TC、LDL-C /HDL-C升高。与高脂组比较,茶多酚组大鼠空腹血糖、TG、TC、LDL-C /HDL-C均明显降低 (F = 5.928、 6.974、 35.797、 135.008,P < 0.01) 。
2.2 茶多酚对血管通透性、活性氧和 NO水平影响 (表 2)| 表 2 各组大鼠血管通透性、 ROS 水平、 血清NO 水平比较(x ± s,n = 6) |
与对照组比较,高脂组伊文思蓝渗出明显增加,血管内皮通透性、 ROS水平和血清 NO水平均明显升高。与高脂组比较,茶多酚干预组血管通透性、 ROS水平和血清 NO水平较高脂组明显降低,差异均有统计学意义(F = 36.375、 11.634,P < 0.01) 。
2.3 茶多酚对大鼠血清 NOS活性影响(表 3)| 表 3 不同组别大鼠 eNOS 和 iNOS 活性的比较(x ± s,n = 6) |
与对照组比较,高脂组 iNOS活性明显升高,eNOS活性明显降低;与高脂组比较,茶多酚干预组 iNOS活性明显降低,eNOS活性明显升高 (F = 355.274、 52.220,P < 0.01) 。
3 讨论高血糖、血脂代谢紊乱是代谢综合征主要表现,也是糖尿病和心血管疾病发生和发展中主要危险因素。血管内皮不仅是血液与血管基底层之间的屏障,也对血管功能具有调节作用,血管内皮中的 eNOS产生的 NO是舒血管,维持血压的主要生物活性物质,血管内皮通透性变化是动脉粥样硬化起始过程,血管内皮功能紊乱被认为是心血管疾病早期表现。正常生理状态下 NO具有舒张血管,抑制血栓形成等良性心血管效应,但当 NO过多,并且与大量活性氧同时存在情况下,NO与活性氧反应形成具有强氧化活性的活性氮 ONOO-,活性氧 /活性氮产生的氧化应激是造成血管损伤,引起动脉粥样硬化的一个重要因素,同时活性氮可使酪氨酸硝基化,影响机体分子信号转导。氧化应激状态下,iNOS表达升高,合成大量 NO进一步反应形成活性氮,产生细胞毒作用。茶多酚被证明可以清除活性氧,并通过调节相关氧化酶来降低活性氧产生[7] ,进而减低 iNOS活性,控制 NO浓度,减少活性氮生成,同时还可以上调 eNOS表达[8] ,发挥心血管保护作用。本研究结果显示,茶多酚干预可使高脂诱导代谢综合征大鼠血管通透性降低,活性氧水平降低,维持稳定的 NO水平,iNOS水平降低,eNOS水平升高,总 NO水平保持不变,茶多酚保护代谢综合征大鼠血管损伤的机制与减轻氧化损伤和维持 NO水平有关。相关机制有待于进一步深入研究。
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2012, Vol. 28




