蝇蛆壳聚糖对实验性高脂血症大鼠降血脂作用的研究与机制初探

论文摘要

一、研究背景目前认为高脂血症是心脑血管病的最重要的危险因素之一。心血管疾病是发达国家人口中死亡的重要原因,虽然发病机理尚未完全阐明,但与血脂升高是密切相关的。血脂主要是指血清中的胆固醇和甘油三酯。无论是胆固醇含量增高,还是甘油三酯的含量增高,或是两者皆增高,统称为高脂血症。高脂血症可分为原发性和继发性2类。原发性与先天性和遗传有关,是由于单基因缺陷或多基因缺陷,使参与脂蛋白转运和代谢的受体、酶或载脂蛋白异常所致,或由于环境因素（饮食、营养、药物）和通过未知的机制而致。继发性多继发于代谢性紊乱疾病（糖尿病、高血压、黏液性水肿、甲状腺功能低下、肥胖、肝肾疾病、肾上腺皮质功能亢进）,或与其他因素（年龄、性别、季节、饮酒、吸烟、饮食、体力活动、精神紧张、情绪活动）有关。高脂血症的治疗,目前所用的方法有：口服药物治疗、中医中药治疗、饮食治疗和运动治疗等。现有的传统药物治疗方法,疗效多不明显,故有必要进一步寻找疗效更好、副作用更少的调脂新药。因此,如何防治高脂血症已成为国内外科学工作者的一个重要研究课题。近年来的许多研究表明,许多天然化学物中的活性成分在高脂血症的预防和治疗过程中疗效稳定、毒性小,不良反应少,可长期使用。在这之中,自20世纪80年代以来,壳聚糖及其衍生物以其独有的理化性质成为全世界研究的热点,并在医药、食品、化工、环保、农业等诸多应用领域取得了突破性进展壳聚糖（chitosan）是天然多糖甲壳素（chitin）的脱乙酰基产物,学名聚氨基葡糖,也称为壳聚胺、几丁聚糖,是甲壳素最基本、最重要的衍生物,于1859年由法国人Rouget首先得到。壳聚糖是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物,它含有游离氨基,属于碱性多糖,其相对分子质量,从数十万到数百万不等。这类多糖既可生物合成,又可生物降解,与动物的器官组织及细胞有良好的生物相容性,无毒。降解过程中产生的低分子寡聚糖在体内不积累,几乎没有免疫原性。目前已知壳聚糖及其衍生物具有降血糖、抗氧化、抗微生物、增强免疫、调节血脂、抑制肿瘤等药理活性。在以往壳聚糖研究中,大多数是以虾、蟹为原料,而以蝇蛆为原料制备壳聚糖甚少。其实,蝇蛆中的壳聚糖含量高且质量优于虾、蟹等,应用前景十分可观。蝇蛆壳聚糖在治疗高脂血症方面有着自己独特的优势,其治疗高脂血症过程并非单纯降脂,还能改善血糖、纠正能量代谢紊乱,改善微循环,防治并发症的发生和发展,具有开发应用价值。随着其降血脂机制的更深入研究,蝇蛆壳聚糖必将在高脂血症的治疗和预防中发挥更大的作用。本研究根据高脂血症的营养代谢特点,建立稳定的高脂血症大鼠模型,以研究蝇蛆壳聚糖在降血脂方面所表现出的调节血脂、改善脂代谢,并从临床营养学角度切入,采用生物化学、分子生物学等研究手段,重点从蝇蛆壳聚糖调节血脂活性,阻止血清胆固醇升高,改善肝脏脂代谢功能,调节机体血糖,增进胃肠动力等方面初步探讨蝇蛆壳聚糖降血脂的作用机制,为防治高脂血症及其并发症、改善高脂血症患者生活质量提供新的实验依据。研究内容包括4个部分。二、研究内容第一部分实验性高脂血症大鼠模型的建立目的：成功建立适用于进行高脂血症营养治疗研究的动物模型,其模型要稳定、可靠、重复性好。方法：雄性SD大鼠20只,随机分为正常对照组（10只）和模型组（10只）。高脂饲料配制：用1%胆固醇,10%猪油,10%蛋黄粉,0.1%胆盐及78.9%基础饲料配制而成。动物在适应性喂养1w之后,禁食（不禁水）12h后眼眶静脉丛采血,分离血清后用生化分析仪检测血脂4项,即总胆固醇（TC）,甘油三酯（TG）,高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）,低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。正常对照组自由采食基础饲料；模型组自由采食高脂饲料,连续喂养8w。第56d禁食不禁水,12h后眼眶静脉丛采血,分离血清后用生化分析仪检测血脂4项,以确定高脂模型是否成功。结果：造模前各组大鼠体重差异无统计学意义（P＞0.05）。给高脂饲料8周后,高脂模型组大鼠体重显著增加,与正常对照组比较,差异有统计学意义（P＜0.01）。高脂模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C含量显著升高,HDL-C无明显变化,表明高脂模型造模成功。第二部分蝇蛆壳聚糖对实验性高脂血症大鼠脂代谢的影响目的：通过对实验大鼠的血脂,包括血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、游离脂肪酸（FFA）、肝脂酶（HL）、脂蛋白脂酶（LPL）、总脂酶含量的测定,探讨蝇蛆壳聚糖调节血脂、改善脂代谢以降低血脂的机制。方法：雄性SD大鼠70只,随机分出12只作为A正常对照组,其余按第一部分方法建模,将成模的高脂血症大鼠52只,随机分为B模型对照组（13只）,C蝇蛆壳聚糖低剂量组（13只）、D蝇蛆壳聚糖中剂量组（13只）及E蝇蛆壳聚糖高剂量组（13只）。各组大鼠连续灌胃30d,灌胃剂量如下：A组（正常对照组）和B组（模型对照组）,每天等量蒸馏水灌胃1次；C组（蝇蛆壳聚糖低剂量组）、D组（蝇蛆壳聚糖中剂量组）、E组（蝇蛆壳聚糖高剂量组）每天灌胃1次,剂量分别为160、320和480 mg／kg。第31d大鼠禁食12h后,用10%水合氯醛麻醉,眼眶及腹主动脉取血,测定血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）；血取净后,立即进行解剖,观察主要脏器,剥离肾周及睾周脂肪组织垫,用滤纸吸干组织液后称重,计算脂体比；留取左侧肾周脂肪组织,部分左叶肝脏置液氮中保存,用于游离脂肪酸（FFA）、肝脂酶（HL）、脂蛋白脂酶（LPL）、总脂酶的含量测定。结果：各组蝇蛆壳聚糖均能显著降低血清TC、TG、LDL-C、ALT、AST的含量,显著升高HDL-C的含量,降低大鼠体重；蝇蛆壳聚糖组大鼠肝脏及脂肪组织中FFA含量低于模型对照组和正常对照组、LPL和HL活性高于模型对照组和正常对照组,LPS未见显著差异,说明蝇蛆壳聚糖对改善高脂血症大鼠的脂代谢紊乱具有有益的作用。第三部分蝇蛆壳聚糖对实验性高脂血症大鼠糖代谢的影响目的：通过对实验大鼠的血糖、糖化血红蛋白、血清胰岛素的测定,探讨蝇蛆壳聚糖降低血糖、改善脂代谢以降低血脂的机制。方法：采用生化分析法测定糖化血红蛋白和血清胰岛素。监测指标如下：第1d、11d、21d和31d空腹血糖；糖化血清蛋白；血清胰岛素。结果：实验性高脂血症大鼠经过蝇蛆壳聚糖治疗后,3个剂量组的空腹血糖与模型对照组比较都有降低的趋势。蝇蛆壳聚糖低、中剂量组糖化血清蛋白含量低于模型对照组,但无统计学意义,高剂量组与模型对照组相比有统计学意义,差异显著（P<0.05）；与模型对照组相比,蝇蛆壳聚糖3个剂量组胰岛素含量均有不同程度的下降。第四部分蝇蛆壳聚糖对实验性高脂血症大鼠胃肠动力的影响目的：通过对实验大鼠的胃肠道动力的研究,测定其胃肠推进指数,探讨蝇蛆壳聚糖通过对高脂血症大鼠肠道功能的改善,而减少并发症、降低血脂的机制。方法：通过量取实验大鼠小肠长度及30min伊文氏蓝溶液经过小肠的长度计算胃肠推进指数。结果：蝇蛆壳聚糖治疗组的胃肠推进指数与模型对照组相比均有显著性差异（P<0.05）,其中,中、高剂量组差异非常显著（P<0.01）。这表明蝇蛆壳聚糖对于实验性高脂血症大鼠的胃肠功能有一定的调节作用,可以增进肠蠕动,从而改善胃肠功能紊乱。三、结论1.SD大鼠给予高脂饲料喂养8w,可以成功建立实验性高脂血症大鼠模型,其成模率较高,死亡率低,且症状稳定,适用于高脂血症营养治疗的实验研究。2.蝇蛆壳聚糖对于实验性高脂血症大鼠的一般生理状况、体重、TC、TG、LDL-CALT、AST都有一定程度的降低,HDL-C显著升高,说明蝇蛆壳聚糖对于高脂血症有一定的治疗作用。3.蝇蛆壳聚糖治疗可使实验大鼠的肝脏及脂肪组织中FFA含量低于模型对照组和正常对照组、LPL和HL活性高于模型对照组和正常对照组,提示蝇蛆壳聚糖可以保护肝脏细胞,增强肝脂酶和脂蛋白脂酶的活性,促进机体的脂肪代谢和胆固醇代谢,进而稳定机体的血脂。4.蝇蛆壳聚糖能显著改善高脂血症大鼠的糖代谢紊乱,增加胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗,以实现其降血糖及改善血脂的作用。5.蝇蛆壳聚糖对于高脂血症胃肠功能紊乱有一定调节作用,可以增进肠蠕动,从而改善胃肠功能紊乱。这可能也是其改善高脂血症症状的机制之一。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略词表
• 前言
• 第一部分 实验性高脂血症大鼠模型的建立
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第二部分 壳聚糖对实验性高脂血症大鼠脂代谢代谢的影响
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第三部分 壳聚糖对实验性高脂血症大鼠糖代谢的影响
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第四部分 壳聚糖对实验性高脂血症大鼠胃肠动力的影响
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 全文总结
• 综述
• 学习期间发表论文与著作
• 致谢