运动训练与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠降血脂效果的生物学研究

论文摘要

近年来，流行病学调查表明，随着人们生活水平的提高和膳食结构的改变，尤其是大量脂肪的摄入和运动的减少，由高脂血症所引起的脂肪肝以及动脉粥样硬化等心血管疾病的发病率持续上升，这不仅在中老年人群中有很高的发病率，而且在肥胖儿童中也呈递增趋势。引起高脂血症的因素很多，其中血脂代谢异常是脂肪肝和动脉粥样硬化发生的重要因素之一。脂肪肝并不是一种良性的静止的病变，如果迁延不愈，可进展为肝纤维化、肝硬化甚至肝功能衰竭，直接威胁人类的身体健康。目前，现代医学着重从病理生理学的角度出发，阐明其发病机理，从而找出相应的防治方法，他汀和贝特类药物的问世以及介入疗法的应用，对动脉硬化的防治做出了巨大贡献，但仍存在一些问题。异黄酮类化合物是天然产物中的活性成分之一，具有较高的药用价值。芒柄花素属于异黄酮类化合物，广泛分布于豌豆、豇豆、大豆、刺果甘草、野葛根和红车轴草等食用及药用植物中，具有明显的降血脂、抗肿瘤、抗脂质过氧化、抗骨质疏松和抑制螺杆菌等活性。但是芒柄花素单体降血脂的作用效果至今未曾有过报道，因芒柄花素水溶性和脂溶性都很低，作为药物时生物利用度低、显效慢，并且只能制成口服药剂。为此，本实验将芒柄花素磺化，给它们的分子结构中引入磺酸基而增加其水溶性，并建立实验性大鼠高脂膳食动物模型，从血脂、肝脂和肝功能以及病理组织学等方面，观察和探讨芒柄花素治疗脂肪肝、高脂血症的作用效果，为降脂保肝新药的开发提供理论依据。方法：3月龄雄性SD大鼠（由西安交通大学医学院动物管理中心提供）)70只，体重200+20g，国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养，自由饮食，温度17℃-23℃，湿度40％-60％。适应性喂养1周后进行实验。采用高脂膳食诱导大鼠高脂模型，实验分为正常对照组（A组）、高脂模型组（B组）、有氧运动组（C组）、高脂模型加芒柄花素磺酸钠组（D组）、高脂模型加芒柄花素磺酸钠加运动组（E组）、芒柄花素磺酸钠组（P组）、高脂模型加辛伐他汀组（G组），共7组。运动负荷参照Bedford的研究进行（1979），训练频率为5d／week，递增速度3m／min、时间5min，运动至速度为20m／min，时间为45-60min，训练过程可用电刺激来强迫大鼠进行跑台训练（电刺激＜1mA），整个实验过程共持续8Weeks。将所有动物在第8Week末静食12h后次日进行取材、制备血清、血浆和肝组织匀浆液，测试运动和芒柄花素磺酸钠对大鼠血清总胆固醇（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）、血管紧张素（AngⅡ）、内皮素（ET）、血睾酮（T）、皮质酮（C）、瘦素以及肝匀浆TC、TG的含量、肝谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、谷氨酰氨基转移酶（GGT）的活性；并观察肝组织形态学和免疫组织化学指标的变化。结果：1高脂膳食可导致大鼠TC、TG、LDL升高，HDL降低；运动与芒柄花素磺酸钠作用后TC、TG、LDL显著性降低，HDL显著性升高；载脂蛋白Apo A显著性升高，Apo B显著性降低；血清瘦素显著性降低。说明运动与芒柄花素磺酸钠的降脂作用与载脂蛋白和血清瘦素的关系密切，2高脂膳食可导致大鼠肝脏TC和TG显著性升高，肝功能显著性降低（ALT和AST升高），但经过运动和芒柄花素磺酸钠干预后TC和TG显著性降低，肝功能显著性升高。而芒柄花素磺酸钠降脂效果稍高于运动组。表明运动和芒柄花素磺酸钠可预防和治疗脂肪肝，改善肝功能的作用，且肝功能的改善与肝脏脂肪代谢有一定的关系。3高脂膳食可导致大鼠血浆AngⅡ和ET含量显著性升高，但经过运动和芒柄花素磺酸钠干预后均显著性降低，表明有氧运动和芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠血管内皮有保护作用；有氧运动和芒柄花素磺酸钠干预后，大鼠血睾酮含量显著性下降，表明运动和芒柄花素磺酸钠可对由血睾酮升高引起的内皮细胞功能紊乱、促进脂质沉积、导致内皮损伤有预防和治疗作用。4高脂膳食可使大鼠肝组织NF-κB、Bax和UCP-2表达增加，运动训练和芒柄花素磺酸钠作用后可显著性降低NF-κB、Bax和UCP-2的表达，使肝细胞凋亡减少，NF-κB调控的炎症因子受到抑制，从而起到保护肝组织的作用；UCP-2表达降低可调节肝细胞脂肪的代谢。因此，运动和芒柄花素磺酸钠的降脂保肝作用与肝组织Bcl-2、Bax、NF-κB和UCP-2的表达关系密切。结论：芒柄花素磺酸钠和运动可显著降低高脂大鼠血清和肝脏中TC的含量，减轻肝细胞脂滴堆积，降低肝酶活性，具有降脂护肝作用；芒柄花素磺酸钠和运动的降脂护肝作用机理与AngⅡ、ET、NF-κB和UCP-2以及细胞凋亡关系密切。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述与选题依据
• 1 芒柄花素概述
• 2 高血脂与脂肪肝发病机理概述
• 2.1 脂蛋白结构及其代谢
• 2.2 载脂蛋白及其功能
• 2.3 高血脂与脂肪肝发病机理
• 2.3.1 肝脏脂质代谢障碍的基本过程
• 2.3.2 细胞因子与肝脏脂质代谢障碍
• 2.3.3 瘦素与肝脏脂质代谢
• 2.3.4 与脂肪肝有关的基因突变和胆固醇调节元件结合蛋白
• 3 运动与高血脂、脂肪肝治疗研究进展
• 3.1 运动与降血脂
• 3.2 运动与载脂蛋白
• 3.3 运动对肝功能及脂肪肝形态的影响
• 4 异黄酮类化合物与高血脂治疗研究进展
• 4.1 异黄酮类化合物对血脂的影响
• 4.2 异黄酮类化合物对血浆载脂蛋白的影响
• 4.3 异黄酮类化合物对脂肪肝治疗的影响
• 4.3.1 异黄酮类化合物对脂肪肝治疗的形态学观察
• 4.3.2 异黄酮类化合物对肝脏脂质的影响
• 4.4 AngⅡ、ET与高脂血症和脂肪肝
• 4.5 瘦素与高脂血症和脂肪肝
• 4.6 血睾酮、皮质酮与高脂血症和脂肪肝
• 5 脂肪肝与肝病综合症的生物学机制研究进展
• 5.1 脂肪肝与细胞凋亡
• 5.2 脂肪肝与解偶联蛋白-2
• 6 选题依据
• 第二部分 大鼠高脂膳食模型建立及运动与药物干预方法
• 1 材料与方法
• 1.1 实验动物及分组
• 1.2 药物制备、实验动物喂养与药物干预
• 1.2.1 芒柄花素磺酸钠的制备
• 1.2.2 实验动物喂养与药物干预
• 1.3 实验动物运动方案
• 1.4 仪器设备与指标测定
• 1.4.1 大鼠运动负荷方法
• 1.4.2 室内温湿度测定
• 1.4.3 大鼠体重的测定
• 1.4.4 大鼠肝脏重量、睾丸脂肪垫重和肾脏脂肪垫重量的测定
• 1.4.5 实验大鼠血脂的测定
• 1.5 统计学处理
• 2 实验结果
• 2.1 实验大鼠血脂的变化
• 2.2 实验大鼠体重的变化
• 2.3 实验大鼠活动状态的行为学观察
• 3 分析与讨论
• 3.1 运动与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠体重、肾脏脂肪垫、睾丸脂肪垫重量和肝脏指数影响
• 3.2 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠行为能力的影响
• 4 小结
• 第三部分 运动与芒柄花素磺酸钠对脂肪肝大鼠肝组织显微结构的影
• 1 材料与方法
• 1.1 实验动物分组与干预方法
• 1.2 主要试剂与仪器
• 1.2.1 主要试剂
• 1.2.2 主要仪器
• 1.3 取材与样品制备方法
• 1.3.1 大鼠肝组织光镜取材
• 1.3.2 大鼠肝脏特殊染色及光镜观察
• 1.4 图象采集及分析
• 2 实验结果
• 2.1 运动与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肝组织形态结构的影响
• 2.2 运动与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食肝组织纤维化的影响
• 3 分析与讨论
• 3.1 运动对高脂膳食大鼠脂肪肝和肝组织纤维化影响的生物学分析
• 3.2 芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠脂肪肝和肝组织纤维化影响的生物学分析
• 4 小结
• 第四部分 运动与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠血脂和血液部分激素的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 实验动物分组与干预方法
• 1.2 主要试剂、仪器与指标测试
• 1.2.1 主要试剂
• 1.2.2 主要仪器
• 1.3 样品制备及测试方法
• 1.3.1 取样及其制备方法
• 1.3.2 指标测试方法
• 1.4 统计学处理
• 2 实验结果
• 2.1 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血清脂质的影响
• 2.2 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血清瘦素的影响
• 2.3 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血浆AngⅡ、ET、血睾酮和皮质酮的影响
• 3 分析与讨论
• 3.1 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血清脂质影响的生物学分析
• 3.1.1 芒柄花素磺酸钠对大鼠血清脂质影响的可能机制
• 3.1.2 运动对大鼠血清脂质影响的可能机制
• 3.2 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血清瘦素影响的生物学分析
• 3.2.1 芒柄花素磺酸钠对血清瘦素的影响机制
• 3.2.2 运动对血清瘦素的影响机制
• 3.3 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血浆血管紧张素和内皮素影响的生物学分析
• 3.3.1 芒柄花素磺酸钠对大鼠血浆血管紧张素和内皮素的影响机制
• 3.3.2 运动对大鼠血浆血管紧张素和内皮素的影响机制
• 3.4 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠血浆血睾酮和皮质酮影响的生物学分析
• 3.4.1 芒柄花素磺酸钠对大鼠血浆血睾酮和皮质酮的影响机制
• 3.4.2 运动对大鼠血浆血睾酮和皮质酮的影响机制
• 4 小结
• 第五部分 运动与芒柄花素黄酸钠对高脂膳食大鼠肝脏脂肪代谢及肝功能的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 实验动物分组与干预方法
• 1.2 主要试剂、仪器与指标测试
• 1.2.1 主要试剂
• 1.2.2 主要仪器
• 1.3 样品制备方法
• 1.4 指标测试方法
• 1.5 统计学处理
• 2 实验结果
• 3 分析与讨论
• 3.1 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠肝匀浆TC和TG和肝功能影响的生物学分析
• 3.1.1 芒柄花素磺酸钠对大鼠TC、TG和肝功能的影响
• 3.1.2 有氧运动对大鼠TC、TG和肝功能的影响
• 4 小结
• 第六部分 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠肝组织NF-κB、UCP-2和细胞凋亡影响的免疫组织化学研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验动物分组与干预方法
• 1.2 主要试剂、仪器与指标测试
• 1.2.1 主要试剂
• 1.2.2 主要仪器
• 1.3 样品制备及测试方法
• 1.4 数据采集及分析
• 2 实验结果
• 2.1 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠肝组织UCP-2和NF-κB表达的影响
• 2.2 运动与芒柄花素磺酸钠对大鼠肝组织Bcl-2和Bax表达的影响
• 3 分析与讨论
• 3.1 芒柄花素黄酸钠与运动对肝组织NF-κB的影响
• 3.1.1 芒柄花素对肝脏NF-κB的影响
• 3.1.2 有氧运动对肝细胞NF-κB的影响
• 3.2 芒柄花素磺酸钠与运动对肝组织凋亡基因的影响
• 3.2.1 芒柄花素磺酸钠对肝组织凋亡基因的影响
• 3.2.2 运动对肝组凋亡基因的影响
• 3.3 芒柄花素磺酸钠与运动对肝组织UCP-2的影响
• 3.3.1 芒柄花素磺酸钠对肝组织UCP-2的影响
• 3.3.2 运动对肝组织UCP-2的影响
• 4 小结
• 全文总结
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果