姜黄素对急性高脂血症大鼠肝脏氧化应激及Nrf2/HO-1信号通路的影响

摘要

目的：通过预防性用药，探索姜黄素对急性高脂血症大鼠的降脂作用、对肝脏氧化应激指标及核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1（Nrf2/HO-1）信号通路的影响，并与阿托伐他汀、非诺贝特两种经典降血脂药物进行比较。
　　方法：健康雄性SD大鼠80只，随机分为8个组，分别为空白对照组（NC组）、高脂模型组（MODEL组）、低剂量姜黄素组（LC组，姜黄素类化合物125mg/kg.d）、中剂量姜黄素组（MC组，姜黄素类化合物250mg/kg.d）、高剂量姜黄素组（MC组，姜黄素类化合物500mg/kg.d）、阿托伐他汀组（ATV组，阿托伐他汀2.1mg/kg.d）、非诺贝特组（FNFB组，非诺贝特30mg/kg.d）、联合用药组［CD组，（姜黄素类化合物250mg+阿托伐他汀2.1mg）/kg.d］8组。空白对照组和高脂模型组分别给予西王玉米油（2.5ml/kg.d）灌胃10天，其余各用药组给予相应药物灌胃干预10天。于第10天灌胃1小时后，高脂模型组及各用药组的大鼠给予一次性75％蛋黄乳液25ml/kg腹腔注射；空白对照组大鼠则给予生理盐水25ml/kg腹腔注射。腹腔注射24小时后，断尾取血，应用全自动生化分析仪测定血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）水平。取血后各组大鼠均给予4%水合氯醛（10ml/kg）腹腔注射麻醉，迅速打开腹腔，取出大鼠肝脏，一部分肝组织切片后HE染色，观察肝脏形态学变化；一部分肝组织-80℃液氮速冻，应用硫代巴比妥酸法测定肝组织中的丙二醛（MDA）含量，黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（SOD）活力，比色法测定过氧化氢酶（CAT）活力和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）含量；应用荧光定量PCR法检测肝组织中Nrf2及HO-1的mRNA含量，Western blot测定肝组织中Nrf2及HO-1蛋白水平。数据分析应用SPSS23.0统计软件进行，数据描述用均数±标准差(x±s)表示。组间比较采用方差分析，多个样本均数间的多重比较采用LSD、SNK-q检验。P<0.05认为差异具有统计学意义。
　　结果：
　　1.各组大鼠血脂（TC、TG、HDL、LDL）变化（见Table1,Fig.1）
　　TC及LDL结果：与NC组相比，MODEL组的TC及LDL水平均明显升高（P<0.05）；与MODEL组相比，各用药组的TC及LDL水平均有下降（P<0.05），其中ATV组、HC组及CD组下降幅度最大（此三组间两两比较均无统计学差异），其次为FNFB组及MC组（此两者无统计学差异），LC组的TC及LDL水平下降幅度最小（P<0.05）。
　　TG结果：与NC组相比，MODEL组的TG水平均明显升高（P<0.05）；与MODEL组相比，各用药组的TG水平都有下降（P<0.05），其中 HC组、CD组下降幅度最明显（此两者比较均无统计学差异，P>0.05），其次为FNFB组（P<0.05），再次为MC组和ATV组（此两者比较无统计学差异，P>0.05），LC组的TG水平高于MC组（P<0.05），但与ATV组相比无统计学差异（P>0.05）。
　　HDL结果：与NC组相比，MODEL组的HDL水平明显下降（P<0.05）；各用药组HDL水平均高于MODEL组，但与MODEL组相比均无统计学差异（P>0.05）。
　　2.各组大鼠肝功（ALT、AST）结果（见Table2）
　　各组大鼠ALT、AST水平均无明显差别（P>0.05）。
　　3.各组大鼠肝组织中氧化应激指标变化（见Table3,Fig.2）
　　MDA结果：MODEL组MDA水平高于NC组（P<0.05）；各用药组的 MDA水平均低于MODEL组（P<0.05）；用药组中 HC组、CD组和ATV组的MDA水平降低更明显，均低于MC组，FNFB组及LC组（P<0.05），但与NC组比较无统计学差异（P>0.05）；HC组、CD组和ATV组两两比较无统计学差异（P>0.05）；MC组、FNFB组及LC组两两比较无统计学差异（P>0.05）。
　　SOD活力的比较：MODEL组SOD活力低于NC组，各用药组的SOD活力高于MODEL组（P<0.05）。各用药组中以HC组的SOD活力最高，高于其它各用药组和NC组（P<0.05）；CD组、MC组及ATV组SOD活力均高于FNFB组与LC组（P<0.05）；CD组、MC组、ATV组及NC组两两比较无统计学差异（P>0.05）；FNFB组与LC组比较无统计学差异（P>0.05）。
　　CAT活力的比较：MODEL组CAT活力低于NC组（P<0.05），各用药组的CAT活力高于MODEL组（P<0.05）。用药组中HC组的CAT活力最高（高于其它各用药组，P<0.05），CD组次之（P<0.05），LC组及FNFB组最低（P<0.05），而MC组及ATV组的CAT活力低于CD组（P<0.05），高于LC组和FNFB组（P<0.05）。
　　GSH-PX活力的比较：MODEL组GSH-PX活力不仅低于NC组，还低于除LC组和FNFB组外的其它各治疗组（P<0.05）。各用药组中，HC组GSH-PX活力最高（与其它各治疗组比较均有统计学差异，P<0.05），但与NC组相比无统计学差异（P>0.05）；其次是ATV组与CD组（此两者比较无统计学差异，P>0.05）；再者为MC组（P<0.05）；LC组和FNFB组GSH-PX活力最低（此两者比较无统计学差异，P>0.05）。
　　4.各组大鼠的肝脏组织病理学结果（见Fig.6）
　　NC组肝组织结构清晰完整，细胞整齐，肝索排列有序，肝细胞中未见到空泡变性；MODEL组肝细胞较NC组稍增大、肿胀，肝细胞排列较NC组排列紊乱。各用药组肝组织的病理表现在不同程度上好于MODEL组。八个组的大鼠肝组织中均未见到明显的炎症、坏死、纤维化等病理学变化。
　　5.Nrf2/HO-1通路的表达（见Table4,Fig.3-5）
　　Nrf2 mRNA：与NC组相比，各组肝组织中Nrf2 mRNA含量均升高（P<0.05）；其中CD组、HC组、ATV组和MC组Nrf2 mRNA含量高于FNFB组及LC组（P<0.05）；FNFB组及LC组Nrf2 mRNA含量较低，与MODEL组相比无统计学差异（P>0.05）；CD组、HC组、ATV组和MC组两两比较无统计学差异（P>0.05）；FNFB组及LC组比较无统计学差异（P>0.05）。
　　肝细胞胞核中Nrf2蛋白：各治疗组及MODEL组肝细胞核中Nrf2蛋白含量均高于NC组（P<0.05），其中HC组和CD组胞核中Nrf2蛋白含量最高（P<0.05）；ATV和MC组次之（P<0.05）；再者为LC组和FNFB组（P<0.05）。MODEL组肝细胞核中Nrf2蛋白含量是除NC组外最低者（P<0.05）。
　　HO-1 mRNA：各治疗组及MODEL组肝组织中HO-1 mRNA含量均高于NC组（P<0.05）；CD组和HC组的HO-1 mRNA含量最高，高于其它用药组及MODEL组（P<0.05）；MC组和ATV组次之，高于FNFB组和LC组（P<0.05）；FNFB组及LC组HO-1 mRNA含量在各组中最低（P<0.05），与MODEL组比较无统计学差异（P>0.05）。
　　HO-1蛋白：各治疗组及MODEL组的肝组织HO-1蛋白含量均高于NC组（P<0.05）；HC组和CD组HO-1蛋白含量最高，高于其它用药组及MODEL组（P<0.05）；MC组和ATV组的HO-1蛋白含量次之，高于FNFB组和LC组（P<0.05）；FNFB组及LC组HO-1蛋白含量在各用药组中最低（P<0.05），与MODEL组比较无统计学差异（P>0.05）。
　　结论：
　　1.预防性应用姜黄素能够降低急性高脂血症大鼠的TC、TG、LDL水平，对HDL升高不显著；姜黄素的降脂作用呈剂量依赖性，高剂量姜黄素组的降脂作用最强。
　　2.预防性应用姜黄素能够提高急性高脂血症大鼠肝脏的抗氧化应激能力，高剂量姜黄素组抗氧化能力最强。
　　3.姜黄素的抗氧化作用可能与Nrf2/HO-1途径有关。

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前言

材料与方法

1 实验材料

2 实验方法

3 取材

4 实验指标的检测

5 数据的统计学分析

结果

1各组大鼠血脂（TC、TG、HDL、LDL）变化

2各组大鼠肝功（ALT、AST）结果

3 各组大鼠肝组织中氧化应激指标变化

4 各组大鼠的肝脏组织病理学结果

5 Nrf2/HO-1通路的表达

附图

附表

讨论

1姜黄素的降脂作用

2姜黄素的抗氧化应激作用及可能机制

结论

参考文献

综述: Nrf2/ARE信号通路与胰岛β细胞保护

致谢

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