花椒麻味物質(zhì)對大鼠糖脂代謝的影響及其分子機(jī)制的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展以及生活方式的改變，因糖脂代謝異常導(dǎo)致的高脂血癥、糖尿病等慢性代謝性疾病的發(fā)病率也在逐年升高，對人類的生命健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此，針對糖脂代謝異常的調(diào)控已成為預(yù)防和治療高脂血癥及糖尿病等慢性代謝性疾病的重要策略。常用的調(diào)脂降糖藥物雖然具有較好的效果，但長期使用均存在一定的副作用。因此，來源于膳食中的活性成分以其健康、安全及其作用溫和而備受人們的青睞。
　　花椒是我國重要的香辛料植物?；ń仿槲段镔|(zhì)是一類存在于

2、花椒中結(jié)構(gòu)獨(dú)特的重要活性成分，具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化以及抗血小板凝集等多種生理活性。近年來的研究也表明，花椒麻味物質(zhì)既是TRPV1受體的激活劑，也是CB1的拮抗劑，而這兩種受體活性的改變對機(jī)體脂質(zhì)代謝、胰島素分泌及其能量代謝等具有潛在的影響。但是，花椒麻味物質(zhì)對高脂血癥及糖尿病等慢性代謝性疾病糖脂代謝異常的調(diào)節(jié)效果還不明確，尤其是作用機(jī)制還不清楚。因此，本研究采用動物實(shí)驗(yàn)研究了花椒麻味物質(zhì)對高脂血癥及糖尿病大鼠糖脂代謝的影響，并重點(diǎn)研究了

3、其分子機(jī)制，為花椒的高值化利用和健康消費(fèi)提供科學(xué)依據(jù)。其主要研究結(jié)果如下：
　　（1）探討花椒麻味物質(zhì)對高脂膳食大鼠脂質(zhì)代謝的影響及其作用機(jī)制。將40只雄性SD大鼠隨機(jī)分為正常對照組（Control）、高脂模型組（MC）、花椒麻味物質(zhì)低劑量組（LD）、花椒麻味物質(zhì)中劑量組（MD）及花椒麻味物質(zhì)高劑量組（HD）。除正常對照組外均飼喂高脂飼料，花椒麻味物質(zhì)低、中、高劑量組大鼠分別每天灌胃3 mg/kg.bw、6 mg/kg.bw及9

4、mg/kg.bw花椒麻味物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)周期為6w。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，檢測大鼠血脂、肝脂、小腸及糞便中總膽汁酸含量等的變化，并分析大鼠肝臟及回腸中與脂質(zhì)代謝相關(guān)的基因及蛋白表達(dá)。
　　結(jié)果表明，與正常對照組相比，高脂模型組大鼠體重增加量、飼料效率、血漿膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇水平以及致動脈粥樣硬化指數(shù)顯著增加（P<0.05）。同時，高脂膳食也導(dǎo)致大鼠肝臟中總膽固醇及甘油三酯的累積也顯著增加（P<0.05）。然而，飼喂不同劑量的花椒

5、麻味物質(zhì)可顯著降低大鼠飼料效率及致動脈粥樣硬化指數(shù)，血漿和肝臟中膽固醇、甘油三酯等含量也顯著降低（P<0.05）。鏡檢結(jié)果表明，飼喂不同劑量的花椒麻味物質(zhì)6 w后，大鼠肝臟脂肪樣變性均有所減輕，其中高劑量組作用最為明顯。飼喂花椒麻味物質(zhì)對高脂膳食大鼠肝臟中LXR及CYP7A1的表達(dá)沒有產(chǎn)生顯著性影響，但能顯著下調(diào)大鼠肝臟中SREBP-2和HMG-CoA還原酶及回腸中ASBT和IBABP的表達(dá)；顯著上調(diào)肝臟及回腸中TRPV1的表達(dá)（P<0

6、.05），且能增加小腸內(nèi)容物和糞便中總膽汁酸的含量，糞便中中性固醇的含量也顯著增加（P<0.05）。說明花椒麻味物質(zhì)對高脂膳食誘導(dǎo)的脂質(zhì)代謝紊亂具有良好的改善作用，其可能機(jī)制與下調(diào)膽固醇合成及膽汁酸重吸收相關(guān)基因及蛋白的表達(dá)，抑制內(nèi)源性膽固醇的合成，阻礙膽汁酸的肝腸循環(huán)，促進(jìn)膽汁酸及中性固醇的排泄有關(guān)。
　?。?）研究花椒麻味物質(zhì)對鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠糖脂代謝的影響，并探討其可能的機(jī)制。以40只雄性SD大鼠為研究對象，并隨機(jī)

7、分為花椒麻味物質(zhì)低劑量組（Diab-LD）、花椒麻味物質(zhì)中劑量組（Diab-MD）、花椒麻味物質(zhì)高劑量組（Diab-HD）、模型對照組（Diabetic）及正常對照組（Control），連續(xù)灌胃28 d。結(jié)果表明，與模型對照組相比，隨著花椒麻味物質(zhì)劑量的增加，大鼠空腹血糖、血漿果糖胺水平顯著降低（P<0.05），緩解了因糖尿病誘導(dǎo)的臟器腫大，降低血漿中膽固醇及甘油三酯的含量（P<0.05），并能阻止脂肪滴在肝臟組織的積聚，而大鼠體重增加

8、量、飼料效率、肝糖原及肌糖原的含量則顯著增加（P<0.05）；同時，口服糖耐量狀況也得到明顯改善，修復(fù)了胰島功能，其中高劑量組大鼠血漿胰島素含量恢復(fù)到正常大鼠水平（P>0.05）。說明花椒麻味物質(zhì)具有較好的改善 STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠糖脂代謝紊亂的作用。
　　采用實(shí)時熒光定量及其蛋白免疫印跡技術(shù)檢測大鼠肝臟及胰腺中與糖代謝和胰島素分泌相關(guān)基因及蛋白表達(dá)發(fā)現(xiàn)，飼喂花椒麻味物質(zhì)可顯著上調(diào)大鼠肝臟中GK和TRPV1的表達(dá)（P<0.05）

9、，同時顯著下調(diào)了大鼠肝臟中糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和G6Pase的表達(dá)（P<0.05）。此外，花椒麻味物質(zhì)還可顯著上調(diào)大鼠胰腺中與胰島素分泌相關(guān)的PDX-1、GLUT2、GK及其TRPV1的表達(dá)（P<0.05），并能下調(diào)大鼠肝臟及胰腺中 CB1的表達(dá)（P<0.05）。以上結(jié)果表明，花椒麻味物質(zhì)改善糖尿病大鼠糖脂代謝紊亂的可能機(jī)制是通過抑制糖異生作用，減少肝糖的輸出，并能修復(fù)胰島功能，促進(jìn)胰島素的分泌。
　　（3）研究不同劑量的花椒麻

10、味物質(zhì)對糖尿病大鼠腸道結(jié)構(gòu)、腸道菌群及其發(fā)酵產(chǎn)物的影響。將40只雄性SD大鼠隨機(jī)分為糖尿病模型對照組（Diabetic）、正常對照組（Control），花椒麻味物質(zhì)低（Diab-LD）、中（Diab-MD）和高劑量組（Diab-HD）。大鼠連續(xù)灌胃28 d后，檢測其盲腸組織質(zhì)量，盲腸內(nèi)容物中游離氨、短鏈脂肪酸及其主要腸道菌群等指標(biāo)，并觀察腸道病理切片。
　　結(jié)果表明，糖尿病模型大鼠盲腸組織質(zhì)量、盲腸壁表面積、pH值、游離氨的含量及

11、其腸桿菌、腸球菌等有害菌群的數(shù)量顯著增加（P<0.05），而短鏈脂肪酸含量、雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌群的數(shù)量顯著降低（P<0.05），說明糖尿病會導(dǎo)致大鼠腸道微生態(tài)發(fā)生改變，使得腸道菌群紊亂。而一定劑量的花椒麻味物質(zhì)可顯著降低大鼠盲腸內(nèi)容物中游離氨的含量（P<0.05），并能抑制腸道中腸桿菌、腸球菌等有害菌群的生長；顯著增加盲腸內(nèi)容物中短鏈脂肪酸及其雙歧桿菌等有益菌群的數(shù)量（P<0.05），改善大鼠小腸組織形態(tài)。但隨著花椒麻味物質(zhì)劑量

12、的增加，會導(dǎo)致大鼠腸道黏膜及其細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。以上結(jié)果說明，一定劑量的花椒麻味物質(zhì)可有效調(diào)節(jié)大鼠腸道微生態(tài)的紊亂，但高劑量的花椒麻味物質(zhì)會導(dǎo)致大鼠腸道組織的損傷。
　　（4）為探討TRPV1受體是否參與了花椒麻味物質(zhì)對機(jī)體糖代謝的調(diào)節(jié)作用，以40只雄性SD大鼠為研究對象，隨機(jī)分為正常對照組（CON）、糖尿病模型組（MC）、辣椒卓平組（CAPZ）、花椒麻味物質(zhì)組（ALK）及辣椒卓平和花椒麻味物質(zhì)復(fù)合處理組（ALK+CAPZ），實(shí)驗(yàn)周期

13、為28 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，檢測大鼠血糖值、血漿胰島素、果糖胺等與糖代謝相關(guān)的指標(biāo)，并分析肝臟中 GK、PEPCK、G6Pase和胰腺中PDX-1、GLUT2及GK等基因和蛋白表達(dá)。
　　結(jié)果表明，與糖尿病模型組大鼠相比，腹腔注射辣椒卓平對大鼠空腹血糖、血漿果糖胺、口服糖耐量及肝糖原含量無顯著影響（P>0.05），而單獨(dú)灌胃花椒麻味物質(zhì)可顯著降低大鼠空腹血糖、改善口服糖耐量、增加血漿胰島素和肝糖原的水平（P<0.05），但TRPV1受

14、體競爭性拮抗劑辣椒卓平顯著減弱了花椒麻味物質(zhì)對糖尿病大鼠糖代謝紊亂的改善作用。此外，灌胃花椒麻味物質(zhì)可顯著下調(diào)肝臟中PEPCK、G6Pase和CB1的表達(dá)，顯著上調(diào)GK的表達(dá)（P<0.05）；并能顯著上調(diào)胰腺中PDX-1、GLUT2及GK的表達(dá)，顯著下調(diào)CB1的表達(dá)（P<0.05），而辣椒卓平則明顯阻斷花椒麻味物質(zhì)對相關(guān)基因的調(diào)節(jié)作用。以上結(jié)果說明，TRPV1受體在花椒麻味物質(zhì)改善糖尿病大鼠糖代謝紊亂中發(fā)揮了重要作用，并參與了調(diào)節(jié)大鼠肝