花椒麻味物質對大鼠糖脂代謝的影響及其分子機制的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟水平的快速發(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成了嚴重威脅。因此，針對糖脂代謝異常的調控已成為預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|是一類存在于

2、花椒中結構獨特的重要活性成分，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體脂質代謝、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節(jié)效果還不明確，尤其是作用機制還不清楚。因此，本研究采用動物實驗研究了花椒麻味物質對高脂血癥及糖尿病大鼠糖脂代謝的影響，并重點研究了

3、其分子機制，為花椒的高值化利用和健康消費提供科學依據(jù)。其主要研究結果如下：
　　（1）探討花椒麻味物質對高脂膳食大鼠脂質代謝的影響及其作用機制。將40只雄性SD大鼠隨機分為正常對照組（Control）、高脂模型組（MC）、花椒麻味物質低劑量組（LD）、花椒麻味物質中劑量組（MD）及花椒麻味物質高劑量組（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，實驗周期為6w。實驗結束后，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代謝相關的基因及蛋白表達。
　　結果表明，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）。鏡檢結果表明，飼喂不同劑量的花椒麻味物質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。飼喂花椒麻味物質對高脂膳食大鼠肝臟中LXR及CYP7A1的表達沒有產(chǎn)生顯著性影響，但能顯著下調大鼠肝臟中SREBP-2和HMG-CoA還原酶及回腸中ASBT和IBABP的表達；顯著上調肝臟及回腸中TRPV1的表達（P<0

6、.05），且能增加小腸內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）。說明花椒麻味物質對高脂膳食誘導的脂質代謝紊亂具有良好的改善作用，其可能機制與下調膽固醇合成及膽汁酸重吸收相關基因及蛋白的表達，抑制內源性膽固醇的合成，阻礙膽汁酸的肝腸循環(huán)，促進膽汁酸及中性固醇的排泄有關。
　?。?）研究花椒麻味物質對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠糖脂代謝的影響，并探討其可能的機制。以40只雄性SD大鼠為研究對象，并隨機

7、分為花椒麻味物質低劑量組（Diab-LD）、花椒麻味物質中劑量組（Diab-MD）、花椒麻味物質高劑量組（Diab-HD）、模型對照組（Diabetic）及正常對照組（Control），連續(xù)灌胃28 d。結果表明，與模型對照組相比，隨著花椒麻味物質劑量的增加，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，修復了胰島功能，其中高劑量組大鼠血漿胰島素含量恢復到正常大鼠水平（P>0.05）。說明花椒麻味物質具有較好的改善 STZ誘導的糖尿病大鼠糖脂代謝紊亂的作用。
　　采用實時熒光定量及其蛋白免疫印跡技術檢測大鼠肝臟及胰腺中與糖代謝和胰島素分泌相關基因及蛋白表達發(fā)現(xiàn)，飼喂花椒麻味物質可顯著上調大鼠肝臟中GK和TRPV1的表達（P<0.05）

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

10、味物質對糖尿病大鼠腸道結構、腸道菌群及其發(fā)酵產(chǎn)物的影響。將40只雄性SD大鼠隨機分為糖尿病模型對照組（Diabetic）、正常對照組（Control），花椒麻味物質低（Diab-LD）、中（Diab-MD）和高劑量組（Diab-HD）。大鼠連續(xù)灌胃28 d后，檢測其盲腸組織質量，盲腸內容物中游離氨、短鏈脂肪酸及其主要腸道菌群等指標，并觀察腸道病理切片。
　　結果表明，糖尿病模型大鼠盲腸組織質量、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可顯著降低大鼠盲腸內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劑量

12、的增加，會導致大鼠腸道黏膜及其細胞結構損傷。以上結果說明，一定劑量的花椒麻味物質可有效調節(jié)大鼠腸道微生態(tài)的紊亂，但高劑量的花椒麻味物質會導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對機體糖代謝的調節(jié)作用，以40只雄性SD大鼠為研究對象，隨機分為正常對照組（CON）、糖尿病模型組（MC）、辣椒卓平組（CAPZ）、花椒麻味物質組（ALK）及辣椒卓平和花椒麻味物質復合處理組（ALK+CAPZ），實驗周期

13、為28 d。實驗結束后，檢測大鼠血糖值、血漿胰島素、果糖胺等與糖代謝相關的指標，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。
　　結果表明，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），而單獨灌胃花椒麻味物質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，灌胃花椒麻味物質可顯著下調肝臟中PEPCK、G6Pase和CB1的表達，顯著上調GK的表達（P<0.05）；并能顯著上調胰腺中PDX-1、GLUT2及GK的表達，顯著下調CB1的表達（P<0.05），而辣椒卓平則明顯阻斷花椒麻味物質對相關基因的調節(jié)作用。以上結果說明，TRPV1受體在花椒麻味物質改善糖尿病大鼠糖代謝紊亂中發(fā)揮了重要作用，并參與了調節(jié)大鼠肝