Abstract

fundal

Fragarianilgerrensis Schlecht. compusul medicamentos (FN-MC) este un fel de compus din ierburi chinezești compus din Fragarianilgerrensis Schlecht. și Centella asiatica (L.) Urban. Studiul a urmărit investigarea efectului hipolipidemic al FN-MC într-un model de șobolan hipolipidemic.

Metode

Șobolanii masculi SD au fost împărțiți în mod aleatoriu în cinci grupe: grupul cu dietă normală cu grăsimi (NFD), grupul cu dietă bogată în grăsimi (HFD), grupul FN-MC (2 g/Kg), grupul FN-MC (4 g/Kg) și grupul de simvastatină (PDC). După tratamentul cu FN-MC, s-au măsurat greutatea corporală, aportul alimentar, serul și parametrii biochimiei hepatice ale șobolanilor, iar modificările patologice ale ficatului și ale celulelor acestuia au fost observate prin microscop optic și microscopie electronică de transmisie.

Rezultate

Rezultatele au arătat că FN-MC a scăzut semnificativ nivelurile de trigliceride serice (TG), colesterol total (TC), lipoproteine ​​cu densitate mică (LDL-C), apolipoproteină B (ApoB) și malondialdehidă hepatică (MDA), în timp ce a crescut serul - lipoproteine ​​de densitate (HDL-C), apolipoproteina A1 (ApoA1) și Superoxidul dimutazei hepatice (SOD). FN-MC a îmbunătățit, de asemenea, structura ficatului și a scăzut semnificativ picăturile de lipide din citoplasmă. În plus, FN-MC a redus semnificativ creșterea în greutate și nu a avut efecte semnificative asupra consumului de alimente.

Concluzii

Studiul a sugerat că FN-MC a prezentat o capacitate puternică de a îmbunătăți dislipidemia și de a preveni depunerea de grăsimi hepatice la șobolanii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Între timp, FN-MC a exercitat proprietăți anti-obezitate și antioxidante.

Repere

Fragarianilgerrensis Schlecht. compusul medicamentos are un efect hipolipidemic asupra modelului hiperlipidemic de șobolan

Fragarianilgerrensis Schlecht. administrarea compusului medicamentos îmbunătățește capacitatea antioxidantă a șobolanilor

Fragarianilgerrensis Schlecht. compusul medicamentos previne depunerea de grăsimi hepatice

fundal

Hiperlipidemia este un fel de boală metabolică care implică un nivel anormal de ridicat de lipide și lipoproteine ​​din sânge. Este o cauză majoră de arterioscleroză, accident vascular cerebral cerebral, boli coronariene, infarct miocardic și insuficiență renală la chinezi [1,2,3].

În prezent, tratamentul principal al hiperlipidemiei este exercițiul fizic, renunțarea la fumat, terapia dietetică și medicația. Statinele, acizii nicotinici și sechestranții de acizi biliari sunt de departe cel mai frecvent utilizat medicament care poate reduce lipidele și lipoproteinele din sânge. S-a demonstrat că aceste medicamente sunt benefice la pacienții cu prevenirea multor tipuri de boli cardiovasculare [4]. Deși sunt eficiente în modularea hiperlipidemiei atât în ​​studiile preclinice, cât și în cele clinice, toxicitatea ficatului și a rinichilor nu poate fi ignorată, așa că mulți cercetători lucrează la găsirea unor medicamente mai eficiente pe care să le pună în tratament [5,6,7]. În ultimii ani, medicina chineză a primit o mare atenție a multor cercetători pentru efectul său stabilizator și pentru puține efecte secundare [6, 7].

Fragarianilgerrensis Schlecht. este o plantă care aparține Rosaceae, Fragaria. Crește la pajiștile cu pante montane sau pădurile de pe malul râului, care se află la o altitudine de 700-3000 m și se distribuie în principal în Yunnan, Guangxi din China. Fragarianilgerrensis Schlecht. are un efect perfect de curățare a căldurii și detoxifiere și poate activa circulația sângelui pentru a disipa staza sângelui. Oamenii din Yunnan, China îl transformă de obicei în amestec cu Centella asiatica (L.) Urban [8, 9] și utilizați amestecul ca remediu popular pentru tratarea bolilor cardiovasculare.

În experimentul nostru, am hrănit șobolanii cu o dietă bogată în grăsimi pentru a stabili un model de șobolan hiperlipidemic. Apoi am împărțit șobolanii în grupul NFD, grupul HFD, grupul FN-MC (2 g/Kg), grupul FN-MC (4 g/Kg) și grupul PDC. După tratamentul medicamentos, colesterolul total (TC), trigliceridele (TG), lipoproteinele cu densitate mică (LDL-C), lipoproteinele cu densitate mare (HDL-C), apolipoproteina A1 (ApoA1) și apolipoproteina B (ApoB) au fost măsurate în ser evaluați efectul hipolipidemic al FN-MC [10,11,12]. Între timp, am folosit microscopul optic și microscopia electronică pentru a observa modificările morfologiei și ultrastructurii țesutului hepatic. În plus, am măsurat activitatea superoxidului dismutazei (SOD) și conținutul de malondialdehidă (MDA) în omogenatul hepatic pentru a studia modificările capacității antioxidante a șobolanilor [13,14,15].

Metode

Pregătirea medicamentului

Întreaga plantă a Fragarianilgerrensis Schlecht. și Centella asiatica (L.) Urban (inclusiv rădăcini, tulpini și frunze) au fost tăiate după uscare. Fiecare medicament pe bază de plante a cântărit 12 g și lixivierea cu 500 ml de etanol 75% la temperatura camerei timp de 3 ore. S-a preparat și concentrat compusul sub vid într-un evaporator rotativ la 40 ± 5 ° C timp de 1,5 h și apoi filtrat pentru a obține extractul pentru a obține compusul a cărui concentrație de medicament brut a fost de 0,4 g • ml - 1 [16].

Doza de simvastatină pentru om este de 20 mg pe zi. Doza pentru șobolan a fost calculată prin doza echivalentă umană (HED) pe baza suprafeței corpului: presupunând o greutate umană de 60 kg, HED pentru 20 (mg)/60 (kg) = 1/3 mg/kg [ 16]; doza de șobolan convertită după suprafața corpului a fost de 2 mg/kg; doza efectivă experimentală a fost de două ori mai mare decât doza clinică, deci a fost de 4 mg/kg. Fiecare capsulă de simvastatină a fost dizolvată în 50 ml de apă pentru a forma o soluție de simvastatină la o concentrație de 0,4 mg/ml.

Animale experimentale

Un total de 30 de șobolani Sprague-Dawley masculi (180 ± 20 g greutate corporală) au fost obținuți de la Shanghai Slac Laboratory Animal Co., Ltd. (Shanghai, China). Șobolanii au fost adăpostiți la 22 ± 2 ° C cu acces gratuit la alimente și apă, în cadrul unui ciclu de lumină/întuneric 12:12 h (luminile aprinse la 08:00 h). Toate metodele experimentale au fost aprobate de Comitetele de revizuire instituțională ale Universității Normale din China de Est și au fost efectuate în conformitate cu orientările și reglementările relative.

Gruparea animalelor

După aclimatizare timp de două săptămâni, șobolanii au fost împărțiți în mod aleatoriu în două grupuri: grupul cu dietă normală (NFD) (n = 6) și grup cu dieta bogată în grăsimi (HFD)n = 24). Șobolanii din grupul HFD au fost hrăniți cu un nutreț bogat în grăsimi de 60% calorii timp de trei săptămâni pentru a stabili modelul hiperlipidemic. După 3 săptămâni, șobolanilor hiperlipidemici li s-a prelevat proba de sânge din vena cozii pentru a măsura lipidele și s-a împărțit în 4 grupuri (n = 6 în fiecare grup). (1) Grupa HFD: HFD cu 10 ml/kg/zi apă distilată; (2) Grupa FN-MC (2 g/kg): HFD cu 10 ml/kg/zi 0,2 g · ml - 1 FN-MC; (3) Grupa FN-MC (4 g/kg): HFD cu 10 ml/kg/zi 0,4 g · ml - 1 FN-MC; (4) Grup PDC: HFD tratat cu 10 ml/kg/zi 0,4 g · ml - 1 soluție de simvastatină. Șobolanilor din grupul NFD li s-a dat același volum de apă distilată echivalent cu greutatea corporală. Apa distilată și medicamentele au fost administrate prin gavaj o dată pe zi timp de 3 săptămâni.

Colectie de mostre

În perioada experimentală, greutatea corporală a fost înregistrată o dată pe săptămână, iar aportul alimentar al fiecărui grup a fost înregistrat zilnic. După 3 săptămâni, sângele de la fiecare șobolan a fost colectat din vena caudală după un post de peste noapte. Sângele integral colectat a fost păstrat la frigider la 4 ° C timp de 15 min, apoi serul a fost obținut după ce sângele a fost centrifugat (3000 rpm timp de 15 min) și depozitat la - 80 ° C până la analiză. Șobolanii au fost sacrificați prin dislocare cervicală și țesuturile au fost recoltate și depozitate la - 80 ° C până la utilizare.

Analiza parametrilor biochimici serici și hepatici

Colesterolul total seric (TC), trigliceridele (TG), colesterolul cu lipoproteine ​​cu densitate ridicată (HDL-C) și colesterolul cu lipoproteine ​​cu densitate mică (LDL-C) au fost măsurate folosind truse comerciale (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China) la instrucțiunile producătorilor. Apolipoproteina serică A1 (ApoA1) și apolipoproteina B (ApoB) au fost măsurate prin kituri comerciale (Westang Bio-Tech, Shanghai, China) conform protocoalelor producătorului. O parte a ficatului a fost omogenizată în PBS rece cu gheață. Omogenatul a fost centrifugat și supernatantul a fost luat pentru a măsura activitatea SOD (metoda xantin oxidazei) și conținutul de MDA (metoda TBA, metoda acidului tiobarbituric), utilizând truse comerciale (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China) conform instrucțiunile producătorilor.

Analiza histologică

Țesuturile hepatice au fost îndepărtate rapid de la șobolani, fixate în soluție de paraformaldehidă 4% și apoi încorporate în parafină. S-au obținut secțiuni și apoi s-au colorat cu hematoxilină și eozină (H&E) pentru examinarea histologică la microscop.

Analiza ultrastructurală

Țesuturile hepatice au fost izolate de șobolani, fixate cu 2,5% soluție de glutaraldehidă și 1% soluție de acid osmic, apoi deshidratate cu un gradient de concentrație diferit de soluție de etanol și încorporate cu rășină epoxidică. Probele au fost tratate cu microtom ultra subțire și apoi colorate cu citrat de uranil-citrat de plumb. În cele din urmă, ultrastructura hepatocitelor a fost observată și fotografiată cu transmisie la microscop electronic. Au fost utilizate 36 de avioane (6 avioane pe grup) pentru a determina suprafața picăturilor de lipide. Suprafața picăturilor de lipide a fost măsurată utilizând software-ul Image J (Institutul Național de Sănătate Mintală, SUA).

analize statistice

Valorile sunt prezentate ca medie ± S.E.M. Diferențe semnificative între rezultatele a cinci grupuri au fost analizate de software-ul GraphPad Prism 7.0 folosind ANOVA unidirecțional, urmat de post-testul Dunnett. P

Rezultate

Efectul FN-MC asupra greutății corporale, creșterii în greutate și aportului alimentar al șobolanilor

Greutatea corporală și creșterea în greutate a șobolanilor sunt prezentate în Tabelul 1 și Fig. 1. Nu au existat diferențe în greutatea corporală inițială între 5 grupuri din experiment (P > 0,05), indicând faptul că gruparea a fost rezonabilă. În timpul perioadei de gavaj, greutatea corporală a șobolanilor a crescut în timp, iar creșterea în greutate a șobolanilor din grupul HFD a fost semnificativ mai mare decât cea a celorlalte patru grupuri. Creșterea șobolanilor în grupul FN-MC (4 g/kg) a fost mult mai mică decât cea din grupul HFD, iar FN-MC (2 g/kg) a avut, de asemenea, un anumit efect asupra greutății corporale. După 1 săptămână de gavaj, greutățile corporale ale grupului PDC și ale grupului FN-MC au fost semnificativ diferite de cele ale grupului HFD (P Tabelul 1 Efectul FN-MC asupra masei corporale și aportului alimentar al șobolanilor (n = 6)

efectul

Efectul FN-MC asupra profilurilor lipidice serice ale șobolanilor

Efectele FN-MC asupra profilurilor lipidice serice la șobolanii experimentali sunt prezentate în Fig. 2. După 3 săptămâni, nivelurile de TC și TG în grupul HFD au fost semnificativ mai mari decât cele din grupul NFD (P FIG. 2

Efectul FN-MC asupra profilurilor serice de lipoproteine ​​ale șobolanilor

Efectele FN-MC asupra profilurilor lipidice serice la șobolanii experimentali sunt prezentate în Fig. 3. După 3 săptămâni, nivelurile de LDL-C în grupul HFD au fost semnificativ mai mari decât cele din grupul NFD (P FIG. 3

Efectul FN-MC asupra nivelurilor serice de șobolani ApoA1 și ApoB

Așa cum se arată în Tabelul 2, comparativ cu grupul NFD, nivelul ApoB în grupul HFD a fost semnificativ mai mare (P Tabelul 2 Efectul FN-MC asupra nivelurilor serice de șobolani ApoA1 și ApoB (n = 6)

Efectul FN-MC asupra capacității antioxidante hepatice a șobolanilor

Așa cum se arată în FIG. 4, comparativ cu grupul NFD, conținutul de MDA în ficatul grupului HFD a fost semnificativ crescut (P FIG. 4

Efectele FN-MC asupra morfologiei și ultrastructurii țesutului hepatic la șobolani

Secțiuni histopatologice ale țesutului hepatic la șobolani. Mărire originală 400 × și colorare HE. A Grupul NFD; b Grupul HFD; c Grup FN-MC (2 g/Kg); d Grup FN-MC (4 g/Kg); e Grupul PDC)

Discuţie

Conform studiului existent, o dietă bogată în grăsimi pe termen lung poate duce la creșterea nivelului de lipide din sânge [17,18,19]. În experimentul nostru, am stabilit modele de șobolani hiperlipidemici hrănind o dietă bogată în grăsimi pentru a explora efectul terapeutic al FN-MC asupra hiperlipidemiei. Testul nostru farmacologic a indicat faptul că FN-MC a fost suficient pentru a reduce nivelul TC, TG, LDL-c și ApoB și pentru a crește nivelul HDL-c, ApoA1 și ApoA1/ApoB la șobolanii hiperlipidemici. În comparație cu grupul HFD, conținutul de MDA în ficatul grupului FN-MC a scăzut și activitatea SOD a grupului FN-MC a crescut. Observând ultrastructura țesutului hepatic, am constatat că, după tratamentul cu FN-MC, picăturile de lipide au fost semnificativ reduse și numărul de ER în citoplasmă a crescut. Aceste rezultate au sugerat că FN-MC a exercitat efecte hipolipidemice și antioxidante și poate avea un efect protector împotriva aterosclerozei, similar cu simvastatina, medicamentul pozitiv [20,21,22]. În plus, după 6 săptămâni de gavaj, creșterea în greutate a grupului FN-MC a fost semnificativ mai mică decât cea a grupului HFD, indicând faptul că FN-MC are efecte anti-obezitate.

Este bine stabilit că lipidele crescute pe termen lung din sânge pot duce la fibroză hepatică; dieta bogată în grăsimi poate induce ficat gras și leziuni hepatice. Mitocondriile sunt organite care furnizează ATP pentru activitățile de viață. Metabolismul energetic celular se bazează, de asemenea, foarte mult pe beta-oxidarea acizilor grași. S-a raportat că pacienții hiperlipidemici au modificări mitocondriale ultrastructurale. Disfuncția mitocondrială poate afecta homeostazia ficatului gras și poate induce o producție excesivă de ROS, declanșând astfel peroxidarea lipidelor, eliberarea citokinelor și moartea celulară. [23] ER este responsabil pentru sinteza, modificarea și transportul lipidelor, proteinelor. Studiile au arătat că anomaliile structurale și funcționale ale ER sunt asociate cu hiperlipidemie. Prin observarea și compararea secțiunilor de țesut hepatic, am confirmat că șobolanii din grupul HFD au prezentat picături de lipide crescute, cantități mari de leziuni hepatice, mitocondrii reduse și reticul endoplasmatic. După tratamentul cu FN-MC, ficatul gras a fost redus, picăturile de lipide au fost semnificativ reduse, leziunile hepatice cauzate de dieta bogată în grăsimi au fost reparate și numărul de mitocondrii și ER în citoplasmă a crescut.

Modificările nivelului lipidelor din sânge sunt factori de risc majori pentru tulburările metabolismului lipidic; nivelurile serice crescute de TC, TG și LDL-C și nivelurile scăzute de HDL-C sunt simptome majore ale hiperlipidemiei [24]. În concordanță cu studiile anterioare, dieta bogată în grăsimi a indus niveluri ridicate de TC, TG și LDL-C serice în grupul HFD [25]. Nivelurile serice de LDL-C și TG sunt indicatori de risc pentru bolile cardiovasculare aterosclerotice. [26] Scăderea nivelului seric al LDL-C și TG poate îmbunătăți riscul de boli vasculare și reduce incidența evenimentelor coronariene acute. [27] În studiul nostru, nivelurile serice de TC, TG, LDL-c au fost semnificativ mai mici în grupul FN-MC comparativ cu grupul HFD, în timp ce nivelurile HDL-c au fost semnificativ crescute, similar cu grupul PDC.

Apolipoproteina este o componentă proteică care constituie lipoproteina plasmatică, care transportă lipidele și stabilizează lipoproteinele. ApoA1 este derivat în principal din HDL-C, iar ApoB este derivat în principal din LDL-C. Prin urmare, scăderea ApoA1 și creșterea ApoB sunt manifestarea hiperlipidemiei. ApoA1/ApoB este un factor de risc pentru bolile cardiovasculare aterosclerotice [28]. Rezultatele acestui studiu au arătat că FN-MC a crescut ApoAl seric, a scăzut ApoB și a crescut raportul ApoA1/ApoB. Acest lucru a sugerat că FN-MC a avut efecte de reglementare asupra nivelului de apolipoproteină al șoarecilor cu diete bogate în grăsimi, ceea ce indică reglarea lipidelor din sânge.

Stresul oxidativ este cauzat de un dezechilibru între producerea ROS și capacitatea acestor enzime antioxidante [29]. Stresul oxidativ poate provoca leziuni ale celulelor corpului și poate agrava mai multe boli, cum ar fi ateroscleroza și bolile coronariene [30,31,32]. Ca enzimă antioxidantă tipică, SOD elimină radicalii superoxizi prin cataliză [33]. După tratamentul FN-MC timp de 3 săptămâni, activitatea SOD a fost semnificativ crescută în grupul FN-MC comparativ cu grupul HFD. MDA este un fel de producție de peroxidare lipidică. Creșterea MDA joacă un rol important în afectarea ficatului cauzată de hiperlipidemie. Gradul de peroxidare lipidică poate fi reflectat prin detectarea cantității de MDA. [34] În experimentul nostru, MDA a crescut semnificativ în grupul HFD. Cu toate acestea, după tratamentul FN-MC, nivelul MDA a scăzut semnificativ. Aceste rezultate au demonstrat că FN-MC poate îmbunătăți activitatea enzimelor antioxidante în ficatul șobolanilor hiperlipidemici și reduce conținutul de produse de peroxidare lipidică, astfel încât să îmbunătățească capacitatea antioxidantă a șobolanilor. Am speculat că FN-MC a protejat ficatul prin atenuarea gradului de peroxidare a lipidelor, reducerea gradului de deteriorare și degenerare a celulelor hepatice și promovarea regenerării acestuia.

Între timp, sa constatat că FN-MC a avut un efect asupra creșterii în greutate a șobolanilor model hiperlipidemici. În concordanță cu un studiu anterior, dieta bogată în grăsimi a indus o creștere a greutății corporale [25]. Creșterea în greutate a grupului HFD a fost semnificativ mai mare decât cea a celorlalte 4 grupuri. Creșterea în greutate în grupul FN-MC (4 g/kg) a fost mult mai mică decât cea din grupul HFD, iar FN-MC (2 g/kg) a avut, de asemenea, un anumit efect asupra scăderii creșterii în greutate. Cu toate acestea, FN-MC nu a avut efecte semnificative asupra consumului de alimente. Acest lucru a indicat faptul că FN-MC a avut un efect anti-obezitate care s-ar putea datora faptului că FN-MC poate promova descompunerea și utilizarea excesului de grăsime din organism.

Concluzie

Rezultatele au sugerat că FN-MC ar putea preveni creșterea în greutate, reduce nivelurile serice ale profilurilor lipidice, poate preveni depunerea grasă hepatică în mod eficient. Între timp, FN-MC a crescut activitatea enzimelor antioxidante, a scăzut peroxidarea lipidelor și a exercitat proprietăți antioxidante, prevenind posibil progresia hiperlipidemiei. Prin urmare, FN-MC este un potențial aditiv alimentar sau agent farmaceutic pentru tratarea sau prevenirea hiperlipidemiei. Sunt necesare studii suplimentare privind hiperlipidemia, mecanismul antioxidant și anti-obezitate al FN-MC.