乙醇摄入对高脂饮食大鼠血清氧化修饰低密度脂蛋白的影响
刘 骏 申 强包忠武 郭深意
南华大学附属怀化医院心血管内科,湖南怀化 418000
[摘要]目的探讨乙醇对高脂饮食SD大鼠体内氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL)的影响。方法选取6周龄雄性SD大鼠16只均喂食高脂饲料,随机分成对照组、乙醇组[50%乙醇,1 ml/(100 g·d)]。于实验前及8周后测定大鼠总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)以及ox-LDL。结果两组实验前后的TC、TG、HDL、LDL、ox-LDL均有明显变化(P<0.05),乙醇组8周后的ox-LDL水平较对照组明显升高(P<0.05),两组的TC、TG、HDL、LDL差异无统计学意义(P>0.05)。结论摄入乙醇可使SD大鼠血清中ox-LDL明显升高。
[关键词]乙醇;氧化修饰低密度脂蛋白;SD大鼠;高脂饮食
动脉粥样硬化(AS)是导致冠心病、脑梗死及外周血管病的主要原因。其中,泡沫细胞的形成是造成动脉粥样硬化的重要环节,而泡沫细胞的生成,则少不了氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL)的参与。
在许多研究中表明,中低剂量的饮酒,对血管具有保护作用,每日乙醇的摄入剂量与冠心病的发病率呈“U”或“J”形曲线关系[1]。小剂量乙醇摄入,可降低心肌梗死的的发病率及梗死后的死亡率[2]。而每日摄入大量的乙醇,则会使冠心病的发病率及死亡率明显升高[3]。且目前国内外有许多关于大量饮酒导致心血管事件的报道[4]。而对于乙醇与动脉粥样硬化之间的关联,仍存在众多疑问,尤其在大量乙醇摄入对机体氧化还原反应的影响上更是存在诸多观点[5]
人体内的低密度脂蛋白(LDL),经氧化修饰后,可形成ox-LDL,而大量乙醇的摄入,其对身体机能及体内的氧化还原反应有着一定的影响。本研究利用高脂饮食大鼠模型观察长期大量乙醇摄入下,测定大鼠血清内氧化修饰低密度脂蛋白水平的变化。
1 材料与方法
1.1 实验材料与试剂
1.1.1 实验动物 185~215 g雄性SD大鼠购自长沙市天勤生物技术有限公司。所有动物实验操作均得到南华大学伦理委员会的批准,于2016年2~7月在南华大学附属怀化医院的中心实验室中完成。
1.1.2 实验饲料 大鼠高脂饲料组成:78.25%基础饲料、20%脂肪、1.25%胆固醇、0.5%胆酸钠[6]
1.1.3 主要试剂 50%乙醇;大鼠ox-LDL;酶联免疫吸附测定试剂盒(Elabscience公司,E-EL-R0710c)。
1.2 动物分组及饲养
雄性SD大鼠16只,经1周适应性喂养后,随机分成两组,分别为对照组与乙醇组,每组8只,均使用单只大鼠笼分开饲养。均采用大鼠高脂饲料喂养20 g/d,饮水量约40~50 ml/d。
1.3 实验干预
乙醇组每日经鼠灌胃针一次灌入50%乙醇[1 ml/ (100 g·d)][7-8],且每日饮水均为10%乙醇水,对照组每日经鼠灌胃针一次灌入蒸馏水[1 ml/(100 g·d)],每日乙醇灌胃量及浓度,参考自国内外相关文献。每周称重1次,根据体重调整剂量,连续喂养8周[9-10]
1.4 标本采集及测定
在大鼠未摄入乙醇及高脂饲料前,使用5%水合氯醛以0.3 ml/100 g剂量通过腹腔注射麻醉后使用内眦静脉采血法取血,不使用抗凝剂,封闭采血管,在4℃冰箱中静置6 h后,血液经3000 r/min离心15 min,分离血清,送至附属医院检验科(奥林巴斯AU2700)测定血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、LDL水平,ox-LDL使用酶联免疫吸附法测定,试剂盒采购自Elabscience公司,严格按照试剂盒说明书进行操作。连续喂养8周后,使用上述方式,再次测定相关指标水平。
1.5 统计学处理
采用SPSS 18.0软件分析并处理,计量资料用均数±标准差(±s)表示,采用单因素方差分析,检验水准(α)为0.05。
2 结果
试验8周后,TC、TG、LDL、Ox-LDL水平明显升高,HDL水平较实验前下降(P<0.05)。乙醇组大鼠血清中ox-LDL水平显著高于对照组(P<0.05),其余各项指标水平两组间差异无统计学意义 (P>0.05)(表1)。
表1 乙醇组与对照组试验前后各项血脂水平的比较(mmol/L,±s)

 
与对照组试验8周后比较,*P<0.05
3 讨论
在高脂饮食状态下,SD大鼠体内的血脂将产生明显变化,尤其表现为TG、TC、LDL显著升高[9-10]。因本研究出发点为乙醇对大鼠体内ox-LDL含量的影响,而ox-LDL是LDL通过氧化修饰形成,故本研究采用高脂饲料喂养SD大鼠,造成大鼠体内血脂异常,从而能更显著的观察大鼠体内ox-LDL的变化。本研究通过建立高脂饮食动物模型,发现高脂饮食下的SD大鼠在长期摄入乙醇后,血清内的ox-LDL含量较未摄入乙醇的大鼠明显升高(P<0.05)。
在关于乙醇与氧化应激,以及摄入乙醇促进ox-LDL的形成上,均存在诸多关联。在乙醇的代谢中,涉及到乳酸脱氢酶、微粒体乙醇氧化系统(MEOS)以及过氧化氢酶,上述三种酶学反应中,均会产生大量的活性氧以及氧自由基[11],而在摄入乙醇后,在代谢过程中产生的活性氧,可氧化细胞膜上的多价不饱和脂肪酸(PUFAS),形成过氧化脂质,其进一步氧化,形成产物丙二醛(MDA)等自由基[12],打破体内氧化还原平衡,加速LDL的氧化修饰,生成过多的ox-LDL,从而造成ox-LDL在体内及蓄积。同时,乙醇可对大鼠行为能力产生影响,乙醇属于水溶脂溶性物质,可透过血脑屏障,大剂量摄入乙醇,可抑制呼吸中枢[13],使受试动物呼吸频率减慢,并且在本研究的前期预实验中发现,大鼠在摄入乙醇1周后,出现了明显行为异常,表现为躁动,且更具有攻击性,群养大鼠出现攻击同类行为,动物活动量增多。结合上述观点,摄入乙醇可使摄氧量减少、耗氧量增加,导致机体缺氧,而机体低氧状态也会造成氧自由基的增加[14],从而加速ox-LDL在体内的蓄积。
本研究发现一定剂量的乙醇摄入可引起高脂状态下的机体血清内ox-LDL升高,其机制可能为,乙醇摄入后体内产生大量的氧自由基,并且破坏体内的氧化还原平衡,在氧自由基的作用下,过多的LDL被氧化修饰成ox-LDL且在体内蓄积。而在近十余年的国内外研究中,已确认ox-LDL与动脉粥样硬化(AS)存在必然联系[15],并且其在体内的水平与AS发生率成正相关[16],如ox-LDL能促进人体内巨噬细胞、肥大细胞等分泌IL-6、TNF-α等因子,可导致内皮细胞的损伤,及影响内皮细胞的代谢,从而导致血管内皮受损,并且高脂状态同样具有损伤内皮细胞的功能[17]。并且有研究指出,人体内ox-LDL水平的增高,会引起血管内皮细胞变性,乃至坏死,使其局部从主动脉壁上分离,为形成脂质条纹及脂质池创造先决条件[18],ox-LDL与动脉粥样硬化之间关系的研究中取得了大量进展的同时,还存在着诸多的疑问[19],对此,可提出一个假设,针对乙醇摄入加速AS的发生与发展的氧化应激学说中,其机制之一可能与乙醇致ox-LDL过量形成存在关联,而超过机体还原能力的过量ox-LDL则是直接导致AS发生及发展。并且,在近年国内外对脂蛋白相关磷脂酶 A2(Lp-PLA2)的研究中发现,ox-LDL与Lp-PLA2在血管局部炎症反应中,存在直接关系。关于Lp-PLA2,Steen等[20]的研究表明,使用Lp-PLA2抑制剂,能显著降低心血管事件的发生率。而对于Lp-PLA2,其具有对心血管疾病风险预测的价值[21],人体内Lp-PLA2水平与急性心肌梗死、不稳定性心绞痛存在正相关。
综上所述,在摄入乙醇后,机体可加速产生并蓄积ox-LDL,而ox-LDL则直接影响到AS及心血管事件的发生,由此,可在乙醇对AS影响的氧化应激学说中得到一点启示,ox-LDL在其中扮演了重要的角色。在国外针对ox-LDL与动脉粥样硬化及心血管疾病的相关的临床研究中,已表明在健康人群中使用抗氧化剂对AS和心脑血管疾病的发生发展并无获益,但在高危患者中使用抗氧化剂仍可获益[22]。在临床工作中,长期摄入乙醇的患者,其存在一系列原因的导致体内氧化还原失衡,从而造成LDL被过多的氧化修饰成ox-LDL,对于因此而造成的心脑血管疾病风险,是否可通过纠正体内的氧化还原失衡而得到改善,还需要临床研究加以证实。
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Influence of Ethanol intake on serum oxidized low-density lipoprotein in rats fed with high fat diet
LIU Jun SHEN QiangBAO Zhong-wu GUO Shen-yi
Department of Cardiology,Huaihua Hospital Affiliated to University of South China in Hunan Province,Huaihua 418000,China
[Abstract]ObjectiveTo investigate the influence of Ethanol intake on serum oxidized low-density lipoprotein in rats fed with high fat diet.Methods16 male SD rats with 6 weeks of age were fed with high fat diet,and these 16 rats were randomly divided into control group and Ethanol group (50%Ethanol,1 ml/(100 g·d).The total cholesterol(TC),triglyceride(TG),high-density lipoprotein(HDL),low-density lipoprotein(LDL)and oxidized low-density lipoprotein(ox-LDL) levels of blood serum were determined before experiment and after 8 weeks experiment.ResultsThe TC,TG,HDL,LDL and ox-LDL had a significant change in both two group before and after experiment(P<0.05).Compared with control group,the ox-LDL levelof blood serum was obviously increased in ethanol group(P<0.05),but TC,TG,HDL and LDL had no significant difference in both groups(P>0.05).ConclusionIntake of ethanol can significantly increase ox-LDL in serum of SD rats.
[Key words]Ethanol;Oxidized low-density lipoprotin;SD rats;High-fat diet
[中图分类号]R332
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2016)12(b)-0138-03
(收稿日期:2016-09-28 本文编辑:许俊琴)
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