IITCMRBP鼠尾血压监测仪在参苓白术散对代谢综合征鼠胰岛素抵抗的影响中应用

来自广州中医药大学第二附属医院的蔡海荣团队在《广州中医药大学学报》发表了题为“参苓白术散对代谢综合征大鼠胰岛素抵抗、炎症状态的影响"的研究论文。该研究以SD大鼠为实验对象，采用高脂高糖高盐饲料喂养方法构建代谢综合征（Metabolic Syndrome，MS）大鼠模型，观察参苓白术散对MS大鼠的治疗效果，并探索其作用机制。

 摘要

【目的】探讨参苓白术散对代谢综合征（MS）大鼠的治疗作用及机制。

【方法】将40只大鼠分为正常组（10只）和造模组（30只）。造模组大鼠采用高脂高糖高盐饲料喂养方法构建MS模型。将造模成功的21只MS大鼠随机分为模型组（7只）、中药组（7只）、西药组（7只），正常组纳入大鼠9只。中药组给予参苓白术散水煎液灌胃，西药组给予盐酸二甲双胍生理盐水溶液灌胃，正常组和模型组给予等体积的生理盐水灌胃，治疗时间为4周。给药结束后，检测大鼠体质量、腹围、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、空腹血糖（FPG）、胰岛素（FINS）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、脂肪酸（FFA），计算稳态模型评估的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、肥胖指数、Lee‘s指数；酶联免疫吸附分析（ELISA）检测大鼠血清肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1（IL-1）、白细胞介素8（IL-8）；实时定量聚合酶链反应（QPCR）法检测肝脏NOD样受体蛋白3（NLRP3）、Toll样受体4（TLR4）、核转录因子κB（NF-κB）mRNA表达；苏木素-伊红（HE）染色法观察肝脏病理变化。

【结果】与正常组比较，模型组大鼠体质量、腹围、肥胖指数、Lee’s指数、SBP、DBP、FPG、FINS、TC、TG、LDL-C、FFA、HOMA-IR、TNF-α、IL-1、IL-8水平均升高，HDL-C降低，肝脏NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达水平均升高，HE染色结果显示肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润；中药组上述各指标较模型组均得到改善（P < 0.05），且与西药组比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

【结论】参苓白术散可以改善MS大鼠糖脂代谢障碍、胰岛素抵抗，减轻肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润，其机制可能与抑制炎症因子TNF-α、IL-1、IL-8释放及炎症反应相关基因NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA的表达，进而减轻炎症状态有关。

实验材料与仪器

实验动物：

40只SPF级6周龄雄性SD大鼠，体质量（180 ± 20）g

药物：参苓白术散由党参12 g、白术12 g、茯苓12 g、炙甘草12 g、山药12 g、炒扁豆9 g、薏苡仁6 g、砂仁6 g、莲子肉6 g、桔梗6 g、陈皮6 g组成。盐酸二甲双胍片

饲料：基础饲料和高脂高糖高盐饲料

主要试剂：

大鼠胰岛素（FINS）酶联免疫吸附分析（ELISA）试剂盒、总胆固醇（TC）试剂盒、甘油三酯（TG）试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）试剂盒、大鼠游离脂肪酸（FFA）ELISA试剂盒、肿瘤坏死因子α（TNF-α）ELISA试剂盒、白细胞介素1（IL-1）ELISA试剂盒、白细胞介素8（IL-8）ELISA试剂盒、TRIzol总RNA提取试剂盒、HiScript II U+ One Step qRT-PCR、cDNA一链合成试剂盒

主要仪器

Applied Biosystems PCR仪、StepOnePlus™实时荧光定量PCR系统、UV-5100紫外可见分光光度计、C5080R高速冷冻离心机、BSA224S电子天平、IITC MRBP鼠尾血压监测仪

IITC MRBP鼠尾血压监测仪

实验方法与过程

动物模型构建

40只大鼠适应性喂养7 d后，随机分为正常组（10只）和造模组（30只），所有大鼠分笼单独喂养。正常组大鼠给予基础饲料喂养，造模组大鼠给予高脂高糖高盐饲料喂养。所有大鼠自由饮水，造模时间12周。

造模成功判定标准

12周后根据以下标准判定造模是否成功：①体质量、②空腹血糖（FPG）、③收缩压（SBP）或舒张压（DBP）、④TG高于正常组大鼠平均值+1.4倍标准差，⑤HDL-C低于正常组大鼠平均值-1.4倍标准差，满足①的基础上满足②③④⑤中任意2项即可判断MS造模成功。第12周末，造模组死亡1只、8只造模不成功予以剔除，正常组1只胰岛素水平过高予以剔除。

分组与给药

造模成功的21只MS大鼠随机分为模型组（7只）、中药组（7只）、西药组（7只），正常组9只作为正常组。根据大鼠与人药物剂量换算方法，中药组大鼠给予参苓白术散水煎液（生药剂量10 g·kg⁻¹·d⁻¹）灌胃，西药组大鼠给予盐酸二甲双胍生理盐水溶液（剂量105 mg·kg⁻¹·d⁻¹）灌胃，正常组和模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃，连续给药4周。

标本采集

末次给药后禁食不禁水12 h，腹腔注射麻醉后，经腹中线开腹后腹主动脉采血10 mL，3000 r/min离心（离心半径为16 cm），取上清液，-80℃保存待测。取大鼠双肾周脂肪组织，称质量并记录。取大鼠肝脏组织，-80℃保存待测。

一般状态观察与指标检测

记录大鼠精神状态、活动、尿量、毛发等。电子天平测量大鼠体质量；软尺测量大鼠腹围和体长；无创血压仪测量大鼠尾动脉血压；计算Lee‘s指数 = 体质量（g）× 1000 / 体长（cm）；肥胖指数 = 肾周脂肪质量（g）/体质量（g）× 100%。血糖仪检测FPG；ELISA法检测大鼠血清FINS、FFA、TNF-α、IL-1、IL-8含量；生化分析仪检测大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量。

QPCR法检测mRNA表达

取肝脏组织，TRIzol法提取总RNA，逆转录合成cDNA，进行荧光定量PCR反应。反应条件：95℃预变性30 s；95℃变性5 s，60℃退火30 s，共40个循环。引物由广州泰盛生物科技有限公司合成。采用2⁻ΔΔCt相对定量法计算各目的基因表达量。

HE染色观察肝组织病理变化

将肝组织石蜡切片脱蜡至水。将切片入苏木素染3 ~ 8 min，自来水洗，1%盐酸酒精分化数秒，自来水冲洗，0.6%氨水返蓝，流水冲洗，入伊红染液中染色1 ~ 3 min。脱水封片。显微镜镜检，图像采集分析。

实验结果

一般状态比较

正常组大鼠毛发浓密、色泽光亮，活泼好动，精神饱满，反应灵敏，进食正常，排便无异味；模型组大鼠毛发稀疏，色泽晦暗，精神萎靡，反应迟钝，倦怠懒动，进食增加，排便明显异味；中药组和西药组大鼠毛发、精神、反应、进食和排便均较模型组好转。

肥胖指标和血压比较

与正常组比较，模型组大鼠体质量、腹围、肥胖指数、Lee’s指数、SBP、DBP均升高（P < 0.05）；与模型组比较，中药组和西药组大鼠上述各项指标均降低（P < 0.05）；中药组与西药组比较，上述指标差异均无统计学意义（P > 0.05）。

糖代谢指标比较

与正常组比较，模型组大鼠FPG、FINS、HOMA-IR均升高（P < 0.05）；与模型组比较，中药组和西药组大鼠FPG、FINS、HOMA-IR均降低（P < 0.05）；中药组与西药组比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

脂代谢指标比较

与正常组比较，模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C、FFA水平均升高（P < 0.05），HDL-C水平降低（P < 0.05）；与模型组比较，中药组和西药组大鼠血清TC、TG、LDL-C、FFA水平均降低（P < 0.05），HDL-C水平升高（P < 0.05）；中药组与西药组比较，血清TC、TG、LDL-C、FFA水平差异均无统计学意义（P > 0.05）。

血清炎症指标比较

与正常组比较，模型组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-8含量均升高（P < 0.05）；与模型组比较，中药组和西药组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-8含量均降低（P < 0.05）；中药组与西药组比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

肝脏NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达比较

与正常组比较，模型组大鼠肝脏NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达水平均升高（P < 0.05）；与模型组比较，中药组和西药组大鼠上述mRNA表达水平均降低（P < 0.05）；中药组与西药组比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。

肝脏组织病理变化比较

正常组大鼠肝索结构清晰，肝细胞排列紧密；模型组大鼠肝细胞广泛脂肪变性，细胞肿胀，充满脂质空泡，炎性细胞浸润；中药组和西药组脂肪变性、炎性细胞浸润均减轻。中药组和西药组脂肪变性、炎性细胞浸润程度无明显差异。

结论与讨论

代谢综合征（MS）由高血压、高血糖、血脂异常和腹型肥胖组成。胰岛素抵抗是MS的中心环节，且与炎症密切相关。中医理论中，MS属于“痰浊"“肥胖"范畴，主要病机为脾虚痰浊。参苓白术散出自《太平惠民和剂局方》，具有健脾化湿功效。

本研究结果显示，模型组大鼠体质量、腹围、SBP、DBP、FPG、FINS、TC、TG、LDL-C均升高，HDL-C降低，HOMA-IR升高，提示MS大鼠模型构建成功，并伴高胰岛素血症。中药组大鼠体质量、腹围、肥胖指数、Lee’s指数、FPG、FINS、HOMA-IR、SBP、DBP、TC、TG、LDL-C均降低，HDL-C升高；HE染色结果提示肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润减轻。参苓白术散可以减轻MS大鼠体质量、改善糖脂代谢和胰岛素抵抗，减轻肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润。

本研究还发现，中药组大鼠血清FFA浓度较模型组降低。FFA是脂肪代谢的中间产物，可以造成胰岛素靶器官对胰岛素敏感性降低，引起高胰岛素血症。参苓白术散可能通过减轻FFA含量来改善胰岛素抵抗。

MS是一种低度的系统性炎症状态，往往伴随着炎症因子水平升高。NLRP3、TLR4、NF-κB通路介导TNF-α、IL-1、IL-8等炎性因子的生成，炎症因子干扰IRS/PI3K信号转导通路，导致胰岛素抵抗。本研究结果显示，中药组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-8和肝脏组织NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达较模型组降低，提示参苓白术散通过抑制NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA的表达减轻MS大鼠炎症状态。

综上，参苓白术散可以改善MS大鼠糖脂代谢障碍、胰岛素抵抗，减轻肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润，其机制可能与抑制炎症因子TNF-α、IL-1、IL-8释放及炎症反应相关基因NLRP3、TLR4、NF-κB mRNA表达，进而减轻炎症状态有关。

参考文献

[1] 中国心血管健康与疾病报告编写组. 中国心血管健康与疾病报告2021概要[J]. 中国循环杂志, 2022, 37(6): 553-578.

[2] 魏伟, 吴希美, 李元建. 药理实验方法学[M]. 4版. 北京: 人民卫生出版社, 2010: 69-73.

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