辛伐他汀对高脂血症大鼠氧化应激状态的干预研究

             作者：张志钢，张晓兰，盖晓波，郑卫星，罗助荣，章文莉，陈凤平

【摘要】  目的： 观察高脂血症大鼠氧化应激状态的变化及辛伐他汀对它的影响. 方法： 40只雄性SD大鼠随机分组，对照组16只给予正常饮食，24只大鼠喂食高脂饲料(30 g/kg胆固醇、2 g/kg去氧胆酸钠、100 g/kg猪油、1 g/kg丙基硫氧嘧啶、867 g/kg基础饲料)8 wk后分为3组：模型8 wk组（n＝8），模型16 wk组（n＝8）继续喂饲高脂饲料，辛伐他汀组（n＝8）喂饲高脂饲料并给予辛伐他汀（每日10 mg/kg)混悬液灌胃，模型16 wk组及对照组给予等体积生理盐水灌胃，各组自由饮水进食. 实验8 wk分别处死对照组及模型8 wk组大鼠各8只. 实验16 wk处死各组动物. 留取血清及左心室组织，测定血清总胆固醇（TC），甘油三酯(TG），戊二醛（MDA)，谷胱苷肽过氧化物酶(GPx)及过氧化物歧化酶(SOD)活性. 结果： 与对照组相比，模型8 wk组血清总胆固醇升高，血清及心肌组织MDA含量增加，GPx活性降低（P均<0.05），但甘油三酯及血清和心肌组织SOD活性没有统计学差异（P均>0.05）；与模型8 wk组相比，模型16 wk组胆固醇和甘油三酯继续升高，血清及心肌组织MDA含量增加，SOD和GPx活性降低（P均<0.05）；与模型16 wk组相比，辛伐他汀组胆固醇和甘油三酯均降低（P均<0.05），血清及心肌组织MDA含量减少，SOD和GPx活性升高（P均<0.05）. 结论： 高脂血症大鼠存在氧化应激，给予辛伐他汀可减轻氧化应激损伤，从而可能减缓动脉粥样硬化的形成.

【关键词】  斯伐他汀；高脂血症；氧化性应激

    0引言

    氧化应激损伤在动脉粥样硬化（atherosclerosis,  AS）疾病的发生过程中扮演重要角色［1］. 他汀类调脂药,不仅能降低低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白，其对心脏和其他组织的保护作用已越来越受到人们的重视. 本实验采用大鼠高脂血症模型，研究他汀类药物对氧化应激损伤的干预作用.

    1材料和方法

    1.1材料过氧化物歧化酶（SOD），谷胱苷肽过氧化物酶(GPx)，丙二醛(MDA)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所；40只雄性SD大鼠随机分组，对照组16只，24只大鼠喂食高脂饲料8 wk后分为3组：模型8 wk组（n＝8），模型16 wk组（n＝8），辛伐他汀组（n＝8），各组自由饮水进食.

    1.2方法

    1.2.1高脂动物模型及药物干预模型8 wk组、模型16 wk组、辛伐他汀组大鼠分别喂饲高脂饲料(30 g/kg胆固醇、2 g/kg去氧胆酸钠、100 g/kg猪油、1 g/kg丙基硫氧嘧啶、867 g/kg基础饲料)，对照组给予正常饲料. 实验8 wk处死对照组及模型8 wk组8只大鼠. 8 wk后辛伐他汀组喂饲高脂饲料并给予辛伐他汀（每日10 mg/kg)混悬液灌胃，模型16 wk组及对照组其余大鼠分别继续喂饲料和正常饲料并给予等体积生理盐水灌胃.

    1.2.2血液及标本取材实验8，16 wk时各组动物禁食过夜，20 g/L戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔麻醉后分离腹主动脉，穿刺取血8 mL，静置过夜，离心，分离血清，取心脏左室游离壁于PBS液中清洗后置于液氮中保存待用.

    1.2.3血脂检测采用日立全自动生化分析仪7600检测8, 16 wk大鼠总胆固醇(total cholesterol, TC)，甘油三酯(triglycefides, TG).

    1.2.4血清及心肌组织氧化指标检测取大鼠心脏1 g，制备1∶5组织匀浆. 3000 r/min离心15 min，吸取上清，按试剂盒所述方法测定大鼠血清及心肌MDA，GPx，SOD.

    统计学处理： 实验结果用x±s表示，应用SPSS 11.0统计软件进行组间比较的方差分析及LSD?t检验.

    2结果

    2.1血脂变化8 wk时模型组血清TC高于对照组（P<0.01），TG没有统计学差异（P>0.05），16 wk时TC，TG高于8 wk时（P<0.01），并高于对照组（P<0.01），辛伐他汀组TC及TG均低于模型16 wk组（P<0.05或P<0.01），但并没有达到正常水平（P<0.05，表1）. 

    2.2血清及心肌中氧化指标模型8 wk组血清及心肌组织MDA含量高于对照组（P<0.01），模型16 wk组MDA含量高于模型8 wk组（P<0.01），辛伐他汀组其含量较模型16 wk组下降（P<0.05或P<0.01）；模型8 wk组血清及心肌组织SOD活性与对照组无显著差异（P>0.05），模型16 wk组中SOD低于对照组及模型8 wk组（P<0.01），辛伐他汀组其活性较模型16 wk组上升（P<0.01）；模型8 wk组血清及心肌组织GPx活性低于对照组（P<0.05或P<0.01），高于模型16 wk组中GPx活性（P<0.05或P<0.01），辛伐他汀组其活性较模型16 wk组上升（P<0.01，表2). 表1血脂动态比较表2血清及心肌组织MDA，SOD和GPx动态比较

    3讨论

    动脉粥样硬化在我国发病率逐年增高，成为中老年人主要致死原因之一. 血脂异常是动脉粥样硬化的重要危险因素，氧化应激及其介导的脂质过氧化反应在冠心病的发生发展中可能发挥重要作用. 血脂异常情况下机体抗氧化能力下降，氧自由基生成增加，过量的氧自由基引起内皮细胞功能障碍，使细胞膜的稳定性、通透性失调，导致单核细胞粘附，脂质沉积于动脉内膜下. 氧自由基使脂质过氧化反应在循环系统持续发展，加重LDL, VLDL, HDL的氧化，尤其是氧化型低密度脂蛋白，可引发及促进AS病变. 近年研究显示氧化应激还能影响细胞信号转导系统，调控某些基因表达. 细胞内氧化应激信号选择性诱导炎症相关基因表达可能是它们引发动脉粥样硬化斑块形成和发展共同的分子机制. 一系列基础试验表明，氧化应激引起的细胞氧化还原状态的改变可激活丝裂原化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase, MAPK)信号系统和调节转录因子NF?κB，AP?1，过氧化物体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor, PPAR)的活性，从而引起炎症基因表达［2-3］.

    　　本实验用大鼠建立高脂血症模型，8，16 wk时大鼠血脂明显增高，表明模型建立成功. 经过8 wk辛伐他汀干预，血脂下降，并没有恢复正常，可能由于他汀干预组继续高脂饲料喂养引起，也提示他汀类药物与合理的膳食能够良好控制高脂血症，实验采用GPx，SOD和MDA作为评价辛伐他汀对高脂血症大鼠氧化应激损伤影响的指标，SOD是抗氧化防御体系中重要的金属酶类，能够清除超氧阴离子，保护细胞免受损伤，细胞外SOD具有抗AS作用［4］. 通过测定SOD活性高低可间接反映机体清除氧自由基的能力，GPx是清除氢过氧化物的重要酶类. MDA是脂质过氧化代谢产物，检测MDA水平可间接反映细胞受氧自由基损伤程度，Kishino等［5］发现血液透析患者服用辛伐他汀24 wk后也能使血浆MDA明显降低,Chen等［6］通过食饵性兔AS研究认为，洛伐他汀减轻AS病变的机制之一是降低血液中的MDA含量. 本实验观察到在模型组8 wk时血清及心肌组织MDA含量均高于正常组，GPx活性较正常组下降，血清及心肌中SOD含量与正常组无明显差异，16 wk时MDA下降较8 wk明显，GPx活性进一步下降，16 wk时血清及心肌SOD含量较正常组下降，提示在高脂血症状态下ROS大量生成，而清除存在障碍，机体氧化/抗氧化平衡被打破，脂质过氧化增加，增多的MDA又加重氧化损伤，引发及促进AS的，我们观察到随着血脂水平增高及高脂血症持续时间的延长，这种平衡向氧化应激倾斜.

    他汀类药物有抗氧化应激损伤作用，氟伐他汀及其代谢物5－羟基氟伐他汀和6－羟基氟伐他汀，均有显著的抗氧化作用，主要是抑制脂质过氧化物的形成［7］. 我国学者研究发现氟伐他汀能够使心肌梗死后心肌中增高的LPO下降，增加GPx的表达［8］， Rai等［9］研究认为他汀类药物可能作用于血管内细胞NADPH氧化酶减少ROS的产生. 本实验中经过辛伐他汀干预治疗8 wk后大鼠血清及心肌组织中MDA水平下降，但并没有降至正常水平，SOD，GPx活性上升，表明辛伐他汀能够改善高脂状态下的大鼠脂质氧化的状况. 这种作用可能与上调SOD，GPx含量及活性有关. 实验中我们观察到8 wk时血清TG水平无明显升高，16 wk时升高明显. SOD活性8 wk时无明显减弱，而16 wk时减弱明显，经辛伐他汀治疗后TG水平下降，SOD活性增加. TG水平与SOD活性是否相关有待进一步探讨.

    通过研究高脂血症状态下大鼠血清及心肌的氧化应激损伤指标，我们发现氧化应激可能参与AS的形成及发展，经过他汀类药物治疗后上述指标明显好转，提示他汀类药物能够缓解AS应激损伤，其具体机制有待进一步研究.

【】
  ［1］ Alexander RW. Hypertension and the pathogenesis of atherosclerosis.Oxidative stress the mediation of arterial inflammatory response: a new perspective［J］. J Hypertens, 1999,25:155-163.

［2］ Li D, Saldeen T, Romeo F, et al. Oxidized LDL upregulates angiotensin II type I receptor expression in cultured human coronary artery endothelial cells: The potential role of transcription factor NF?Kappa B［J］. Circulation, 2002,102(16):970-976.

［3］ Law RE, Goetze S, Xi XP, et al. Expression and function of PPAR in rat and human vascular smooth muscle cells［J］. Circulation, 2003,101(11):311-318.

［4］ Laukkanen MO, Lehtolainen P, Turunen P, et al. Rabbit extracellular superoxide dismutase: Expression and effect on LDL oxidation［J］. Gene, 2000,254(1?2):173-179.

［5］ Kishino M, Tone Y, 0tani H, et al. Effect of simvastatin on the lipid profile of hemodialysis patients［J］. Kidney Int, 1999,56(Suppl 71):219- 221.

［6］ Chen L, Haught WH, Yang B, et al. Preservation of endogenous antioxidant activity and inhibition of lipid peroxidation as common mechanisms of antiatherosclerotic effects of vitamin E, Lovastatin and Amlodipine［J］. J Am Coll Cardiol, 1997,30(2):569-575.

［7］ Nakashima A, Ohtawa M, Iwasaki K, et al. Inhibitory effects of fluvastain and its metabolites on the formation of several reactive oxygen species［J］. Life Sci, 2001,69(12):1381- 1389.

［8］ 赵志宏，单江，项美香，等. 氟伐他汀抗氧化改善心肌梗死大鼠心室重塑［J］. 浙江大学学报(医学版)，2005,34（5）:447-453.

［9］ Raij L, DeMaster EG, Jaimes EA, et al. Cigarette smoke?induced endothelium dysfunction：role of superoxide anion［J］. Hypertension, 2001,19:891-897.