兒茶素對營養性肥胖大鼠代謝綜合征的防治作用

谷芳芳，孫 躍，許 剛

肥胖是一種由于能量攝入超過消耗造成的疾病。1997年世界衛生組織(WHO）正式宣布肥胖是一種疾病，定義為體質量指數（BMI）≥30 kg/m2[1]。隨著人們物質生活水平的提高和膳食結構以及精神生活和行為方式上的改變，肥胖發生率逐年上升，已成為嚴重危害人類健康的殺手。茶自古以來就被認為具有去肥膩的保健作用。近年研究顯示，茶中的有效成分-兒茶素具有減肥、抗氧化、抗糖尿病等保健功效[2，3]。筆者使用高脂飲食建立營養性肥胖大鼠模型，應用兒茶素作為干預性藥物，檢測大鼠體重及血清各生化指標水平的變化，探討兒茶素對營養性肥胖和代謝綜合征的干預作用，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 山東大學實驗動物中心提供的Wistar清潔級大鼠40只，4～5周齡，雄性，體重120～156 g，隨機分為4組：普通飲食對照組10只：普通飼料；普通飲食兒茶素處理組10只：含0.6%兒茶素的普通飼料；高脂飲食組10只：高脂飼料；高脂飲食兒茶素處理組10只：含0.6%兒茶素的高脂飼料。

1.2 材料 普通飼料：選用國家標準嚙齒類動物混合飼料，由山東大學實驗動物中心提供。高脂飼料：在普通飼料的基礎上添加10%豬油和3%的膽固醇。高脂飼料熱量組成為碳水化合物45%、脂肪35%、蛋白質20%。兒茶素（catechins）：湖南醫科大學茶葉研究所（主要含EGCG 80%，EGC 15%，其它為ECG和EC及少量其它兒茶素）。TOSHIBA-40FR全自動生化分析儀：日本東芝公司。胰島素放射免疫分析試劑盒：上海生物制品研究所。

1.3 方法

1.3.1 處理方法 按照分組，大鼠分籠飼養，5只1籠。飼養室溫度（22±2）℃，相對濕度50%左右，光照時間為12 h/d，自由飲水、攝食，每日早晚喂食，隔日換水。實驗前進行1周適應性觀察。

1.3.2 標本采集 大鼠每周稱重1次。實驗第20周末，所有大鼠禁食12 h，戊巴比妥麻醉后心臟取血，靜置30～60 min，血液凝固后，離心半徑8 cm，3000 r/min，離心10 min，分離血清，置于4℃待測。采用TOSHIBA-40FR全自動生化分析儀測定血清甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、游離脂肪酸水平?？崭寡遣捎闷咸烟茄趸阜?。空腹胰島素采用放射免疫法測定，嚴格按試劑盒說明操作。

1.3.3 統計學分析 用SPSS10.0統計學軟件行t檢驗和方差分析。

2 結 果

2.1 大鼠體重的變化 實驗開始后各組大鼠體重呈增長趨勢。經統計，前4周高脂飲食組大鼠體重略低于普通飼料組大鼠的體重，但未見明顯統計學差異，可能是實驗開始時大鼠對于高脂飼料尚不適應，進食量有所下降所致。隨后高脂飲食組大鼠體重開始迅速增加并顯著高于普通飲食組 （P＜0.01）。實驗至第20周結束時，高脂飲食組大鼠比正常對照組平均體重增高了約23.2%。經過兒茶素處理后，無論是普通飲食還是高脂飲食大鼠體重都略有下降，但未見明顯統計學差異（P＞0.05）。見表1。

2.2 大鼠血清個生化指標的變化 高脂飲食組大鼠血清甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（FFA）、總膽固醇 （TC）、 低密度脂蛋白-C（LDL-C）、 空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）均高于普通飲食組，而高密度脂蛋白-C（HDL-C）則低于普通飲食組（P<0.01）。兒茶素處理后高脂飲食組大鼠血清 TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降 （P＜0.05）。而兒茶素對于正常飲食大鼠血清各生化指標沒有明顯影響。見表2。

3 討 論

肥胖與冠心病、糖尿病等一系列由于代謝紊亂而形成的X綜合征已成為嚴重影響人體健康的全球性疾病，研究證實X綜合征共同的發病基礎是胰島素抵抗（insulin resistan，IR），因此，又有人提出胰島素抵抗綜合征（insulin resistan syndrome，IRS）的名稱。1998年世界衛生組織將這些不同的定義進行了統一，并將胰島素抵抗綜合征更名為代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）。 近年研究發現，肥胖是飲食、代謝、遺傳基因、分化轉錄因子、中樞神經系統、內分泌系統等多因素綜合作用的結果。其中飲食是一個非常重要的因素。

由于人類肥胖與動物肥胖模型具有相似性，目前多采用嚙齒動物來研究肥胖。張建剛等[4]探索出可以通過混合喂養法建立營養性肥胖大鼠模型。茶在飲用食品中占據相當重要的地位，尤其在我國擁有悠久的飲茶歷史，飲茶已成為人們心目中修身養性的佳品。飲茶去肥膩的功效自古就備受推崇，據《本草拾遺》記載，飲茶可以“去人脂，久食令人瘦”。兒茶素作為天然植物成分，幾乎無毒副作用。本文實驗擬在探討兒茶素對營養性肥胖大鼠代謝綜合征是否有防治作用。實驗參照衛生部《保健食品檢驗與評價技術規范》的有關實驗方法，利用高脂飼料喂養Wistar清潔級大鼠。前4周，高脂飲食組大鼠體重略低于普通飼料組大鼠的體重，隨后高脂飲食組大鼠體重開始迅速增加并顯著高于普通飲食組。至第20周實驗結束時，高脂飲食組大鼠比正常飲食對照組平均體重增高了約23.2%，表明營養性肥胖大鼠造模成功。兒茶素處理后，大鼠體重呈下降趨勢，但無明顯統計學差異（P＞0.05），推測兒茶素發揮控制體重、減肥的作用是一個長期的慢性過程，由于受實驗時間所限尚未表現出明顯的統計學差異。

生化指標檢測顯示：營養性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均高于普通飲食組，而HDL-C則低于普通飲食組，提示營養性肥胖大鼠發生了以胰島素抵抗為基礎的代謝綜合征。MS是多種代謝成分異常的病理狀態，表現為一個患者身上同時存在的以正常生理代謝改變為特征的系列癥候群。包括：糖耐量受損和糖尿?。桓哐獕海桓哐蝗砘蚋共糠逝?；高胰島素血癥伴有胰島素抵抗等。概括來說，代謝綜合征表現出“四高一低”，即高血壓、高血糖、高胰島素血癥、高甘油三酯、低高密度脂蛋白。由此可引起機體神經和體液調節失常，內環境的物理、化學條件改變，加速細胞的損害和凋亡。由于人體免疫系統受到損害，機體防御能力下降，從而產生各種疾病。大量研究證明，肥胖引起的高胰島素血癥、胰島素抵抗與多種癌癥如乳腺癌、結腸癌的發生正相關[5-7]。大腸上皮細胞由于并非經典胰島素作用的靶組織，對胰島素過度刺激缺乏相應調節機制，容易出現過度增生，最終導致上皮細胞癌變，這一理論已在細胞學及動物模型中得到證實[8]。兒茶素處理后，營養性肥胖大鼠血清TG、FFA、TC、LDL-C、FBG、FINS均有所下降，而正常飲食大鼠血清各生化指標沒有明顯影響。說明兒茶素可有效緩解由飲食造成的肥胖引起的體內代謝失衡，改善胰島素抵抗，抑制代謝綜合征的發生發展。開發茶提取物作為減肥、抗代謝綜合征、抗腫瘤的新興醫藥食品，應用前景廣泛。

表1 實驗過程中大鼠體重（±s）

表1 實驗過程中大鼠體重（±s）

與普通飲食對照組比較，*P＜0.01

大鼠體重變化初始體重 第4周 第8周 第12周 第16周 第20周普通飲食對照組 133.3±13.23 192.4±17.66 236.6±24.68 269.4±25.31 307.1±26.32 346.5±28.44普通飲食兒茶素處理組 133.5±15.14 189.5±19.58 233.3±22.64 265.9±25.24 299.7±24.12 344.3±25.63高脂飲食組 133.5±14.56 185.2±18.25 281.4±24.47* 338.1±24.68* 381.2±28.65* 426.4±35.61*高脂飲食兒茶素處理組 134.3±13.47 183.5±18.49 266.3±25.63 323.7±25.65 366.1±30.52 416.2±36.24組別

表2 實驗20周末大鼠血清糖脂代謝（mmol/L，±s）

表2 實驗20周末大鼠血清糖脂代謝（mmol/L，±s）

與普通飲食對照組比較，*P＜0.01；與高脂飲食組比較，#P＜0.05

組別 TG FFA TC LDL HDL FBG FINS普通飲食對照組 1.1±0.35 116.8±29.9 1.15±0.59 0.30±0.21 0.98±0.30 4.7±0.3 34.8±1.7普通飲食兒茶素處理組 1.0±0.28 114.5±16.7 1.13±0.22 0.28±0.11 0.97±0.23 4.6±0.4 34.2±1.5高脂飲食組 1.6±0.19* 221.4±47.8* 1.50±0.19* 0.51±0.05* 0.79±0.14* 5.8±1.1* 64.7±7.1*高脂飲食兒茶素處理組 1.3±0.14# 217.6±36.8# 1.42±0.21# 0.46±0.10# 0.81±0.16# 5.4±0.3# 62.0±6.3#

[1]Flegal KM,Canoll MD,Ogden CL,et al.Prevalence and trend in obesity among US adults,1999-2000.JAMA,2002,288(14):1723-1727.

[2]Suzuki K,Yahara S,Hashimoto F,et al.Inhibitory activities of(-)-epigallocatechin-3-0-gallate against topoisomerasesⅠandⅡ.Biol Pharm Bull,2001,24(9):1088-1090.

[3]Kawanagh KT,Hafer LJ,Kim DW,et al.Green tea extracts decrease carcinogen-induced mammary tumor burden in rats and rate of breast cancer cell proliferation in culture.Cell Biochem,2001,82:387-398.

[4]張建剛，米生權，孫曉瑋，等.混合喂養法建立營養性肥胖大鼠模型.中國比較醫學雜志，2008，18(9):16-21.

[5]Han CZ,Zhang HT,Du LL,et al.Serum levels of leptin,insulin and lipids in relation to breast cancer in China.Endocrine,2005,26:19-24.

[6]Wei EK,Ma J,Pollak MN,et al.A prospective study of C-peptide,insulin-like growth factor-Ⅰ,insulin-like growth factor binding protein-Ⅰ,and the risk of colorectal cancer in women.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2005,14:850-855.

[7]Nagata C,Shinmizu H,Takami R,et al.Relations of insulin resistance and serum concentrations of estradiol and sex hormonebinding globulin to potential breast cancer risk factors.Jpn J Cancer Res,2000,91:948-953.

[8]Tran TT,Medline A,Bruce WR.Insulin promotion of colon tumors in rats.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,1996,5:1013-1015.