番茄紅素對大鼠非酒精性脂肪肝的作用研究

魏 來，趙春景

（重慶醫科大學附屬第二醫院藥劑科，重慶 400010）

番茄紅素是一種天然的生物抗氧化劑和功能性色素，具有保肝和抗急性肝損傷的作用[1]。它還具有多種生物學活性，其中調節血脂的作用正日益受到關注[2-3]。本研究通過建立非酒精性脂肪肝動物模型，了解番茄紅素對大鼠非酒精性脂肪肝的防治作用及其可能的作用機制，報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

儀器：UV-1601型紫外分光光度計（日本島津公司）；AEG-220型電子天平（日本島津公司）；TJ-6型低溫離心機（日本Olympus公司）；低溫冰箱（日本Sanyo公司）；恒溫水浴箱（成都醫療器械二廠）；玻璃勻漿器（涿州市長虹玻璃儀器廠）；HY-9211K型恒溫振蕩器（太倉市科教器材廠）。

藥品與試劑：番茄紅素油樹脂（純度為6%，新疆生命紅紅花開發有限責任公司，批號為20040302，使用時用色拉油將番茄紅素油樹脂稀釋成25 g/L，備用）；超氧化物歧化酶（SOD，批號為20050216）及丙二醛（MDA，批號為20050324）試劑盒，蛋白定量試劑盒（雙縮脲法，批號為20050201），脂蛋白酯酶（LPL）試劑盒（批號為 20050211），肝脂酶（HL）試劑盒（批號為 20050211），膽堿酯酶（CHE）試劑盒（批號為20050325），均購于南京建成生物工程研究所；膽固醇（批號為20040605，上海生物化學公司）。

動物：Wistar大鼠，清潔級，雄性，60 只，體重（150 ±10）g，由重慶醫科大學實驗動物中心提供。

1.2 試驗方法

動物分組：將60只大白鼠正常喂養1周后，隨機分為5組。正常對照組（N組）10只，給予正常飼料。造模組50只，給予高脂飼料（88%普通飼料，10%豬油，2%膽固醇）[4-5]連續8周后，處死其中10只，做肝臟病理切片。HE染色顯微鏡下，10只大鼠肝臟病理切片均可見單位面積上超過1/3的肝細胞脂肪變性，肝細胞明顯腫大，確定脂肪肝動物模型成功，將另40只造模大鼠隨機分為4組，即模型對照組（M組），繼續給予高脂飼料；低劑量組（L組）、高劑量組（H組），改食普通飼料，每天給予番茄紅素（L組10 mg/kg，H組20 mg/kg）灌胃；自然恢復組（NR組），改食普通飼料，同時給予同體積的色拉油灌胃。均連續給藥4周。

測定指標和方法：于連續用藥4周末處死全部動物并檢查。處死前稱重，禁食不禁水（停藥），24 h后腹腔注射2%異戊巴比妥70 mg/kg；麻醉動物后眼眶取血，3000 r/min離心15 min，分離血清，-20℃冰箱保存。打開腹腔，摘取肝臟，置天平上稱重，然后取部分肝臟用生理鹽水漂洗數次后，濾紙拭干；稱取0.5～0.6 g，加入冰生理鹽水5～6 mL，用玻璃勻漿器在冰水中進行碾磨勻漿，制成10%勻漿；10000 r/min 4℃離心30 min，取上清，-20℃冰箱保存。另取部分肝右葉，用10%甲醛固定，石蠟包埋，切片，HE染色，作肝臟病理組織學檢查。

1.3 數據表達和統計學分析

所有數據均以均數±標準差表示，采用SPSS 11.0軟件進行統計分析。進行方差分析和兩兩比較的 t檢驗，P＜0.05表示有顯著性差異。

2 結果

2.1 對大鼠肝功能及血脂的影響

結果見表1。與N組比較，M組天門冬酸氨基轉移酶（AST）及谷氨酸氨基轉移酶（ALT）水平均明顯升高（P＜0.01），甘油三酯（TG）、膽固醇（CHO）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、游離脂肪酸（FFA）均明顯升高，高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）下降（P＜0.01）；與NR組比較，不同劑量的番茄紅素（L組及H組）均能抑制因造模引起的AST及ALT水平升高（P＜0.05或 P＜0.01），且呈一定的劑量依賴趨勢；與M組比較，不同劑量的番茄紅素組（L組及H組）血TG，CHO，LDL-C及 FFA下降，HDL-C升高（P＜0.05或 P＜0.01）。

表1 番茄紅素對非酒精性脂肪肝大鼠肝功能及血脂的影響（,n=10）

表1 番茄紅素對非酒精性脂肪肝大鼠肝功能及血脂的影響（,n=10）

注：與 N 組比較，*P ＜0.01；與 NR 組比較，△P ＜0.05，▲P ＜0.01；與 M 組比較，#P ＜0.05，■P ＜0.01（下表同）。

組別 劑量[mg/（kg·d）]N組M組NR組L組H組肝功能（U/L）血脂（mmol/L）FFA 0.84±0.151.92±0.16*1.75±0.101.55±0.07#1.34±0.07#---1020 AST 175.4±14.52235.1±23.75*219.0±16.40*208.6±15.15Δ 192.2±16.03▲ALT 43.7±4.8373.1±6.49*68.5±7.56*53.1±5.51Δ 49.8±6.78▲TG 0.60±0.051.62±0.06*1.17±0.071.04±0.06#0.81±0.08#CHO 1.43±0.713.67±0.85*3.01±0.682.15±0.94#1.88±0.85■LDL-C 0.34±0.122.32±0.11*1.83±0.121.14±0.13#0.71±0.06■HDL-C 0.95±0.070.57±0.07*0.83±0.020.74±0.03#0.70±0.03#

2.2 番茄紅素對大鼠肝組織勻漿SOD，MDA，CHE及血清CHE的影響

結果見表2。與N組比較，M組SOD活性明顯降低，MDA含量明顯升高（P＜0.01），血清中 CHE 活性明顯升高（P＜0.01）；與NR組比較，不同劑量的番茄紅素組（L組及H組）SOD活性明顯升高，MDA含量明顯降低（P＜0.05或 P＜0.01），血清中CHE活性明顯降低（P＜0.05或 P＜0.01）；而肝組織中CHE的變化與血清中的變化相同。

表2 番茄紅素對非酒精性脂肪肝大鼠組織勻漿SOD，MDA，CHE及血清CHE的影響（,n=10）

表2 番茄紅素對非酒精性脂肪肝大鼠組織勻漿SOD，MDA，CHE及血清CHE的影響（,n=10）

組別N組M組NR組L組H組劑量[mg/（kg·d）]---1020 SOD（U/mgprot）101.78±11.7766.63±8.98*78.86±5.5270.80±6.72Δ 86.24±5.46▲MDA（NU/mgprot）3.09±0.595.49±0.93*4.87±0.764.23±0.70Δ 3.53±0.50Δ血清中CHE（U/mL）61.36±7.44111.31±11.44*99.48±10.7784.46±8.03▲75.79±8.76▲組織中CHE（U/mgprot）11.44±1.6739.36±2.67*30.58±3.6325.21±2.19Δ 19.15±1.94▲

2.3 肝組織病理學檢查

N組大鼠肝小葉結構完整，肝索排列規則，肝細胞形態正常。M組大鼠均出現重度脂肪變性，肝細胞明顯腫大，胞漿內充滿以大泡型為主的脂肪空泡或脂滴，并伴有肝細胞的變性及壞死；脂肪變細胞以中央靜脈周圍較明顯，呈極度腫脹，肝竇狹窄，未見纖維間隔形成。與M組比較，NR組、L組和H組大鼠肝脂肪變性程度和炎癥均有不同程度的改善，其中以L組和H組改善較為顯著。肝細胞脂肪變性計分參考文獻[6]。肝細胞脂肪變性程度分級：“+”表示肝細胞脂肪變性程度不超過25%；“++”表示肝細胞脂肪變性程度在25%～50%之間；“+++”表示肝細胞脂肪變性程度在50% ～75%之間；“++++”表示肝細胞脂肪變性程度超過75%。計分時，“+”～“++++”依次視為1～4分。炎癥活動度的計分參考Knodell的計分標準[7]，匯管區和小葉內炎癥程度分別計分，兩者之和為每張切片的炎癥活動度計分。具體計分標準為：匯管區或小葉內無炎癥、壞死，計0分；小于1/3的匯管區或小葉內有炎癥、壞死，計1分；1/3～2/3的匯管區或小葉內有炎癥、壞死，計3分；超過2/3的匯管區或小葉內有炎癥、壞死，計4分。參考文獻[8]，每張切片隨機選取3個視野，每個視野將脂肪變性與炎癥活動度分別計分，取其平均值。各組脂肪變性程度、炎癥活動度和計分見圖1及表3。

圖1 番茄紅素對非酒精性脂肪肝大鼠肝臟病理改變的影響（200倍光鏡，HE染色）

表3 非酒精性脂肪肝大鼠肝臟病理學改變

3 討論

非酒精性脂肪肝的相關病因很多，臨床上主要指與肥胖、糖尿病和高脂血癥相關的因素。其發病機制復雜，涉及細胞內的生化代謝，具體環節尚不完全清楚，一般認為與脂肪代謝異常、激素影響、環境因素、遺傳因素、氧應激及脂質過氧化損傷、免疫反應、肝竇改變等有關[9]，故臨床上常用調脂藥治療脂肪肝。一些調脂藥對脂肪肝有效[10-11]，但許多調脂藥雖然調脂效果確切卻具有潛在的肝毒性，對肝內脂肪沉積無改善甚至反而加重肝損傷[12-13]，因此兼有調脂和保肝雙重作用的藥物會更有利于脂肪肝的防治。番茄紅素是一種類胡蘿卜素，具有強大的抗氧化、調節血脂、抑制腫瘤細胞增殖、誘導細胞間隙連接通訊、增強機體免疫、調節環加氧酶新陳代謝等作用。

本試驗成功建立了非酒精性脂肪肝模型，并在高脂膳食的同時應用番茄紅素干預脂肪肝。結果顯示，番茄紅素能降低血清和肝組織中的脂質水平，減少FFA的生成，從而保護肝細胞；能明顯抑制氧應激和脂質過氧化反應，促使氧化與抗氧化機制恢復平衡，從而使肝臟免受損害；能減輕高脂飲食誘導的肝細胞活動性損傷，從而起到保護肝細胞的作用；還可減輕肝臟的炎性損傷和脂肪變性程度，使肝細胞的結構和功能逐漸恢復正常。因此，番茄紅素可認為同時兼有保肝和調脂的雙重效應，其作用機制可能是：抑制自由基的生成和抗脂質過氧化；調節脂肪代謝，調節血脂水平，減少FFA的生成。

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