体重管理机理与模型之降脂减肥作用及机制研究

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功效：降脂减肥
机理：通过显著降低ALT、AST、ALP及BUN的含量，修复已经产生肝、肾功能损伤的肥胖动物的肝、肾功能；显著降低血清中apoB的含量水平，加速LDL的分解，降低LDL的含量；同时显著提高apoA的含量水平，促进HDL的合成，增加HDL的含量；从而加速血清总胆固醇TC的分解和转化，减小脂肪细胞的体积以及减少核膜、细胞间质等中的脂肪含量，进而在保护肝脏、肾脏的同时加速体内脂肪动员，减少脂肪细胞中的脂肪含量，显著降低体脂水平、体重、体重增长速度、睾丸及肾周脂肪的质量、体脂比例，以达到降脂减肥的效果。
模型：大鼠单纯性肥胖模型
指标：1、体重变化，睾丸及肾周脂肪含量变化，体脂比例（脂肪重量/体重）变化；
          2、血清生化指标：血脂指标（TC、LDL、HDL、apoA、apoB）的变化；
          3、肝、肾功能指标（ALT、AST、ALP、BUN）的变化；
          4、脂肪组织透射电镜及脂肪组织冰冻病理切片。
活性成分：姜黄素
         
依据：
1、单纯性肥胖
        单纯性肥胖是各类肥胖中最常见的一种，约占肥胖人群的95%左右。这类病人全身脂肪分布比较均匀，没有内分泌紊乱现象，也无代谢障碍性疾病；主要由于饮食过多，营养过剩，超过身体的能量需要或遗传因素，造成脂肪在体内堆积引起的肥胖；多表现为体重过高，体脂过多，大量脂肪将外生殖器掩盖，对于儿童容易错认为是外生殖器发育迟缓。
2、血脂指标（TC、LDL、HDL、apoA、apoB）
        胆固醇（TC）：TC是一种包含在血液中的脂肪类物质，分为从食物中吸收的外因性胆固醇和主要由肝脏合成的内因性胆固醇。肥胖者这两种胆固醇含量都过高，就是所渭的高胆固醇血症。外因性胆固醇的问题在于食物内容和数量上，肥胖者非常喜欢肉、黄油和蛋黄酱等富含动物性脂肪的食物，因此胆固醇的吸收自然就多。另外，肥胖会使体内多余的脂肪组织刺激肝脏，使肝脏合成胆固醇更为活跃，因此吃得多，体内用于合成胆固醇的材料自然增多，其结果必然导致内因性胆固醇增加。
        低密度脂蛋白（LDL）：LDL是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒，可被氧化成氧化型低密度脂蛋白，当低密度脂蛋白尤其是氧化修饰的低密度脂蛋白过量时，它携带的胆固醇便会积存在动脉壁上，久了就容易引起动脉硬化，因此低密度脂蛋白被称为"坏的胆固醇"。
        高密度脂蛋白（HDL）：HDL能够运载周围组织中的胆固醇，再将胆固醇转化为胆汁酸或直接通过胆汁从肠道排出；研究证明HDL含量与动脉管腔狭窄程度呈显著的负相关。所以高密度脂蛋白是一种抗动脉粥样硬化的血浆脂蛋白，是冠心病的保护因子，俗称“血管清道夫”。
        载脂蛋白：血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白，主要分A、B、C、D、E五类，主要在肝（部分在小肠）合成，载脂蛋白是构成血浆脂蛋白的重要组分。
        载脂蛋白A（apoA）是HDL的主要载脂蛋白。apoA能够激活胆固醇代谢中的关键酶，并能够把胆固醇运送到肝脏去处理，进一步清除组织中的胆固醇，这样便减慢和阻止了动脉粥样硬化的发生和发展；相反，若apoA缺乏，胆固醇代谢中酶的活性降低，则加速动脉硬化和冠心病的发生。
        载脂蛋白B（apoB）是LDL的主要载体蛋白，存在于LDL表面，细胞识别和摄取LDL主要通过识别apoB来实现。因此，apoB增多时，反映出LDL水平增多，会使冠心病发病率增高。
3、肝、肾功能指标（ALT、AST、ALP、BUN）
         肥胖者常改变机体的代谢状态，并发心血管疾病，引起血脂、血糖异常；同时由于脂肪在肝肾的堆积，也会引发肝肾功能的异常。
         肝功能指标：反映肝细胞损伤通常检测血清酶指标，如谷丙转氨酶（ ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）等。谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）能够敏感地提示肝细胞损伤及其损伤程度，反应急性肝细胞损伤以ALT最敏感，反映其损伤程度则AST较敏感。因此，ALT、AST、ALP含量增多，表明肝功能受到损伤。
        肾功能指标：尿素氮（BUN）是肾功能的主要指标之一。各种肾实质性病变，如肾小球肾炎、间质性肾炎、急慢性肾功能衰竭、肾内占位性和破坏性病变均可使BUN含量增高。
4、姜黄素
        姜黄素（Curcumin）是一种从姜科植物姜黄等的根茎中提取得到的黄色色素。为酸性多酚类物质，主链为不饱和脂族及芳香族基团；主要药理作用有抗氧化、抗炎、抗凝、降脂、抗动脉粥样硬化、抗衰老消除自由基及抑制肿瘤生长等。

机理与模型  
1.大鼠单纯性肥胖模型
        动物：SD大鼠，雄性，体重50-70g，50只
        实验分组：分为5组，每组10只。
         1、肥胖模型组：高脂饲料喂养8周后，每日给予高脂饲料；
         2、姜黄素高剂量组：高脂饲料喂养8周后，每日给予高脂饲料+姜黄素5.0g/kg，连续30天；
         3、姜黄素低剂量组：高脂饲料喂养8周后，每日给予高脂饲料+姜黄素1.25g/kg，连续30天；
         4、姜黄素对照组：基础饲料喂养8周后，每日给予基础饲料+姜黄素5.0g/kg，连续30天；
         5、基础对照组：基础饲料喂养8周后，每日给予基础饲料。
注：  1、可换成其他活性物质，用此模型的相关指标评估其活性强弱。
         2、基础饲料：大麦粉20%，脱水菜10%，豆粉20%，酵母1%，玉米粉16%，麸皮16%，鱼粉10%，食盐2%。
         3、高脂饲料组：每100g，10g奶粉，10g猪油，鸡蛋1个，浓鱼肝油10滴，熟化的黄豆蛋白粉25g。
2、对体重及体脂含量的影响
实验指标：体重变化，睾丸及肾周脂肪含量变化，体脂比例（脂肪重量/体重）的变化；
实验结果：
        1、肥胖模型组大鼠的体重以及体重增长速度明显高于基础饲料组，说明单纯性肥胖动物模型建立成功；与模型组相比，低、高剂量组姜黄素组大鼠的体重以及体重增长速度均显著低于肥胖模型组大鼠（p<0.01）；与低剂量组相比，高剂量姜黄素组大鼠的体重更低，体重增长速度的降低程度也更为显著（p<0.05）。与基础饲料组相比，基础饲料组+姜黄素组的体重及体重增长速度差异不大，略有降低。
        2、模型组大鼠的体重、睾丸及肾周脂肪的质量、体脂比例明显高于基础饲料组；与模型组相比，低、高剂量组姜黄素组大鼠的体重、睾丸及肾周脂肪的质量、体脂比例均显著低于肥胖模型大鼠的体脂（p<0.01）；与低剂量组相比，高剂量姜黄素组大鼠的体重、睾丸及肾周脂肪的质量、体脂比例的降低程度也更为显著（p<0.05）。与基础饲料组相比，基础饲料组+姜黄素组的体重、睾丸及肾周脂肪的质量、体脂比例差异不大，略有降低。
3、血清生化指标：血脂、肝、肾功能变化
实验指标：血脂指标（TC、LDL、HDL、apoA、apoB）变化，肝、肾功能指标（ALT、AST、ALP、BUN）变化。   
结果：
        1、模型组大鼠的大鼠的ALT、AST、ALP及BUN显著高于基础饲料组；与模型组相比，高剂量组姜黄素组大鼠的ALT、AST、ALP及BUN均显著低于肥胖模型组大鼠（p<0.01），说明姜黄素对已经发生肝损伤的肥胖大鼠的肝功能有一定修复作用。与基础饲料组相比，基础饲料组+姜黄素组的ALT、AST、ALP及BUN略有降低。
        2、肥胖模型功物血清TC、 LDL及apoB的含量水平显著高于基础饲料对照组（p<0.05），HDL、apoA的水平显著低于基础饲料对照组（p<0.05）；姜黄素可显著降低肥胖模型动物TC水平（p<0.05），略微降低LDL及apoB的含量水平，显著提高HDL、apoA水平（p<0.05）；基础饲料+姜黄素与基础饲料对照组比较，添加姜黄素也能起到相同的效果，但效果不够显著。
4、脂肪组织透射电镜及脂肪组织冰冻病理切片
实验指标：脂肪组织透射电镜，脂肪组织切片结果。   
结果：
        1、脂肪组织透射电镜结果（图1）：模型组脂肪细胞核较大，核内染色质分布均匀（A），核膜存在脂肪聚集，细胞质内脂滴较大（B）；脂肪细胞间质有大量脂肪浸润（C）。姜黄素高剂量组脂肪细胞体积明显减小，细胞膜光滑，无微绒毛（D），细胞胞浆内脂滴与模型对照组比较明显减小（E）；细胞间质仅为一薄层（F）。
        2、脂肪组织冰冻病理切片结果（图2）：基础饲料对照组和基础饲料+姜黄素组脂肪细胞呈网格排列，细胞间质、小动脉清晰可见，细胞结构完整（A、B）。肥胖模型组脂肪细胞与对照组比较脂肪充盈，细胞间质被脂肪组织挤压变薄、小动脉供血不足，部分细胞膜结构不完整，出现液化样坏死（C）。姜黄素高剂量组脂肪细胞与肥胖模型组比较，脂肪细胞明显变小，细胞间质、小动脉清晰可见，细胞结构完整（D）。
5、结论
        1、不同剂量的姜黄素能显著降低肥胖大鼠的体重、体重增长速度、睾丸及肾周脂肪的质量和体脂比例，且与剂量呈正相关（在试验过程中各组动物均未发现腹泻或其他异常状况，说明肥胖模型动物体重增长援慢并不是由于脱水或大鼠本身疾病所导致的）；
        2、姜黄素能够显著降低ALT、AST、ALP及BUN的含量，说明对已经发生肝肾损伤的肥胖大鼠的肝肾功能有一定修复作用；
        3、姜黄素能够显著降低肥胖模型动物TC、LDL及apoB的含量水平，显著提高HDL、apoA水平（p<0.05），说明姜黄素能够通过降低血清中apoB的含量水平，加速LDL的分解，降低LDL的含量；显著提高apoA水平，促进HDL的合成，增加HDL的含量；从而加速血清总胆固醇TC的分解和转化。
        4、姜黄素能明显减少脂肪细胞的体积以及核膜、细胞间质等的脂肪含量，说明姜黄素通过加速体内脂肪动员，减少脂肪细胞中的脂肪含量，从而降低体脂水平。