国家心血管病中心统计数据示,我国高血脂人数已超过4亿,患病率高达40.4%。高血脂是引发动脉粥样硬化、高血压、脑中风等心脑血管疾病的重要危险因素。然而,当前常用的降血脂药物多有较大的副作用,如肝损害、肌肉损害等。因此，天然活性物质在调节血脂功能方面的探索是当前医学和食品营养科学领域的研究热点。

微藻广泛分布于淡水和海洋环境中,具有生长速度快、分布范围广、不产生毒素等优势。微藻富含多糖、多肽、长链多不饱和脂肪酸、维生素和矿物质等, 具有抗炎、 抗凋亡、抗氧化、抗血栓等作用。从微藻提取的油脂含有大量二+ 碳五烯酸( eicosapentaenoic acid, EPA )和二十二碳六烯酸( ocosahexaenoic acid, DHA )等人体必需脂肪酸。有研究表明,富含多不饱和脂肪酸的饮食可以改善血脂异常、炎症、胰岛素抵抗、血压等。然而,大多数研究关注海洋动物来源的油脂对血脂异常的影响，对于海洋植物来源的相关研究较少。因此,本研究通过高脂饮食构建大鼠高血脂模型,给予微藻类来源的油脂干预,以评价微藻油辅助降血脂的功效。

1.1实验动物及饲养条件

70只4 w龄雄性SPF级SD大鼠 ,饲养在SPF级动物房内。本实验经山东大学预防医学动物实验伦理委员会批准。

1.2主要试剂

戊巴比妥钠(湖北中料)；阿托伐他汀钙片(齐鲁制药) ;甘油三酯( triglyceride, TG)、总胆固醇( total cholesterol, TC )、低密度脂蛋白胆固醇( low density lipoprotein cholesterol, LDL-C )、谷草转氨酶( aspartate aminotransferase,AST)、谷丙转氨酶( alanine aminotransferase, ALT )、肌酐(creatinine, CREA)、尿素氮( urea nitrogen, BUN )及葡萄糖( glucose, GLU )检测试剂盒(宁波美康)。微藻油(山东天智绿业) ,油状液体, DHA含量为53% ,从人工培育的海洋微藻中,通过真菌发酵技术提取。

1.3饲料组成

高脂饲料( 4045 kcal/kg )由20%蛋白质(酪蛋白800 kcal、胱氨酸12 kcal)、60%脂肪(大豆油225 kcal、猪油2205 kcal )和20%碳水化合物(蔗糖275.2 kcal、麦芽糊精500 kcal )组成;正常饲料( 4045 kcal/kg )由20%蛋白质(酪蛋白800 kcal.胱氨酸12 kcal)、10%脂肪 (豆油225 kcal、猪油180 kcal )和70%碳水化合物(玉米淀粉2024.8 kcal、蔗糖275.2 kcal、芽糊精500kcal )组成,均由小黍有泰(北京)生物科技有限公司提供,生产许可证号: SCXK (京) 2018-0006.

1.4实验方法

1.4.1大鼠高血脂模型的建立及分组

大鼠适应性喂养3 d后,按体重随机分成2组, 20只给予维持饲料, 50只给予高脂饲料,喂养3 w后,内眦取血,测定血清C、TG、LDL-C、HDL-C水平。根据血清TC水平,将高脂饲料喂养的50只大鼠随机分别为模型组( HFD )、低剂量组( L-dose +HFD)、中剂量组( M-dose+HFD)、剂量组( H-dose+HFD )及阳性对照组( PC +HFD )每组10只;将维持饲料喂养的20只大鼠随机分为对照组( NCD )和高剂量对照组(H-dose+ NCD) ,每组10只。

微藻油人体推荐摄入量3.6 g/60 ( kg-bw) , 分别以人体推荐量的5倍、10倍、30倍设置 大鼠的低、中、剂量,即各组大鼠每日灌胃分别为300、600、 1800 mg/kg ,溶媒为玉米油;阿托伐他J组每日灌胃剂量为1 mg/kg ,各组喂养饲料保持不变,每周记录大鼠体重,连续干预5 W。实验结束后,大鼠禁食12 h ,利用戊巴比妥钠溶液麻醉后,腹主动脉取血并留取相应组织。

1.4.2血常规指标测定

取全血,用BC-2800vet迈瑞兽用全自动血液细胞分析仪测定白细胞计数及分类(流式细胞术)、血红蛋白浓度( HiCN-HGB法)、血小板计数及红细胞计数(双鞘流电阻法)。

1.4.3血液生化学指标测定

取血清,贝克曼AU480全自动生化分析仪测定TG ( GPO-PAP法)、TC ( CHOD-PAP法)、LDL-C (过氧化氢酶清除法)、HDL-C (表面活性剂清除法)、ALT (两氨酸底物法)、AST (天終氨酸底物法)、CREA (肌氨酸氧化酶法)、BUN (脲酶-谷氨酸脱氢酶法)及GLU (氧化酶法)。

1.4.4病理检查

称量肝脏、肾脏、脂肪等组织重量,计算相对重量(脏/体比值)。取肝大叶、左肾及颈动脉血管泡于10%的福尔马林液中固定,经脱水、包埋、切片及HE染色后,光镜下观察肝脏、肾脏及颈动脉血管的组织形态变化。

1.5数据处理

数据以均数+标准差表示,采用SPSS24.0统计软件进行One-way ANOVA分析,中两两比较若方差济选用LSD法,方差不齐选用Dunntt's T3法。以P < 0.05表示差异有统计学意义。

2.1微藻油对大鼠体重的影响

与对照组比,微藻油高剂量对照组体重无显著差异(P>0.05) , 模型组大鼠的体重显著增加(P<0.05)；与模型组比,各剂量组微藻油及阳性物干预组大鼠体重差异无统计学意义(P>0.05,表1 )。

Table1 Effect of microalgae oil on body weight in rats 

2.2微藻油对大鼠血脂水平的影响

干预结束后,与模型组比,中、剂量干预组及阳性对照组的TC、TG、LDL-C显著降低 (P<0.05) , HDL-C显著升高(P<0.05) ;低剂量干预组TC显著降低(P<0.05)。各组干预前后血脂水平比较:低、中、剂量微藻油干预后TC水k平分别降低3.10%、 9.9%、24.8% , TG水平分别降低2.7%、5.4%、 10.3% , LDL-C水平分别降低3.4%、16.6%、 18.4% , HDL-C水平分别升高16.7%、28.2%、30.7%(表2)。

Table 2 Effect of microalgae oil on blood lipid profiles in rats

2.3微藻油对大鼠脏器系数的影响

与对照组比,模型组肝脏系数、附睾脂肪系数、皮下脂肪系数均显著增加(P<0.05) ;与模型组比,低、中、剂量干预组及阳性对照组肝脏系数均显著降低(P <0.05 ) ; 除高剂量附睾脂肪系数显著降低(P <0.05 )外,其他各干预组附睾脂肪系数、皮下脂肪系数均无显著差异(P>0.05) ;各组大鼠肾脏系数无显著差异(P>0.05,表3)。

2.4微藻油对大鼠肝肾功能的影响

与对照组比,模型组血清ALT、AST、 BUN、CREA水平显著升高(P <0.05) ;与模型组比,中、高剂量组及阳性对照组ALT、AST、BUN、CREA及低剂量组CREA均显著降低(P<0.05 ,表4)。

 Table 4 Effect of microalgae oil on liver and kidney functions in rats

2.5微藻油对大鼠血液指标的影响

与对照组比,模型组红细胞数目、血红蛋白浓度显著降低(P<0.05) ;与模型组比，中、剂量微藻油组及阳性对照组红细胞数目显著升高(P<0.05) , 剂量组及阳性对照组血红蛋白浓度显著增加(P <0.05 ,表5)。

2.6微藻油对大鼠相关组织病理变化的影响

2.6.1肝脏(图1) :

对照组及高剂量对照组肝组织结构正常;模型组肝组织可见肝细胞弥漫性脂肪变性,细胞内可见大小不一的脂滴及脂肪空泡;各剂量组和阳性对照组各组大鼠肝组织上述损伤不同程度的减轻,且改善呈剂量依赖。

2.6.2肾脏(图2) :

对照组肾组织结构正常;模型组肾小管细胞显著肿大且挤压变形,肾小管管腔变窄;各干预组大鼠肾脏组织上述损伤有不同程度的改变,且改善呈剂量依赖。

2.6.3颈动脉血管(图3) :

各组大鼠颈动脉血管管壁厚度大体一致,血管内膜表面完整光滑,无显著病理变化。

本研究高脂饮食升高了大鼠TC、TG、LDL-C的水平,降低了HDL-C水平,并导致肝脏脂肪变性,与前人的研究结果一致。经不同剂量的微藻油干预后,高血脂大鼠血清TC、TG、 LDL-C水平显著降低, HDL-C水平显著升高,肝脏脂肪变性及ALT、AST水平均显著改善,表明微藻油具有降血脂和改善肝脏脂肪变性的的作用。此外,剂量对照组的TC、TG、HDL-C、LDL-C的水平与对照组比未显著改变,提示高剂量的微藻油不会引起正常大鼠血脂改变,且络个剂量的微藻油干预组未导致大鼠体重、肝脏及肾脏功能及病理的显著变化,表明微藻油补充可作为-种安全、副作用小的辅助降血脂的措施。

临床上他汀类药物用于降低TC、TG和LDL-C水平， 主要副作用为肝酶升高和肌病。 本研究设计了阿伐他汀组作为阳性对照，实验结果显示:阿伐他汀显著改善了大鼠的血脂水平,但未造成大鼠肝脏和肾功指标异常。本实验采用相对较低剂量( 1 mg/kg) ,且用药持续时间为5 w ,可能不足以造成肝功损伤。

肾脏是高血脂的主要受累器官,本研究显示高血脂模型大鼠血清BUN、CREA水平均显著升高,且肾组织可见肾小管细胞肿大、排列紊乱等器质性改变。经微藻油干预后,肾脏组织病理学结构及BUN、CREA水K平均显著改善。

此外,长期高血脂会使得血液中脂质分子在血管内皮沉积,引起血管内皮损伤,导致动脉粥样硬化。颈动脉内-中膜厚度增加是动脉粥样硬化的标志 ,且越来越多的实验证明多不饱和脂肪酸的摄入可以有效预防动脉粥样硬化等心血管疾病。张晓文的研究显示, 14 w高脂饮食喂养后大鼠主动脉血管内-中膜厚度增厚,可见明显的泡沫细胞和胆固醇结晶,管腔内可见粥样或纤维样斑块。本实验尚未出现颈动脉血管粥样硬化改变,可能的原因是实验周期较短。

在高血脂患者和动物模型中,红细胞功能障碍也被报道。脂质过氧化物的形成可能导致红细胞脆性增加。本研究血液学分析显示,模型组血红蛋白浓度、红细胞数目均显著降低,微藻油干预可显著改善红细胞减少和血红蛋白的降低。综上，一定剂量的微藻油可以降低高脂饮食诱导的高血脂大鼠的血脂水平,改善肝脏脂肪变性及肾脏的结构和功能,抑制红细胞数量的减少及血红蛋白浓度的降低,微藻油上述作用的机制及有效成分有待进一步深入研究。