目前，全世界各年龄组肥胖发病率急剧增加^[1]。 导致肥胖的主要因素包括：久坐的生活方式、缺乏 锻炼、暴饮暴食及脂肪酸代谢紊乱等^[2]。既往的研 究显示肥胖是高血压、糖尿病、心血管疾病及某 些肿瘤的独立危险因素，减轻体重可以减少上述 疾病的发生^[3]。为了防治肥胖及其相关心血管疾病 危险因素（如内脏白色脂肪组织增多、血脂异常、 血清脂联素降低、高糖血症、高胰岛素血症、胰 岛素抵抗等），除控制饮食和增加运动外，药物 控制食欲和体重等方法曾一度被广泛追捧。然而 遗憾的是：限制能量摄入及改变生活方式往往难 以奏效且容易复发，而药物（如氟苯丙胺和右芬 氟拉明）治疗常常伴有瓣膜性心脏病等严重不良 反应^[4]。因此，寻求安全、有效的防治策略迫在眉睫。

花 青 素（anthocyanidin） 是 广 泛 存 在 于 蔬 菜、水果中的天然色素，矢车菊素 -3- 葡萄糖苷 （cyanidin-3-glucoside,C3G）是其主要活性成分， 虽有研究显示其具有改善糖脂代谢紊乱及胰岛素 抵抗等作用^{[5, 6, 7]}，但疗效尚不确切，作用机制亦不 十分清楚。本研究通过构建肥胖大鼠模型，观察 C3G 对肥胖大鼠体重、内脏脂肪量、血脂及胰岛 素抵抗等的干预作用，为 C3G 应用于肥胖相关心 血管疾病危险因素的防治提供理论依据。 1　资料与方法 1.1　实验动物和饲料

3 周龄清洁级健康雄性Sprague-Dawley 大鼠 30 只，体重 50~60 g，购自大连医科大学动物实 验中心（动物许可证号 : SYXK 辽 20080002）。 基础饲料：总能量为 19 950 KJ/kg，含脂肪 15%， 碳水化合物 65%，蛋白质 20%，购自大连医科大 学动物实验中心；高脂饲料参照文献^[8] 自制：总 能量为 27 930 KJ/kg，含脂肪 53%，碳水化合物 32.5%，蛋白质 14.5%。 1.2　主要药物、试剂及仪器

C3G（ 纯 度 ≥ 99%） 购 自 芬 兰 Polyphenols AS 公司，高敏大鼠胰岛素放免分析药盒（美国 Millipore 公司，SIR-13K）购自北京福瑞生物工程 公司，血糖试剂盒购自日本和光纯药工业株式会 社，甘油三脂（TG）、总胆固醇（TC）试剂盒购 自北京九强生物技术股份有限公司，高密度脂蛋 白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDC-C） 试剂盒购自温州市维日康生物科技有限公司，大 鼠脂联素 ELISA 试剂盒购自上海西唐生物科技有 限公司。所用仪器包括全自动生化分析仪（日立 Hitachi7600-110）、 酶 标 仪（AWARENS Stat Fax-3200）、电子天平（OHAUS CP153）、电子秤（上 海舜宇恒平，JA12K-1）。 1.3　肥胖模型的制备及分组

大鼠适应性喂养 3 d，按随机数字表法随机 分为两组：对照组（n=8），给予普通饲料喂养； 高脂饮食组（n=22），给予高脂饲料喂养。两组 大鼠体重分别为 54.7±4.2、55.0±4.0 g，两组比 较差异无统计学意义（t=0.175，P=0.862）。连续 喂养 5 周后，高脂饮食组中体重超出对照组平均 体重 20% 的 17 只大鼠作为实验用肥胖大鼠^[9]。 造模失败的大鼠予以剔除。肥胖大鼠在随机的 基础上略作调整，分为体重匹配的两组：肥胖组 （n=8）和 C3G 组（n=9），两组大鼠体重分别为 269.5±13.1、267.0±16.5 g，两组比较差异无统计 学意义（t=0.058，P=0.812）。各组大鼠在原有饮 食的基础上，C3G 组予以浓度为 10 mg/mL 的 C3G 生理盐水溶液灌胃，其余两组予以生理盐水灌胃， 灌胃剂量均为 1 mL/100 g 体重 [C3G 灌胃剂量相当 于 100 mg/(kg · d)]；每天灌胃 1 次，连续灌胃 5 周。 实验期间，每周称量大鼠体重 1 次，准确记录大鼠 体重及摄食量。所有大鼠实验期间同室分笼（毎 笼 3~4 只）喂养，自由摄食及饮水，控制环境温度 （22±2）℃和湿度（55±10）%，明暗周期 12 h。 1.4　标本的收集

实验结束前，大鼠禁食12 h，不禁水，次 日电子称重（精确到1 g）后以10%水合氯醛 （0.35 mL/100 g 体重）腹腔麻醉后，肝门静脉采 血约 4 mL，3 000 r/min，离心 10 min，取上层血 清，-20℃保存待检。断颈处死大鼠，分离内脏脂 肪组织（包括附睾脂肪垫、肾周脂肪、肠系膜脂肪）， 用滤纸吸干后电子天平（精确到 0.001 g）称重。 1.5　血清标本的检测

采用放免法检测空腹胰岛素（Fins），全自动 生化分析仪检测空腹血糖（FPG）及血脂，ELISA 检测血清脂联素。并计算胰岛素抵抗指数（IRI） 和 动 脉 硬 化 指 数（AI）: IRI=[FPG（mmol/mL） ×Fins（mIU/L）] /22.5；AI=TC-HDL-C/HDL-C。 1.6　平均能量利用率的计算

平均能量利用率（feed efficiency ratio）=[ 体 重增量（g）/ 同期热能摄入量（kJ）] ×100%。 1.7　统计学分析

应用 SPSS 17.0 统计软件进行数据分析。计量 资料以均数 ± 标准差（x±s）表示，两组间均数 的比较采用独立样本t检验；多组组间均数的比较 采用单因素方差分析，组间两两比较采用 LSD 法。 P<0.05 表示差异有统计学意义。 2　结果 2.1　各组大鼠体重、内脏脂肪量、摄食量、能量 摄入及能量利用率的比较

肥胖组终末体重（实验第 10 周末）、体重增 量、内脏脂肪量及平均能量利用率明显高于对照 组（P<0.05），C3G 组上述指标明显低于肥胖组 （P<0.05），但仍高于对照组（P<0.05）。肥胖组 和 C3G 组干预前体重及能量摄入明显高于对照组 （P<0.05）；肥胖组和 C3G 组间干预前体重及能 量摄入差异无统计学意义（P>0.05）。见表 1。各 组大鼠体重增长趋势见图 1 。

表 1(Table 1)

表1 各组大鼠体重、内脏脂肪量、摄食量、能量摄入及平均能量利用率的比较　（x±s）

表 1各组大鼠体重、内脏脂肪量、摄食量、能量摄入及平均能量利用率的比较　（x±s）

图 1 各组大鼠体重增长曲线

肥胖组血清 TC、TG、LDL-C 及 AI 明显高于对照组（P<0.05），C3G 组上述指标明显低于肥 胖组（P<0.05），但仍高于对照组（P<0.05）；肥 胖组大鼠血清 HDL 明显低于对照组（P<0.05）， C3G 组 HDL 明显升高（P<0.05）。C3G 组 HDL-C 与对照组相比，差异无统计学意义（P>0.05）。见 表 2。

表 2(Table 2)

表2 各组大鼠血脂指标及 AI 的比较　（x±s）

表 2各组大鼠血脂指标及 AI 的比较（x±s）

肥 胖 组 FPG、Fins 及 IRI 明 显 高 于 对 照 组 （P<0.05），C3G 组上述指标明显降低（P<0.05）， 但仍高于对照组（P<0.05）；肥胖组血清脂联素低 于对照组（P<0.05），C3G 组脂联素较肥胖组明显 增 高（P<0.05）；C3G 组血清脂联素与对照组相比， 差异无统计学意义（P>0.05）。

表 3(Table 3)

表3 各组大鼠 FPG、Fins、IRI 及脂联素的比较（x±s）

表 3各组大鼠 FPG、Fins、IRI 及脂联素的比较（x±s）

花青素是存在于高等植物中的天然黄酮类化 合物，广泛分布于蔬菜、水果及发酵的谷物中， 常应用于食品工业，具有抗炎、抗氧化、预防心 血管疾病等健康促进和疾病预防的功效^{[5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]}， C3G 是其主要活性成分。人体缺乏有效水解花青 素糖苷键的酶，饮食中的花青素不易通过消化道 吸收；饮食补充花青素具有良好的安全性^{[14, 17]}。 因此，本研究参照Guo等^[14] 和 Qin 等^[15] 的研 究，饮食补充 C3G [100 mg/(kg · d)] 5 周，结果显示 明显减缓肥胖大鼠体重及内脏脂肪组织的增加。 C3G 降低肥胖大鼠体重可能通过下述作用实现： （1）增加能量消耗：本研究中肥胖组与 C3G 组摄 食量及能量摄入差异并无统计学意义，而 C3G 组 平均能量利用率明显低于肥胖组，提示 C3G 通过 增加肥胖大鼠能量消耗降低体重，而不影响其摄 食量及能量摄入；（2）降低脂肪量：通过抑制高 脂饮食诱导的脂肪细胞肥大，减少脂肪组织的增 加^[14]。既往研究显示脂肪组织，尤其是内脏脂肪 与致动脉粥样硬化的脂质谱密切相关，是心血管 疾病的强独立危险因素^[18]。C3G 减少内脏脂肪组 织堆积，间接说明其对心血管系统具有保护作用。

肥胖导致的血脂紊乱，尤其是 TC 和 TG 增高， 是心血管疾病的危险因素^[19]。既往有关花青素降 低 TC 和 TG 的研究结果存有争议^{[5, 6, 7, 14]}。本研究显 示 C3G 可以降低血清 TC 和 TG。血清 TC 的浓度 受多种因素的影响，包括肠道胆固醇的吸收、肝 脏胆固醇的合成、胆汁排泄及细胞利用^[20] 。C3G 可能通过抑制胆固醇的合成降低血清胆固醇。既 往的研究显示花青素可以激活肝脏腺苷酸活化蛋 白激酶（AMPK），而 AMPK 抑制胆固醇合成的限速酶 - 羟甲基戊二酸单酰辅酶 A（HMG-CoA） 还原酶的活性^{[11, 13, 21]}。因此，增强 AMPK 的活性 可抑制胆固醇的合成，导致胆固醇水平降低。此 外，AMPK 抑制乙酰辅酶 A 羧化酶（ACC）1 和 ACC2，增加脂肪酸的氧化、减少脂肪酸的合成， 进而降低 TG^[10]。Guo 等^[13] 将体外培养的 HepG2 细 胞经 C3G 处理后，AMPK 的活性增加导致 ACC 活 性降低，而脂肪酸氧化增强。由此推测，C3G 在 体内可能通过激活 AMPK 途径降低 TC 及 TG。

高脂饮食诱导的肥胖除伴有内脏脂肪组织增 加及血脂紊乱外，常常伴有不同程度的血糖、胰 岛素增高及胰岛素抵抗。本研究中肥胖组 FPG、 Fins 及 IRI 明显增高，但饮食补充 C3G 组上述指 标明显降低，说明 C3G 能有效改善肥胖相关高糖 血症、高胰岛素血症及胰岛素抵抗，与 Guo 等^[13] 的研究结果一致。C3G 降低血糖及改善胰岛素抵 抗等的可能作用机制如下^{[11, 21]}：饮食补充 C3G 激 活肝脏 AMPK，导致肝脏糖异生的两种限速酶 -磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡萄糖 -6-磷酸酶（G6Pase）活性降低，抑制糖异生；同时 激活骨骼肌和白色脂肪组织 AMPK，增加葡萄糖转 运蛋白 4（GLUT4）的表达，增加细胞膜对葡萄糖 的摄取与利用；此外，肝脏 AMPK 激活减少胆固 醇及脂肪酸的合成、增加脂肪酸的氧化。上述共 同作用改善肥胖相关糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗。 而国内学者 Guo 等^[14] 则认为，C3G 通过调节 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）/ 叉头框转录因子 O1（FoxO1） 信号通路及其相关炎症因子改善肥胖导致的胰岛 素抵抗。C3G 增加胰岛素敏感性的具体机制尚需 在未来的研究中进一步证实。

脂联素是一种分子量为 30 kDa 的脂肪细胞因 子，其主要由脂肪组织分泌。既往研究显示血清脂 联素水平与体质指数、内脏脂肪量、血脂紊乱、胰 岛素抵抗等心血管疾病危险因素呈负相关关系，而 与 HDL 等心血管保护因素呈正相关关系^[22]。肥胖 患者脂肪组织增加，以负反馈的形式导致血清脂联 素水平降低，而通过减少脂肪组织降低体重可增加 血清脂联素水平，改善肥胖相关代谢紊乱^[21]。因此， 增加脂肪组织脂联素的表达可能是防治代谢紊乱 的有效方法。本研究发现 C3G 干预 5 周后，肥胖 大鼠血清脂联素水平恢复正常，胰岛素抵抗等心 血管疾病危险因素明显改善，提示 C3G 可能通过增加血清脂联素水平发挥防治肥胖相关心血管疾 病危险因素的作用。

本课题组前期研究表明高脂饮食诱导的肥胖 导致血清脂联素水平降低，使脂联素对 NF-kB 的 抑制减弱，导致肥胖大鼠血管内皮细胞粘附分子 （VCAM）-1、细胞间粘附分子（ICAM）-1 表达增加， 从而使动脉血管内皮增厚、血管结构发生改变， 导致血管疾病的发生^[23]。在此基础上，本研究观 察了实验大鼠 AI 的变化。AI 是衡量动脉硬化的 程度的一个良好指标，其值越高越容易发生心脑 血管疾病。本研究中高脂饮食导致肥胖大鼠 AI 增 高，而 C3G 饮食干预使 AI 明显降低，提示 C3G 具有抗动脉硬化的作用，与既往研究结果一致^[24]。 C3G 抗动脉硬化的一个可能机制为增加血清脂联 素的水平^[14]。因为既往研究显示脂联素能够在损 伤的血管壁沉积，抑制巨噬细胞向泡沫细胞转变， 减少动脉内皮下脂质的沉积，促进血管舒张，加 速血流，进而发挥抗动脉粥样硬化的作用^[21]。有 关 C3G 降低 AI 指数的具体机制尚需要在未来的研 究中进一步证实。

综上所述，C3G 可减缓肥胖大鼠体重及内脏 脂肪组织增加，改善肥胖相关糖脂代谢紊乱及胰 岛素抵抗，提示 C3G 可预防肥胖的发生，而对已 经肥胖者，C3G 可一定程度地改善肥胖，尤其是 明显改善肥胖相关糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗等 心血管疾病危险因素，但具体作用机制尚需进一 步研究。