中国药理学与毒理学杂志 2006年 1O月; 20(5):381—386
JPharmacol Toxieol 2006 Oct; 20(5):381—386
阿伐他汀伍用大豆异黄酮预防大鼠脂质代谢紊乱的作用
何旭东,吴洪海,楼宜嘉
(浙江大学药学院药理毒理与生化药学研究所,浙江 杭州 310031)
摘要:目的 探讨阿伐他汀(AT)伍用大豆异黄酮
(SI)调节大鼠脂质代谢紊乱的药效学及相关分子机
制以提供联合疗法的科学依据。方法 采用喂养法
建立食物性高脂血症大鼠模型,正常对照组和模型
组给予蒸馏水 .其他供试组 给 予不 同剂量的 药物 :
AT 20 mg·kg~,AT伍用 SI(40 mg·kg +120 mg·
kg一 ,20 mg·kg一 +60 mg·kg一 ,10 mg·kg一 +30
mg·kg ),每 日给药一次,连续给药 12周。酶法测
定血清中各项脂蛋白含量;制作冰冻切片进行病理
学观察;RT.PCR检测肝脏组织低密度脂蛋白受体
(LDLR)和载脂蛋白apoA-1的mRNA
达,Western
印迹检测 LDLR蛋白表达变化。结果 AT伍用 SI
(40 mg·kg~ +120 mg·kg一 ,20 mg·kg一 +60 mg·
)与单用AT 20 mg·kg 相比,明显降低血清总
胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL.
C)(P<0.05),明显升高高密度脂蛋 白(HDL.C)
(P<0.05);AT伍用SI(10 mg·kg +30 mg·kgI1)
与单用AT 20 mg·kg 相比,对指标TC,TG及 LDL-
C的作用具有药效等效性,明显升高 HDL-C(P<
0.05);能够减少肝脏对脂蛋白颗粒的蓄积,RT.PcR
实验和 Western印迹实验表明能够增强大鼠肝脏
LDLR mRNA和蛋白的表达,并上调 HDL-C代谢相
关蛋白 apoA.1 mRNA的表达。结论 AT伍用 SI
对高脂血症大鼠的血脂和脂蛋白代谢紊乱有预防作
用,该脂质代谢紊乱调节作用机制与上调 LDLR和
apo-A1 mRNA表达及促进 LDLR蛋 白表达有相关
性 。
关键词:阿伐他汀;大豆异黄酮;脂蛋白;代谢
中图分类号:R972.6
收稿日期:2006-03-07 接受日期:2006-05-22
作者简介:何旭东(1974一),男,上海市人 ,药理学硕士
研究生,主要从事心血管药理研究;楼宜嘉(1953一),女,教
授,博士生导师,主要从事分子药理与毒理研究。
联 系作 者 E.mail:yijialou@ zju.edu.on Tel:
(O571)87217206
文献标识码 :A
文 章 编 号:1000-3002(2006)05-0381-06
高脂血症是心脑血管发病过程的高危因素。血
清总胆 固醇 (total cholestrol,TC)、低密度脂蛋 白
(1ow density lipoprotein—C,LDL-C)、甘油三酯 (tri-
glyceride,TG)升高,高密度脂蛋 白(high density
lipoprotein-C,HDL-C)降低可导致动脉内皮损伤,通
透性增强,加速 LDL-C在血管内皮下沉积,促进动
脉粥样硬化的形成。因此调节脂质代谢是防治高脂
血症和动脉硬化的首要
。HMG.CoA还原酶抑
制剂类药物调脂治疗效果肯定,主要通过抑制细胞
内胆固醇合成早期阶段的限速酶 HMG.CoA,使得胆
固醇在肝脏内合成减少,同时诱导肝细胞膜上 LDL
受体(LDLR)上调,促进 LDL-C降解从而降低胆固
醇⋯。但该类药物存在长期使用易导致肝脏损伤
的弊端 ,如能合用其他降脂药物组成复方,则有可能
减少用量,降低不 良反应。大豆异黄酮 (soybean
isoflavone,SI)对高脂血症的治疗作用 已被多项实
验研究所证明 “ ,对降低 LDL.C和升高 HDL-C都
具有确切的作用。本实验以阿伐他汀(atorvastatin,
AT)伍用 SI对血脂调节作用进行研究,旨在为探讨
高脂血症的高效低毒联合疗法提供合理依据。
1 材料与方法
1、1 动物与主要仪器
Sprague Dawley大鼠72只,早6各半,体重 160~
200 g,浙江省实验动物中心提供。JZ.HS型低温高
速离心机,Beckman公司;PCR仪,Biometra公司;
Cryocut 1800 型冰冻切片机,德国莱卡公司;KS-400
型图像分析仪,德国远东蔡司公司。
1.2 试剂与药品
AT,含量 99.8%(批号:050220)和 sI,总黄酮
含量 60.67%(批号:050211)均为浙江康恩贝药业
有限公司产品,胆固醇(河南平顶山东珠生物制品
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Chin J Pharmacol Toxicol 2006 Oct;20(5)
有限公司,批号:20050311),三号胆盐(杭州微生物
试剂有限公司,批号:20040407),猪油为市售产品。
PCR引物由上海生工公司合成;异硫氰酸胍一酚一氯
仿,M—MI~V(Promega公司);100 bp标志物,Rnasin
(50 u· L~,北京华美生物公司);dNTP(上海生工
公司);Taq酶(Gibcol公司),LDLR抗体:一抗为兔
抗鼠 LDLR IgG单抗(Sigma公司);二抗为羊抗兔
IgG多抗(北京中山生物技术公司),使用时用 TBST
溶液按1:200~1:2000稀释。
1.3 动物分组与造模
大鼠随机分为 6组,每组 12只,分别为正常对
照组(未给予高脂膳食)、高脂模型组、单用 AT 20
mg·kg 组、AT伍用 SI(40 mg·kg +120 mg·kg-。,
20 mg·kg一 +60 mg·kg~ .10 mg‘kg一 +30 mg·
kg )。除正常对照组大鼠喂
膳食外,其余组均
喂饲高脂膳食(标准膳食中混入 2%胆固醇,5%猪
油,0.3%三号胆盐,每 日100 g该膳食),正常对照
组、高脂模型组给予蒸馏水灌胃,其余组给予相应剂
量药物,自由饮水,每日给药 1次,连续给药 12周。
1.4 血清标本的处理
各组均于给药 4,8和 12周后于鼠尾静脉取血
3 mL,分离血清。用酶法测定 TC,TG,LDL—C及
HDL—C。
1.5 肝脏标本病理制作与图像分析
取肝脏组织制作冰冻切片,每只肝脏切片2张,
苏木素染色后油红一0复染,分别对6组标本切片取
400倍光镜下观察脂质在肝脏组织 中的沉积,用
Olympus BH.41型日产光学显微镜镜检。
1.6 半定量逆转录-聚合酶链反应(semiquantita-
tive RT-PCR)检测各供试组大鼠 LI)LR及 almA-1
mRNA的表达
处死动物后,取肝脏组织,用异硫氰酸胍一酚一氯
仿一步法提取总 RNA。
13一actin引物:上游引物为5 GCGGAAA1、CGCGCGTG~ -3 ;
下游引物为5 一CAGGTCA CI℃ 翔GCC-3 ;
LDLR引物:上游引物为5 一c从 Acc从 GCq'CW,-3 ;
下游引物为5'- 11 AGGGGGAGCrG-3 ;
apoA一1引物:上游引物为5'-GCTrCCATGG~GTGGACC.3 ;
下游引物为5'-AGa∞C1℃从 G,IrI℃GTrAC.3 。
RT反应体系:M—MI~V(20 U· 一)0.5 L,5 XRT一缓
冲液 5 L,Rnasin(50 U· L )0.65 txL,dNTr'(10
mmol·L ),RNA 2 Ixg并补水至25 。反应条件:
70c【=变性5 min后加入其余试剂,42c【=反应 1 h,99c【=
灭活2 min。PCR反应体系:eDNA 10 ,Taq酶 0.5
L,10 X缓冲液5 ,25 mmol·L MgCl2 3 L,dNTP
2 L,上下游引物各0.5 ,补水至50 L。PCR反
应条件:94c【=变性 2 min,60c【=退火 1 min,72c【=延伸
90 s,循环 30轮后延伸 10 min。PCR产物经 1.5%琼
脂糖电泳,凝胶成像仪扫描并分析。
1.7 Western印迹分析各供试组大鼠肝脏 LI)LR
蛋白表达
取各实验组冻存的肝脏组织 100 mg,加入预冷
的组织 裂解 液 1 mL,在碎冰上匀浆后,于 4℃,
12 000 Xg离心 15 min。上清液转移至另一 1.5 mL
离心管中,参照考马斯亮蓝法。。¨测定蛋 白质含量。
蛋白样品和 4 X上样缓冲液按照3:1的比例混合,
10oc【=水中煮沸5 min使蛋白质变性。SDS—PAGE电
泳后转移至 PVPF膜上,5%脱脂牛奶封闭后加入一
抗于室温 2 h,用 TBS缓冲液洗涤3次,每次5 rain,
加入二抗于室温孵育 2 h,再用 TBS缓冲液洗涤 3
次,每次 10 min,加入发光试剂(ECL)显色,以 13一肌
动蛋白(13一aetin)作 内参,用 图像分析软件 Scion
Image进行光密度积分值分析。
1.8 结果以 ±s表示,比较采用方差分析,组间
差异采用两两 比较的 Dunnett t检验,统计采用
SPSSIO.0软件。
2 结果
2.1 阿伐他汀伍用大豆异黄酮对 S1)大鼠血脂的
影响
表 1结果显示,模型组与正常对照组相比,血清
TC、TG、LDL—C浓度明显高于正常对照组(P<0.05),
HDL—C浓度显著低于正常对照组(P<0.05),提示造
模成功。给药4周后,单用 AT 20 mg·kg 与模型组
相比,明显降低 TC,LDL—C(P<0.05),AT伍用 SI(4O
mg·kg +120 mg·kg~,20 mg·kg +60 mg·kg )与
模型组相比,TC、LDL—C明显降低 (P<0.05),HDL—C
明显升高(P<0.05),AT伍用 SI(4O mg·kg +120
mg·kg )对 HDL—C的升高作用与单用 AT 20 mg·
kg 相比有显著差异(P<0.05);给药8周后,AT伍用
SI(40 mg·kg一 +120 mg·kg一 ,20 mg·kg一 +60 mg·
kg )与单用IAT 20 mg·kg 相比明显升高 HDL—C
(P<0.05),AT伍用 sI(40 mg·kg +120 mg·kg )
与单用 AT 20 mg·kg 相比明显降低 rrc(P<0.05);
给药12周后,AT伍用SI(40 mg·kg +120 mg·kg~,
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中国药理学与毒理学杂志 2006年 10月;20(5)
Tab 1. Effects of atorvastatin(AT)combined with soybean isoflavones(SI)on serum lipid levels in rats
TC:total cholestrol;TG:triglyceride;LDL:low density lipoprotein;HDL:high density lipoprotein.The Sprague Dawley rats were
fed with high fatty diet for 12 consecutive weeks as hyperlipidemia mode1.AT combined with S1 were given once a day for 12 weeks.
元土s,n:12.##P <0. 01,compared with corresponding normal group; P <0.05, P<0.01,compared with corresponding model
group;△P <0
.
05,△△P <0
.01,compared with corresponding AT 20 mg·kg_。group.
20 mg·kg +60 mg·kg一)对血脂各项指标的调节作
用均明显优于单用 AT 20 mg·kg (P<0.01),AT伍
用 SI(10 mg·kg +30 mg·kg )与单用 AT 20 mg·
kg 对TC,TG,LDL.C的作用具有药效等效性,升高
HDL.C的作用明显优于单用 AT 20 mg·kg (P<
0.05)。提示 AT伍用 sI后能提高调节脂质代谢紊乱
的作用,降低患动脉粥样硬化的危险I生。
2.2 各供试组动物肝脏病理切片观察
肉眼观察对照组肝组织呈褐红色,有光泽;高脂模
型组肝组织呈灰黄色,无光泽,触之有油腻感;各给药
组肝组织颜色较对照组颜色稍浅,光泽度稍差。肝脏
冰冻切片脂质染色结果表明(图1),对照组肝细胞结构
完整,细胞内基本未见脂滴;模型组肝细胞内可见大量
脂滴,细胞核被推向一侧;单用 AT 2o mg·kg 组的大
鼠肝细胞内脂滴较高脂组有所减少;AT伍用 sI各剂
量组均有不同程度的脂质斑块形成,其中AT伍用 SI
(4o瑚唔。kg一 +120 mg’kg一。,2O瑚唔·kg一 +60瑚唔·
kg )组的脂质沉积明显少于单用 AT 20 mg·kg 组,
AT伍用SI(10 mg·kg +30 mg·kg )组的脂质沉积与
单用AT20 mg·kg 组类似。
2.3 阿伐他汀伍用大豆异黄酮对大鼠肝细胞
LDLR、almA-1 mRNA表达的影响
LDLR和 apoA-1与 B-肌动蛋 白的灰度扫描比
值表明各给药组目的基因的 mRNA表达都比模型
组有显著升高,AT伍用 SI(40 mg·kg +120 mg·
kg~;20 mg·kg +60 mg·kg )组的 mRNA表达
明显高于单用 AT 20 mg·kg 组(P<0.05),AT伍
用 SI(10 mg·kg +30 mg·kg )与单用 AT 20 mg·
kg 组相比,有升高 LDLR和 apoA-1 mRNA表达的
趋势(图2,表2)。
2.4 阿伐他汀伍用大豆异黄酮对大鼠肝细胞
LDLR蛋白表达的影响
Western印迹实验显示了特异性抗体对肝脏细
胞LDLR蛋 白的作用 (表3,图3)。正常对照组 和
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Chf J Ph⋯ f Tox~tt 2(X)6 【 :20(5
Fig 1· Oil red staining of liver r『0 Ⅱ slices from norm a1
.
m odel and drug treated rats. A Ⅲ,~ I x400
D:一 ~400 c ⋯ AT20咄 400 D:⋯ 』f J AT+研 140mg· 。+I20mg 7 ~400 E ⋯
ted wlIh^ r+SI(20 mg kg +60 mg·k ), x400 F:treated w¨ h/~1 +SI{IU 1¨#k + 30ⅢB kg ‘) ×4tl0 ArTIJ⋯ cfi,r
IO Ih lipid edl l⋯ in li ver
LD LR
ApoA—l
B—Act]n
hn
235
255
Fig 2. Expression of LDLR and apoA-1 mRNA in
rats· L I l¨)rⅢⅡ1
.
1ⅡiIe 2:m,.1el:I 3 AT 20 mg
;la 4 AI+ r40 mg ’+I20 mg·kg );1 5
AT+sV20 mg kg +60 mg 。)⋯I⋯ 6 Aq+St(tO m ·
kg +30 mg kg。)
Tab 2. Effects of atorvastatin combined with soy—
bean isoflavones Oll LDLR an d apoA-1 tuRNA ex.
pression in rats
(⋯ p/ g· LDLIt:13"actin apoA-1·B-actill
‘mmal l】923±0 063 0 937±0 052
M‘HI l 0 l63±0 0I5 0 J94±【l 02】”
Al1 20 ”335±0 019 0 228±0 03l
S
.T41)+SI 120 0 898±0 1 33⋯ 0 930±0 lS6
A r 20+SI 60 0 6l 3±0 047 。 0 892±0 ll8
AT10+sl 30 0 421±0 038 0 752±O I2I ~
rag I f0r dn l1 8 ts fhe semiquantltad ve RT.PCR
analysis of LDLR H¨ ‘{a『⋯A l mRNA given in rail08 0f
LI)LR:13-aclinⅡnd ap.A—l:13-aclln T~Spe(ti~4y ± 一 3
‘P(0 05.一P (IJ Ol
,
⋯ with n— gmup; P(
0 I)5, P (0 0I cnmpa~d with n1od“ r¨up
, (【】0I
compa.-d wlth A r 20 group
各供试组 I.DL R蛋白表达丰度明显高于镆型组
(P<0 05).AT伍 用 SI(40 mg·kg’十 L20 nag·
。
,20 g·k +60 mg·kg )的蛋白表达明显高
于单用AT 20 ng-kg 组(P(()05).AT伍开1 sJ
(10 mg’kg +30 mg- )与单用A1 20 I · ’
组相比,有促进 IJ】LR蛋白表达的趋势 各供试组
大鼠肝脏细胞 LDLR的mRNA水平 蛋白舍量呈平
行性变化,表明两药伍用对 LDLR表达的上桶作厢
l zT能 主要取决于 mRNA水平
Tab 3. Effect of atorvastatin combined with soy.
bean isoflavones on LDI R protein expression in
rats
Gin.p/mg·kg u】】 R:13-aclln
1 l03±0 l53
I)783±0 I47
0 392±0 03I
tab I JT d I n1menb W IPnI hha analysis LDLR
p JI ⋯ xI’rP s⋯⋯ s represented ⋯ atll f'f 1 n1 R。B actin
⋯ “=3 ‘P(0 05. I⋯ 1 wid,,~.rmal肌 ; P <
0 05 P(0 OI 叩1I d wl¨1 m I.'l t ; P<0 05
P((J OI.{o,npa.~d with AT 20⋯B kg grou[J
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I DIR
13-Actin
140ku
35 ku
Fig 3. W estern blot analysis of LDLR protein
expression in rats.Lane 1:normal;lane 2:model;lane
3:AT 20 mg·kg~;lane 4:AT+SI(40 mg·kg一 +120 mg·
kg一 );lane 5:AT+SI(20 mg·kg一 +60 mg·kg一 );lane 6:
AT+SI(10 mg·kg一 +30 mg·kg一’).
2.5 阿伐他汀伍用大豆异黄酮对大鼠肝功能及肌
肉毒性指标的影响
本研究检测了供试组大鼠的天冬氨酸氨基转移
酶、丙氨酸氨基转移酶及肌酸激酶的变化,发现 AT
伍用 SI各剂量组大鼠的上述指标与单用 AT组无明
显差异(P>0.05)。
3 讨论
近年来,HMG.CoA还原酶抑制剂类药物已被广泛
应用于各种类型高脂血症病人的调脂治疗。各项大型
随机对照临床实验都证明,该类药物可以明显降低心
血管事件的风险 J。许多指南也把其推荐为多种心血
管疾病患者的治疗
。然而,应用该类药物的病人
中约有2/3的人仍不能避免心血管事件的发生。这就
促使研究方向拓宽到一些新的药物靶点,其中有代表
性的趋势是针对不同类型血脂异常的单体化合物结合
天然植物成分的联合治疗 J。
SI主要含有金雀异黄素、大豆苷元和相应的葡
萄糖苷,近年来的研究表明,SI具有良好的调脂作
用 ⋯¨,因此本研究选用了 AT伍用 SI作为研究对
象。结果表明,相同剂量下 AT伍用 SI后,具有较强
抑制 TC,TG,LDLR水平升高和防止 HDL-C水平
下降的作用,调脂效果明显优于单用 AT;且 AT剂
量减半伍用 SI与 AT相比,对血脂各项指标的作用
具有药效等效性。表明 AT伍用 SI不仅具有增强调
节血脂代谢紊乱及增强体内胆固醇清除的功能,而
且可以减少 AT用量,降低对肝脏和肌肉的潜在毒
性作用,为单体化合物结合天然植物成分治疗脂质
代谢紊乱作出了有意义的探索。
大量研究结果表明,LDL-C水平越高,患动脉粥
样硬化的危险性越大 。当血清胆固醇增高时,机
体通过抑制内源性胆固醇合成以及增加胆固醇的清
除,使之维持正常水平。由于血清 LDL.C主要通过
肝脏 LDLR途径清除,因此肝脏 LDLR表达的变化
能够决定并反映血清胆固醇的代谢;而 HDL被认为
是一种抗动脉粥样硬化的血浆脂蛋白,是冠状动脉
的保护因子,HDL参与胆固醇逆向转运,促进动脉
胆固醇的清除,它是胆固醇从细胞转运出来的不可
缺少的接受体;apoA-1是 HDL的最主要载脂蛋白,
既是卵磷脂-胆固醇酰基转移酶(LCAT)的激活剂和
HDL的配体,又是胆固醇从细胞移出的不可缺少的
接受体,具有胆固醇逆向转运,促进动脉胆固醇清除
的作用 12],apoA-1水平与血浆 HDL-C水平呈正相
关。本研究表明,AT伍用 SI后在转录水平增强大
鼠肝脏 LDLR mRNA和 apo.A1 mRNA的表达,对
LDLR mRNA的促表达作用明显优于单用相同剂量
下的AT,使 LDLR结合更多的LDL及其他含有载脂
蛋白apoB和apoE的脂蛋白,从而加速血浆中 LDL.
C的消除,使胆固醇水平降低。联合用药后对 apoA.
1基因表达的促进作用是单用 AT所没有体现的,提
示 AT伍用 SI后调血脂作用增强的机制与此相关,
联合用药后肝脏 apoA-1 mRNA水平显著增高,促进
肝脏合成 apoA-1,增加血浆 apoA.1含量,提高血浆
HDL水平,有利于胆固醇的逆转运 ,有效预防高脂
血症对机体的损害。
本研究结果表明 AT伍用 SI后,可能通过增强
LDLR活性和提高 apoA-1 mRNA表达预防脂质代谢
紊乱的发生,此结果为 AT伍用 SI预防心脑血管疾
病的临床应用提供了动物实验依据。
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Combined effects of atorvastatin and soybean isoflavones on
hypercholesterolemia and lipoprotein metabolism
HE Xu—Dong,WU Hong—Hai,LOU Yi—Jia
(Institute of Pharmacology,Toxicology and Biochemical Pharmaceutics,College of Pharmaceutical
Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310031,China)
Abstract: AIM To study the combined
effects of atorvastatin and soybean isofiavones
on hypercholesterolemia and lipoprotein metab。
olism to provide scientific basis for the combi—
nation therepy. M ETHoDS The Sprague—
Dawley rats were fed with high fatty diet for 12
consecutive weeks as hyperlipidemia mode1.
The content of lipoprotein in serum,pathologi—
cal process and mRNA expression of low densi—
ty lipoprotein receptor and apoA—1 were detec-
ted by enzymatic analysis,frozen section,RT—
PCR and Western blot respectively.RESULTS
The combination of atorvastatin and soybean
isofiavones decreased the contents of total cho—
lesterol (TC), low density lipoprotein—C
(LDL—C)and increased the content of high
density lipoprotein—C(HDL—C),superior than
using atorvastatin alone(P<0.O5).It inhibi—
ted the deposition of lipoprotein in liver.The
results of RT—PCR and Western blot test showed
the combination atorvastatin and soybean isofia—
vones(40 mg·kg +120 mg·kg~,20 mg‘
kg +60 mg·kg )were better than atorvasta—
tin 2O mg·kg in regulating the expression of
LDL receptor(LDLR)and apoA.1 mRNA and
LDLR protein expression(P<0.05),combi—
nation of atorvastatin and soybean isofiavones
(10 mg·kg +30 mg·kg )upregulated
apoA··1 mRNA expression better than atorvasta--
tin 20 mg·kg (P<0.05).CONCLUSION
Combination of atorvastatin and soybean isofia—
vones can prevent lipid metabolism disorders
through upregulation of LDLR and apoA--1 tran--
scription level and LDLR protein leve1.
Key words:atorvastatin;soybean isofiavones;
lipoproteins;metabolism
Corresponding author
(本文编辑 石 涛)
rl rL rL
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