目前，人們越來越意識到高膽固醇飲食(HCD)的危害，因為它可能導致肥胖、高脂血癥和其他健康問題。其中，高脂血癥會增加脂肪肝、高血壓、動脈粥樣硬化、血栓形成和腦血管疾病的風險。有研究表明，中醫藥中的丹參（Radix Salvia Miltiorrhizae）和紅花（Flos Carthami）對高脂血癥有良好的療效。已有研究證明，丹參中的Protocatechualdehyde（PCA）可以保護心血管系統免受氧化應激和動脈粥樣硬化的影響，并減少心臟肥大，而作為紅花的成分，hydroxysafflor yellow A（HSYA）可以降低血脂水平，調節血管收縮，維持舒張功能，兩者都已被證明可以預防和治療動脈粥樣硬化。
在過往的研究中，斑馬魚是研究脂質代謝的熱門動物，例如脂肪肝、高脂血癥、糖尿病等。它具有體積小和光學透明的優點，可用于評估體內藥物的療效和毒性，并且魚類和哺乳動物在脂質代謝方面存在許多相似之處。本文的研究使用高膽固醇飲食（HCD）喂養的斑馬魚作為高脂血癥模型，探討了PCA、HSYA和PCA+HSYA對高脂血癥引起的問題和肝功能損傷的影響。
對野生型（AB）斑馬魚進行每天兩次喂食，對照組進行普通飼料喂養，高膽固醇飲食組進行高膽固醇飲食喂養。對斑馬魚幼魚進行毒性評估，并測定和高血脂相關的甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的檢測，以及斑馬魚幼魚行為學分析、血流動力學分析等其他相關測試（本文僅介紹部分研究內容，想閱讀完整內容，歡迎查看原文）。
在行為學分析中，每個實驗組對幼魚使用斑馬魚行為軌跡跟蹤系統(DanioVision)進行分析。將斑馬魚幼魚分別放置在DanioVision的96孔板中，使其適應環境，然后開始記錄1小時的行為。使用動物運動軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)分析和處理視頻，并量化一小時內的總移動距離和平均速度。
在血流動力學分析中，在以HCD喂養并暴露于PCA、HSYA和PCA +HSYA后，對斑馬魚幼魚進行視頻記錄，以評估血流。通過斑馬魚微視行為分析系統（DanioScope）分析視頻標記區域中紅細胞的運動來評估血流活動，并將結果進行比較。
經過48小時的高膽固醇飲食（HCD）處理后，斑馬魚幼魚HCD組的總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和甘油三酯（TG）水平顯著高于對照組，而高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）值則顯著降低（圖1）。與HCD組相比，經過48小時的PCA和HSYA處理后，TC、LDL-C和TG顯著降低，但HDL-C升高，且聯合使用效果優于單獨使用。這表明PCA、HSYA和PCA + HSYA對高脂血癥斑馬魚具有有效的降脂作用，且呈劑量依賴性。
圖2A顯示了斑馬魚幼魚的運動軌跡。對照組斑馬魚幼魚的總移動距離和平均速度大于HCD處理組幼魚的總移動距離和平均速度，表明運動距離和速度受到HCD喂養的影響；喂食HCD并補充PCA、HSYA和PCA + HSYA處理的幼魚的總移動距離和平均速度如圖2B–C所示。
研究進一步評估了PCA和HSYA對斑馬魚血液動力學的影響。如圖3所示，與對照組相比，HCD斑馬魚幼魚的血流活動顯著降低；當給予PCA、HSYA和PCA + HSYA時，血流活動增加，且PCA +HSYA的效果優于單獨使用。結果表明，PCA +HSYA可以改善斑馬魚的血液高凝狀態。
為了進一步研究HCD飲食對斑馬魚幼魚肝臟脂肪變性的影響以及PCA和HSYA的改善作用，研究對肝臟組織進行了組織病理學觀察。組織病理學結果表明，對照組的肝臟組織完整。然而，在HCD飲食組和辛伐他汀組（Sim）中，肝臟組織中出現了大量空泡，肝細胞變形且排列不規則。相比之下，PCA、HSYA及其聯合用藥可改善斑馬魚幼魚的肝臟脂肪變性并恢復肝臟組織結構，特別是在PCA + HSYA-H組中（圖4）。這表明辛伐他汀（Sim）對改善肝功能沒有明顯效果，而PCA和HSYA對改善肝功能有明顯效果。
高脂血癥是最常見的血脂水平異常疾病之一，也是導致心血管疾病發生的主要危險因素之一，可導致動脈粥樣硬化。在本研究中，建立了HCD喂養的高脂血癥斑馬魚模型，斑馬魚在研究脂質代謝和脂質異常方面的優勢在于其光學透明性。PCA和HSYA分別是丹參和紅花的活性成分，在高脂血癥模型中，PCA、HSYA和PCA + HSYA對高脂血癥斑馬魚具有有效的降脂作用，且呈現劑量依賴性。并且，PCA +HSYA可以改善斑馬魚的血液高凝狀態，同時PCA和HSYA對改善肝功能有明顯效果。這些結果可能為研究PCA和HSYA改善高脂血癥的治療機制以及為未來高脂血癥的臨床應用開發相關藥物提供新的思路。
Lin, Bingying, et al. “Lipid regulation of protocatechualdehyde and hydroxysafflor yellow A via AMPK/SREBP2/PCSK9/LDLR signaling pathway in hyperlipidemic zebrafish." Heliyon 10.3 (2024).
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