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目的:甲状腺激素是促进机体能量代谢、糖脂代谢和蛋白质代谢的重要调控因子。甲状腺功能低下时会引发肥胖、心血管疾病等代谢综合症。研究表明髙脂饮食条件下,限制蛋氨酸摄入能显著提高实验动物的采食量、能量支出和脂肪分解,降低血糖和血脂水平,促进机体供能水平,因此其改变可能与甲状腺激素的升高有关。而蛋白合成需要蛋氨酸作为底物,且是高度耗能的。但是当饮食蛋氨酸限制到80%时,机体依然能保持正常生理功能,似乎并没有影响过多地降低蛋白质合成。因此蛋氨酸限制后,机体可能通过增加采食量、消耗大量脂肪和碳水化合物来提高机体供能水平,从而促进蛋白质合成效率,维持蛋白代谢的平衡。本文旨在探讨蛋氨酸限制对高脂饮食小鼠能量代谢和蛋白质代谢的影响及甲状腺激素的可能调节机制。方法:60只SPF级雄性C57BL/6小鼠,随机平均分为3组:对照组(CON:蛋氨酸0.86%,猪油4%),髙脂组(HF:蛋氨酸0.86%,猪油20%),蛋氨酸限制组(MR:蛋氨酸0.17%,猪油20%)。在11周和22周小鼠处死前,收集粪样,测定脂肪表观消化率。21周时,每组取4只小鼠,用CLAMS动物代谢检测系统测定小鼠活体代谢情况,每组另6只小鼠,用小动物活体成像系统检测体脂率和腿部脂肪率。各组小鼠处死后测定血浆中血脂、甲状腺激素和氧化还原状态相关指标;测定甲状腺中甲状腺激素合成相关基因mRNA水平的表达,并用HE染色法观察计算甲状腺滤泡面积;测定骨骼肌中的腓肠肌和比目鱼肌的质量、蛋白含量、肌糖原、NEFA、MMP、ATP含量、线粒体DNA拷贝数、氧化还原状态相关指标,以及线粒体合成、蛋白质代谢相关基因的mRNA表达水平和基因DIO2和TRα1的蛋白表达水平。结果:髙脂饮食饲喂3周开始,HF组体重始终显著高于CON组,蛋氨酸限制能够显著降低高脂饮食小鼠的体重至CON组水平。与HF组相比,MR组小鼠的采食量、能量消耗和夜晚的活动量显著增加,RER值没有显著性差异。在11周时,MR组骨骼肌TRα1的mRNA和蛋白水平与HF组相比显著升高,血浆TSH、T4和T3水平,甲状腺滤泡面积,甲状腺激素分泌相关基因(TPO和TGB)的mRNA水平与HF组均无显著性差异;在22周时,MR组血浆T4和T3水平,甲状腺滤泡面积,甲状腺激素分泌相关基因(TPO、NIS、TGB和TSHR)的mRNA水平均显著高于HF组,TSH水平显著低于HF组。11周与22周时,MR组小鼠骨骼肌ATP含量、线粒体DNA拷贝数、基因(Tfam和ATP6)的mRNA水平与HF组相比均显著上升;MMP和基因PGC-1α的mRNA水平在11周时与HF组相比有所升高,但差异不显著,但22周时与HF组相比均显著提高。与HF组相比,MR组体脂率,腿部脂肪率,血浆TG、TC、LDL和NEFA水平,骨骼肌NEFA水平均显著降低。与HF组相比,蛋氨酸限制显著提高了髙脂饮食小鼠11周和22周的骨骼肌蛋白含量、肌糖原水平和蛋白合成相关基因(PI3K和Akt)的mRNA水平,显著降低了蛋白降解相关基因(FOXO3a、MAFbx和MuRF1)的mRNA水平,而MR组基因mTORC1和S6K1的mRNA水平在11周时显著降低,而在22周时无显著性差异。在11周与22周时,与HF组相比,MR组小鼠血液和骨骼肌ROS、T-AOC和GPx水平,GSH与GSSG的比值均显著上升,MDA和AOPP水平均显著下降。结论:蛋氨酸限制通过改善成龄髙脂饮食小鼠的甲状腺功能,促进了甲状腺激素的分泌,同时通过影响骨骼肌DIO2和TRα1的表达提高骨骼肌中T3水平及其作用的有效发挥,从而增加骨骼肌线粒体数量,有效增加脂肪分解和机体供能水平。同时机体高供能水平可用于蛋白质合成,提高蛋白质合成效率,最终保持正常的骨骼肌蛋白量。