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能量限制是指在不会造成营养不良的情况下,提供给机体的能量少于机体正常自由摄食时摄入的能量。能量限制可以有效改善动物的健康状况、延长动物的寿命,降低或延缓动物患与年龄相关疾病的发生,如心血管粥状硬化、癌症、Ⅱ型糖尿病等。 近期有研究通过使用稀释食物能量的限制方法(Dietary Dilution,DIL)即在食物中添加不可以消化吸收的纤维素成份替代卡路里限制通常采用的方法(Caloric Restriction,CR),发现改变食物中宏量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)所占比例是延长动物寿命的主要原因,而卡路里减少程度并不是引起动物寿命延长的原因。因此推测,采用CR和DIL两种能量限制方法对小鼠寿命产生的不同影响可能是因为小鼠在行为和激素水平上的响应存在显著差异。 动物面临能量短缺时,机体必须对能量支出与能量摄入间的能量空缺做出相应的调整以维持机体的稳态,如减少行为活动以减少能量的支出或者通过分解体内存储的甘油三酯为机体的基础代谢提供能量。因此探索了C57BL/6小鼠在CR、DIL两种能量限制条件下在体重、身体组成成份、基础代谢和血清中能量调控相关激素水平等方面的差异。 本研究中DIL食物是在标准食物D12450B中添加50%纤维素达到食物能量稀释50%的目的。整个能量限制的过程中DIL组小鼠与CR组小鼠通过配对饲喂方法使得两组小鼠平均每天的能量摄入量相近。实验结果表明,采用DIL方法对小鼠进行能量限制,其实际受到的能量限制水平为12%。DIL小鼠和CR小鼠的消化吸收率在不同的能量限制阶段保持相对稳定,平均消化率分别为46.5±1.3%和94.1±0.7%。在身体组成成份方面,使用Echo MRI检测小鼠体脂含量,发现DIL组小鼠的脂肪含量显著低于CR组,实验结束前一周两组平均脂肪含量分别为1.79±0.47g和2.74±0.66g,但DIL组小鼠的小肠和盲肠湿重高于CR组。在小鼠行为方面,DIL组小鼠的活动性显著高于CR组。进一步探索了两组小鼠间食物预期行为(FAA)的差异,单独统计了熄灯前两小时和熄灯前四小时两个时间段内两组小鼠总共的活动量,通过Fisher和Dennett两种统计分析方法均得出CR小鼠具有更强烈的FAA。激素在机体能量调控过程中发挥着重要作用,因此检测了小鼠血清中六种与能量调节相关的激素含量,没有发现两组间存在显著差异,但是发现在DIL组小鼠血清中胰岛素、IGF-1和GIP三种激素含量有高于CR组小鼠的含量的趋势(0.05<p<0.1)。综上,本研究揭示了CR与DIL两种能量限制方法对小鼠能量平衡影响在行为活动和身体组成方面影响的差异。将继续探索导致DIL和CR两种能量限制方法在延长机体寿命的机制上的差异。