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目的:体重稳态由中枢系统和外周系统共同调控,尤其是脑肠肽在体重调节中发挥重要作用。已知瘦素能够参与调节能量平衡、抑制食物摄入,从而导致体重减轻,在大鼠肥胖症的发生发展中发挥着重要作用,瘦素信号通路作为一种反馈机制,向大脑主要调控中枢发出信号,调节大鼠摄食、体重及能量稳态。而本研究旨在探究瘦素116-130对大鼠摄食和能量代谢的影响及潜在机制。方法:1.下丘脑腹内侧核(Ventromedial Hypothalamus,VMH)瘦素受体免疫阳性神经元的表达:随机各选取5只大鼠,采用western blot及免疫组织化学染色技术,观察大鼠VMH瘦素免疫阳性神经元的表达;2.VMH微量注射瘦素116-130对编码代谢相关激素mRNA表达的影响:取10只大鼠,随机分为NS对照组(n=5)和VMH瘦素116-130组(n=5)。采用Real time-PCR方法,观察VMH注射瘦素116-130对组织脂联素、抵抗素、Ghrelin、胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)、酪酪肽(Peptide YY,PYY)、解偶联蛋白1(uncoupling protein1,UCP-1)、胰岛素和胰高血糖素等编码代谢相关激素mRNA表达的改变;3.瘦素116-130对VMH神经元兴奋性的影响:随机选取25只大鼠,采用单细胞放电记录,观察瘦素116-130对VMH神经元放电活动的影响;4.VMH微量注射瘦素116-130对大鼠摄食及能量代谢的影响:取12只大鼠,随机分为NS对照组(n=6)和VMH瘦素116-130组(n=6),通过综合实验动物监测系统(Comprehensive Experimental Animal Monitoring System,CLAMS),观察VMH微量注射瘦素116-130对大鼠昼夜12h食物及水摄入量、氧气消耗量(oxygen consumption,VO2)、CO2产生量(CO2 production,VCO2)、呼吸交换率(respiratory exchange rate,RER)、产热量(heat production,CV)及总能量消耗(energy consumption,EE)的影响;5.VMH微量注射瘦素116-130对大鼠自发活动的影响:取12只大鼠,随机分为NS对照组(n=6)和VMH瘦素116-130组(n=6),观察VMH微量注射瘦素116-130对大鼠昼夜自发活动(垂直活动,水平活动和总活动量)的影响。结果:1.Western blot及免疫组化结果显示,VMH内有瘦素受体蛋白和瘦素受体免疫阳性神经元的表达;2.VMH微量注射瘦素116-130对编码代谢相关激素的mRNA表达研究结果显示,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT,附睾旁)脂联素mRNA(P<0.05)和抵抗素mRNA(P<0.05)、棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT,颈后肩胛间皮下)解偶联蛋白1(UCP-1)mRNA(P<0.01)、以及胃粘膜组织ghrelin mRNA(P<0.05)和小肠粘膜组织胆囊收缩素(CCK)mRNA(P<0.05)表达均显著上调,而大肠粘膜组织中PYY mRNA的表达则下调(P<0.05);瘦素116-130注射组大鼠,其棕色脂肪组织中UCP1 mRNA表达量比NS组高6倍(P<0.05),但胰腺胰岛素mRNA和胰高血糖素mRNA的表达无显著差异(P>0.05)。3.电生理研究发现,VMH微量注射瘦素116-130,有85.71%神经元对瘦素瘦素116-130产生应答,确定为瘦素116-130应答性神经元(LR116-130-N),其中48.57%神经元为瘦素116-130兴奋性神经元(LR116-130-E),放电频率由5.23±1.67 Hz增加至9.17±2.14 Hz(P<0.05),平均增加75.33±12.33%;37.12%神经元为瘦素116-130抑制性神经元(LR116-130-I),放电频率由5.14±0.89 Hz降低至3.13±0.69 Hz(P<0.05),平均降低39.11%,提示,VMH有瘦素116-130应答性神经元;VMH内若预先注射重组大鼠瘦素三倍体拮抗剂(recombinant rat leptin triploid antagonist,rLeptin tA),瘦素116-130对LR116-130-N的兴奋/抑制作用可被完全阻断;但VMH单独注射NS或rLeptin tA对瘦素116-130应答性神经元放电活动无明显影响(P>0.05);4.VMH微量注射瘦素116-130对大鼠摄食和饮水研究结果显示,与NS对照组相比,光照期(8:00Am)或黑暗期(20:00Pm)VMH微量注射瘦素116-130,大鼠12h(8:00Am-20:00 Pm;20:00 Pm-8:00 Am)累计食物摄入量均显著减少(P<0.05),与黑暗期NS组相比,光照期VMH微量注射NS,大鼠摄食量无显著差异(P>0.05),但与黑暗期瘦素116-130组相比,光照期瘦素116-130组的抑摄食作用明显弱于黑暗期瘦素116-130组(P<0.05);与NS对照组相比,VMH微量瘦素116-130,大鼠在黑暗期或光照期摄水量均无显著差异(P>0.05);与黑暗期NS组相比,光照期VMH微量注射NS,大鼠摄水量显著减少(P<0.05),且与黑暗期瘦素116-130组相比,光照期VMH微量注射瘦素116-130,大鼠摄水量也显著减少(P<0.05);5.VMH微量注射瘦素116-130对大鼠能量代谢影响研究显示,在黑暗或光照阶段,与NS对照组相比,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠每小时产热量(P<0.05),每小时总能量消耗量(P<0.05)以及每小时脂肪酸氧化率(P<0.05)均显著升高;但黑暗期与光照期相比,NS组之间或用药组之间相比无显著差异(P>0.05);在黑暗或光照阶段,与NS对照组相比,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠每小时碳水化合物氧化率无显著改变(P>0.05),且黑暗期与光照期相比,NS组之间或用药组之间相比无显著差异(P>0.05)。与NS对照组相比,在黑暗或光照阶段,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠每小时耗氧量(P<0.05),或每小时CO2产生量均显著升高,但黑暗期与光照期相比,NS组之间或用药组之间相比差异无显著性(P>0.05)。6.VMH微量注射瘦素116-130对大鼠自发活动影响研究显示,在黑暗阶段,与NS组相比,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠横轴方向(X轴方向)自发活动(P<0.05)、纵轴方向(Y轴方向)自发活动(P<0.05)、竖轴方向(Z轴方向)自发活动(P<0.05)及总自发活动(P<0.05)均显著增加,但在光照期,与NS组相比,VMH微量注射瘦素116-130,大鼠上述自发活动无明显改变(P>0.05)。进一步统计学分析显示,与黑暗期NS组或VMH注射瘦素116-130组大鼠相比,光照期NS组或光照期VMH注射瘦素116-130组大鼠横轴方向(X轴方向)自发活动(P<0.05),纵轴方向(Y轴方向)自发活动(P<0.05)、竖轴方向(Z轴方向)自发活动(P<0.05)、以及总自发活动(P<0.05)均显著降低。结论:VMH内有瘦素116-130作用靶点;VMH瘦素116-130可通过减少大鼠食物摄入、增加肢体运动参与机体能量代谢调控。摄食相关肽Ghrelin,CCK,PYY以及UCP-1可能也参与了该过程调控。瘦素116-130有望于成为新型代谢肽。