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摘 要:目的:探讨单纯性高脂饮食及单纯性限食对大鼠脂联素及相关指标的影响。方法:21只4周龄雄性SD大鼠随机分为对照组(C组)、限食组(R组)和高脂组(H组)。喂养第16周末,测定大鼠体重、身长、肥胖评定指数(Lee’s指数)、肾周脂肪、附睾脂肪、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和血清脂联素(Adipo)。结果:H组大鼠体重、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量明显高于C组(P<0.01),而R组的大鼠体重、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量低于C组(P<0.05)。R组和H组大鼠的Lee’s指数与C组比较均有非常显著性差异(P<0.01);R组Adipo显著高于C组(P<0.01),且H组的Adipo显著低于C组(P<0.01);R组血清TG、TC、LDL-C均显著低于C组(P<0.01),H组TG、TC、LDL-C均显著高于C组(P<0.01);R组、H组血清HDL-C与C组相比没有显著性差异。结论:16周单纯高脂饮食,能有效地提升实验大鼠的体重,显著提高降低大鼠血清Adipo浓度;16周单纯限制20%能量摄入的膳食,能有效地提高大鼠血清Adipo浓度;16周单纯高脂饮食能显著提高大鼠血脂水平,16周单纯限制20%能量摄入的饮食能显著降低大鼠血脂水平。
关键词:高脂饮食;单纯性限食;脂联素
中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号:1007-3612(2011)01-0061-04
The Effect of Diet Intervention on Serum Adiponectin and other Relative Lipid Metabolic Indexes
WANG Yi,ZHANG Aifang,GUO Xian,LI Songbo,WANG Yang
(Beijing Sport University, Beijing 100084,China)
Abstract:Objective: To study the effects of simple high-fat diet and simple restrictive diet on adiponectin and other relative lipid metabolism indicators on rats, and provide theoretic evidence for dietary therapy of obesity.Methods:21 4-weeks male SD rats were randomly divided into 3 groups, the control group, highfat diet group and restricting group. After 16 weeks feeding, we detected the serum indicators including the adiponectin, weight, length, Lee’s index, the fat around the kidney, the fat around the epididymis, TC, TG, HDLC and LDLC. Results: Comparing with the control group, the weight, the fat around the kidney and the fat around the epididymis are notably higher than these in highfat diet rats(P<0.01). These indicators in highfat diet rats are much higher than the restricting diet rats(P<0.05). The Lee’s index in both highfat diet and restricting diet rats are increased notably compared with the normal control group(P<0.01).Comparing with the control group, the serum Adipo are notably increased in the restricting diet group(P<0.01)and are notably decreased in the highfat diet group(P<0.01).Comparing with the control group, the serum TG、TC、LDLC are both notably decreased in the restricting diet group(P<0.01)and are significantly increased in the highfat diet group(P<0.01).Comparing with the control group, the HDLC have not differences in both highfat diet group and restricting diet group.Conclusion:After the feeding of 16 weeks of highfat diet, it can be significantly increased in the weight of the rats,and also be notably decreased in the serum Adipo. After the feeding of 16 weeks of 20% restrictive energy diet, it can be significantly decreased in the weight,and it also can be notably increased in the serum Adipo.After 16 weeks, the simple highfat diet and the simple 20% restrictive energy diet both can significantly influence the lipid of the rats.
Key words: high fat diet; simple restrictive diet; adiponectin
随着越来越多的脂肪细胞因子的发现,使得学术界越来越认可:脂肪组织是一个内分泌器官。脂联素(Adiponectin)就是脂肪细胞因子的一种,它是人类脂肪组织中含量最丰富的基因表达产物之一。脂联素主要在白色脂肪组织分泌和表达,另外在纤维细胞、心肌细胞中也能测到极低水平的脂联素mRNA,最新研究发现肌肉中也有表达[1]。
脂肪组织中的脂联素有自分泌因子的同样作用:促进细胞增殖和前脂肪细胞向脂肪细胞的转化,提高脂肪细胞的脂质含量,加速葡萄糖转换系统对胰岛素的反应性[2]。脂联素是具有重要功能的蛋白因子,脂联素具有抗炎症和抗动脉粥样硬化的功能,其水平的下降预示着高胰岛素血症和高血糖症的发生[3]。血清脂联素水平与体重、身体质量指数(BMI)、体脂量等形态学指标显著相关,脂联素可促进机体产热,调节血脂水平。目前对于控制饮食摄入对脂联素的影响的研究集中在最近几年,但是却没有统一的说法。本研究旨在观察单纯性高脂饮食及单纯性限食对于大鼠体重、身长、肥胖评定指数(Lee’s指数)、肾周脂肪、附睾脂肪、血脂四项以及血清脂联素水平的影响,通过相关指标的变化分析单纯性高脂饮食和单纯性限食对于肥胖的干预机制,从而为后续的研究提供实验和理论依据。
1 研究对象与方法
1.1 对象与分组 雄性SD大鼠21只,4周龄,60~80 g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。按体重随机分为对照组(C组)、限食组(R组)和高脂组(H组),饲养环境清洁,每3 d换垫料一次,明暗周期12 h,温度湿度适宜,通风良好。大鼠维持饲料购自北京科澳协力饲料有限公司,常规营养成分指标符合《中华人民共和国国家标准实验动物小鼠大鼠配合饲料GB14924.3-2001》(表1)。经3天适应性饲养,C组喂饲普通饲料,R组饲料投放量为对照组的80%,H组喂饲高脂饲料。高脂饲料的配方有普通饲料60%,猪油12%,鸡蛋10%,蔗糖6%,奶粉5%,花生5%,香油1%和食盐1%。混匀拍饼,烘箱90℃烘烤6小时。大鼠自由饮水,饲料和水每日更换一次,每天记录投食量和次日剩余量。用上述方法饲养16周。
1.2 取材 宰杀前禁食12 h。宰杀前称重,配置20%乌拉坦,按5 mL/kg体重腹腔麻醉。待大鼠进入深度麻醉后,固定四肢及头部,测量身长,75%酒精消毒腹部后剖开腹腔,用注射器腹主动脉取血8~10 mL,静置30 min,3 500转/min离心,取血清分装保存于-80℃,待测相关指标。取血后取肾脏周围和附睾周围脂肪组织称重。
1.3 指标测定方法
1.3.1 体重及身长测定 麻醉先称量重量,然后立刻把大鼠放平,仰卧,整个身体摊开,用直尺测量体长(丛鼻尖到肛门的长度),记录。电子秤型号:SL 4001N(高精度LED显示)电子天平(max=4 000 g,d=0.1 g),上海民桥精密科学仪器有限公司。不锈钢直尺:30 cm(d=0.1CM),浙江光明量具厂。
1.3.2 Lee’s指数测定 根据之前的重量和身长,计算Lee’s指数。
Lee’s指数=N体重(g)×103/体长(cm)。
1.3.3 内脏脂肪组织重量的测定 大鼠麻醉后,打开腹腔,取出内脏,仔细分离大网膜、肾脏周围脂肪组织、附睾周围脂肪组织,用滤纸吸干,在电子秤上分别称量其重量。电子秤的型号:BS 124S电子天平(max=120 g,d=0.1 mg),北京赛多利斯仪器系统有限公司。
1.3.4 脂联素的测定 采用由尚柏生物医学技术(北京)有限公司提供的脂联素测定试剂盒测试。测试单位:尚柏生物医学技术(北京)有限公司实验中心。测试仪器型号:酶标仪,Thermo MULTISKAN MK3。
1.3.5 血脂四项测定 血脂四项均采用由北京北方生物技术研究所提供的低密度脂蛋白测定试剂盒测试。测试单位:北京中同蓝博临床检验所。测试仪器型号:东芝TBA-120FR全自动生化分析仪。
1.4 数据处理 数据以平均数±标准差(X±s)记录,用spss13.0统计软件进行处理。首先检查数据的正态分布情况和方差齐性。组间分析采用单因素方差分析的最小显著差法(LSD法)。前后比较采用配对T检验。显著水平取P<0.05,非常显著水平取P<0.01。
2 结 果
2.1 饮食干预对大鼠体重指数和相关指标的影响 实验结果表明(表2),通过16周高脂饲养,大鼠体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较C组明显升高,导致了肥胖。另外限制大鼠20%能量摄入饮食能显著改善机体的脂肪动员,增加能耗,进而控制体重和体脂状况。
表2 限制20%能量摄入饮食及高脂饮食对大鼠体重、身长、Lee’s指数、肾周脂肪及附睾脂肪的影响
分组n体重/g身长/cmLee’s指数肾周脂肪/g附睾脂肪/g
C组7470.07±31.2725.37±0.56306.40±6.615.61±0.734.09±0.95
R组7423.93±11.83*25.41±0.53295.64±4.36**3.13±0.43*2.25±0.53*
H组7608.84±21.93**26.16±0.55*324.10±7.26**11.00±2.03**7.62±1.47***
表示与C组比较有显著性差异(P<0.05),** 表示与C组比较有非常显著性差异(P<0.01)。2.2 饮食干预对大鼠血清脂联素水平的影响 各组大鼠血清脂联素指标见表3。如表3所示,R组脂联素显著高于C组(P<0.01),且H组Adipo显著低于C组,有非常显著性差异(P<0.01)。实验结果表明,通过16周的饮食干预,高脂饮食能够降低大鼠血清脂联素水平,限制20%能量摄入饮食能够提高大鼠血清脂联素水平。
表3 限制20%能量摄入饮食及高脂饮食对大鼠脂联素的影响
分组n脂联素/ng•mL-1
C组73.53±0.34
R组74.25±0.47**
H组72.58±0.35***表示与C组比较有显著性差异(P<0.05),** 表示与C组比较有非常显著性差异(P<0.01)。
2.3 饮食干预对大鼠血脂指标的影响 如表4所示,R组血清TG、TC、LDL-C均显著低于C组(P<0.01),且H组TG、TC、LDL-C均显著高于C组,有非常显著性差异(P<0.01);R组血清HDL-C与C组相比没有显著性差异(P>0.05),H组血清HDL-C与C组相比没有显著性差异(P>0.05),R组和H组间没有显著性差异(P>0.05)。实验结果表明,通过16周的饮食干预,高脂饮食能够显著增加大鼠的血脂水平,而限制20%能量摄入饮食能够显著降低大鼠血脂水平。
3 讨 论
脂联素是一个30×103的蛋白质,血浆脂联素的主要形式是三聚体和六聚体,是脂肪组织分泌的一种特异性脂肪细胞因子[4],无昼夜分泌节律,在血浆中的浓度可达5~30 μg/mL,约占血浆蛋白总量的0.01%,为其他常见激素的3倍,女性高于男性,是其他炎症因子如TNF-α、IL-6等浓度的106倍,具有抗炎、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化和增加胰岛素敏感的作用,其循环浓度在内脏型肥胖、胰岛素抵抗或2型糖尿病患者中均降低。脂联素通过增强游离脂肪酸氧化提高肌肉和肝中胰岛素的敏感性。脂联素与体脂百分比、血糖及空腹胰岛素水平呈负相关,与高密度脂蛋白水平呈正相关。Kubota等[5]发现脂联素在外周组织和中枢中发挥不同的作用。它既能激活外周组织的AMP激活蛋白激酶促使脂肪酸氧化,提高胰岛素敏感性还可以结合下丘脑弓状核中AdipoR1提高中枢的AMPK活性,从而促进进食。
Bullen等[6]发现高脂饲喂18周时小鼠的血浆脂联素均降低,研究表明体重增加时脂联素水平降低。Corbalan[7]研究发现高脂饮食的大鼠饱腹感较差,导致能量摄入增加,增加储脂,最终导致肥胖。杨锡让等[8]认为肥胖是体重“调定点”与摄食的联系环路中出现异常所导致的。中枢体重“调定点”理论认为,营养物质能量的吸收、贮备和利用构成一个复杂的体内平衡系统,来保持相对恒定的能量贮备和体重[9]。Flatt[10]等的研究认为,饮食的脂肪量是肥胖的重要决定因素。本实验与上述的研究结果相一致,即通过16周高脂饲养,大鼠体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较对照组明显升高,导致了肥胖。
限制饮食是如今肥胖症治疗的常用手段,能量限制是否能通过调节脂联素的表达和分泌来发挥作用,一直是研究的热点。限制饮食使大鼠能量摄入减低,不能满足机体代谢需要,导致脂肪组织动员增加,脂肪减少,体重减轻。Beenier等[11]研究表明,限制能量摄入增加内脏脂肪组织中脂联素和过氧化物酶体增殖剂激活受体(PPAR)γ基因的表达水平,并均与限能程度有关。已有研究[12]证实,在脂联素基因的启动子上存在PPARγ的反应元件,PPARγ可诱导脂联素表达,推测限制饮食可能通过激活PPARγ发挥其上调脂联素基因表达的作用。
宫环等[13]报道,限食大鼠食量摄入限定为对照组大鼠摄食量的80%,饲养2个月后,一般状况良好,体重明显减轻,体脂明显减少。本实验中限食组大鼠的体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较对照组明显降低,提示通过限制大鼠能量摄入能显著改善机体的脂肪动员,增加能耗,进而控制体重和体脂状况。
Tschritter等[14]观察了898例患者血浆脂联素水平与血脂的关系,发现脂联素与空腹TG和TC、LDL-C均呈负相关,而与HDL-C呈正相关。国内龚幸华[15]和蔡蕾[16]也都研究发现高脂饮食能显著性提高大鼠的血清TG、TC和HDL-C。Storgaard等[17]发现APN基因敲除(APNKO)小鼠血浆游离脂肪酸的清除延迟。脂联素可增加脂肪酸氧化,降低肌肉和肝脏中甘油三酯的含量,改善脂代谢,从而发挥抗AS的作用。Matsubara等[18]也证明,血清脂联素浓度不仅与甘油三酯水平、总胆固醇负相关,而且在高甘油三酯状态下脂联素的降低还表现在调整体重指数、体脂百分比、年龄和舒张压后。已有研究[19]发现,高脂组大鼠脂联素分泌减少,形成的低脂联素血症可能是导致高脂组大鼠高脂血症的原因。本实验通过16周的饮食干预也得到了相似的结果,高脂组大鼠脂联素明显低于对照组,TG和TC、LDL-C又明显高于对照组。高脂饮食的干预下大鼠的脂肪细胞增多,理论上应该导致其血清脂联素分泌增多,然而本研究中发现高脂组大鼠的血清脂联素分泌减少,提示可能是高脂组大鼠脂肪细胞脂联素mRNA表达下降,游离脂肪酸增加,导致了大鼠体内脂肪细胞的增多和分泌功能失调,进一步抑制了脂联素的分泌,与Philip KG[20]等的研究报道相符。同理,限食组大鼠随着饮食限制,基础代谢率下降,使得血液中游离脂肪酸的减少,大鼠的血清脂联素分泌增高,脂肪细胞脂联素mRNA表达增高,促进了脂联素的分泌。Ugochukwu C[25]等的研究表明,9周限制40%能量摄入的膳食控制能有效地降低Wistar大鼠的体重、血糖、TG,而HDL-C没有显著变化。本研究在16周的膳食干预后,限食组的TG、TC、HDL-C与对照组相比都出现了显著性降低,可能是限食组大鼠因为能量摄入减少,从而导致合成受阻。
4 结 论
综上所述,高脂饮食是促使大鼠肥胖的因素,并且肥胖是和脂联素减少联合出现的,限制饮食能够降低大鼠脂联素水平,改善大鼠的肥胖状况,减轻体重。由于我们对脂联素及其受体的影响因素和激活机制的了解仍然不够, 而饮食控制是干预肥胖及其相关疾病的有效途径,所以,从脂肪细胞内分泌的角度探讨饮食干预对脂联素的影响,无论是对肥胖的机制研究,还是对肥胖的控制都具有重要的意义。
参考文献:
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关键词:高脂饮食;单纯性限食;脂联素
中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号:1007-3612(2011)01-0061-04
The Effect of Diet Intervention on Serum Adiponectin and other Relative Lipid Metabolic Indexes
WANG Yi,ZHANG Aifang,GUO Xian,LI Songbo,WANG Yang
(Beijing Sport University, Beijing 100084,China)
Abstract:Objective: To study the effects of simple high-fat diet and simple restrictive diet on adiponectin and other relative lipid metabolism indicators on rats, and provide theoretic evidence for dietary therapy of obesity.Methods:21 4-weeks male SD rats were randomly divided into 3 groups, the control group, highfat diet group and restricting group. After 16 weeks feeding, we detected the serum indicators including the adiponectin, weight, length, Lee’s index, the fat around the kidney, the fat around the epididymis, TC, TG, HDLC and LDLC. Results: Comparing with the control group, the weight, the fat around the kidney and the fat around the epididymis are notably higher than these in highfat diet rats(P<0.01). These indicators in highfat diet rats are much higher than the restricting diet rats(P<0.05). The Lee’s index in both highfat diet and restricting diet rats are increased notably compared with the normal control group(P<0.01).Comparing with the control group, the serum Adipo are notably increased in the restricting diet group(P<0.01)and are notably decreased in the highfat diet group(P<0.01).Comparing with the control group, the serum TG、TC、LDLC are both notably decreased in the restricting diet group(P<0.01)and are significantly increased in the highfat diet group(P<0.01).Comparing with the control group, the HDLC have not differences in both highfat diet group and restricting diet group.Conclusion:After the feeding of 16 weeks of highfat diet, it can be significantly increased in the weight of the rats,and also be notably decreased in the serum Adipo. After the feeding of 16 weeks of 20% restrictive energy diet, it can be significantly decreased in the weight,and it also can be notably increased in the serum Adipo.After 16 weeks, the simple highfat diet and the simple 20% restrictive energy diet both can significantly influence the lipid of the rats.
Key words: high fat diet; simple restrictive diet; adiponectin
随着越来越多的脂肪细胞因子的发现,使得学术界越来越认可:脂肪组织是一个内分泌器官。脂联素(Adiponectin)就是脂肪细胞因子的一种,它是人类脂肪组织中含量最丰富的基因表达产物之一。脂联素主要在白色脂肪组织分泌和表达,另外在纤维细胞、心肌细胞中也能测到极低水平的脂联素mRNA,最新研究发现肌肉中也有表达[1]。
脂肪组织中的脂联素有自分泌因子的同样作用:促进细胞增殖和前脂肪细胞向脂肪细胞的转化,提高脂肪细胞的脂质含量,加速葡萄糖转换系统对胰岛素的反应性[2]。脂联素是具有重要功能的蛋白因子,脂联素具有抗炎症和抗动脉粥样硬化的功能,其水平的下降预示着高胰岛素血症和高血糖症的发生[3]。血清脂联素水平与体重、身体质量指数(BMI)、体脂量等形态学指标显著相关,脂联素可促进机体产热,调节血脂水平。目前对于控制饮食摄入对脂联素的影响的研究集中在最近几年,但是却没有统一的说法。本研究旨在观察单纯性高脂饮食及单纯性限食对于大鼠体重、身长、肥胖评定指数(Lee’s指数)、肾周脂肪、附睾脂肪、血脂四项以及血清脂联素水平的影响,通过相关指标的变化分析单纯性高脂饮食和单纯性限食对于肥胖的干预机制,从而为后续的研究提供实验和理论依据。
1 研究对象与方法
1.1 对象与分组 雄性SD大鼠21只,4周龄,60~80 g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。按体重随机分为对照组(C组)、限食组(R组)和高脂组(H组),饲养环境清洁,每3 d换垫料一次,明暗周期12 h,温度湿度适宜,通风良好。大鼠维持饲料购自北京科澳协力饲料有限公司,常规营养成分指标符合《中华人民共和国国家标准实验动物小鼠大鼠配合饲料GB14924.3-2001》(表1)。经3天适应性饲养,C组喂饲普通饲料,R组饲料投放量为对照组的80%,H组喂饲高脂饲料。高脂饲料的配方有普通饲料60%,猪油12%,鸡蛋10%,蔗糖6%,奶粉5%,花生5%,香油1%和食盐1%。混匀拍饼,烘箱90℃烘烤6小时。大鼠自由饮水,饲料和水每日更换一次,每天记录投食量和次日剩余量。用上述方法饲养16周。
1.2 取材 宰杀前禁食12 h。宰杀前称重,配置20%乌拉坦,按5 mL/kg体重腹腔麻醉。待大鼠进入深度麻醉后,固定四肢及头部,测量身长,75%酒精消毒腹部后剖开腹腔,用注射器腹主动脉取血8~10 mL,静置30 min,3 500转/min离心,取血清分装保存于-80℃,待测相关指标。取血后取肾脏周围和附睾周围脂肪组织称重。
1.3 指标测定方法
1.3.1 体重及身长测定 麻醉先称量重量,然后立刻把大鼠放平,仰卧,整个身体摊开,用直尺测量体长(丛鼻尖到肛门的长度),记录。电子秤型号:SL 4001N(高精度LED显示)电子天平(max=4 000 g,d=0.1 g),上海民桥精密科学仪器有限公司。不锈钢直尺:30 cm(d=0.1CM),浙江光明量具厂。
1.3.2 Lee’s指数测定 根据之前的重量和身长,计算Lee’s指数。
Lee’s指数=N体重(g)×103/体长(cm)。
1.3.3 内脏脂肪组织重量的测定 大鼠麻醉后,打开腹腔,取出内脏,仔细分离大网膜、肾脏周围脂肪组织、附睾周围脂肪组织,用滤纸吸干,在电子秤上分别称量其重量。电子秤的型号:BS 124S电子天平(max=120 g,d=0.1 mg),北京赛多利斯仪器系统有限公司。
1.3.4 脂联素的测定 采用由尚柏生物医学技术(北京)有限公司提供的脂联素测定试剂盒测试。测试单位:尚柏生物医学技术(北京)有限公司实验中心。测试仪器型号:酶标仪,Thermo MULTISKAN MK3。
1.3.5 血脂四项测定 血脂四项均采用由北京北方生物技术研究所提供的低密度脂蛋白测定试剂盒测试。测试单位:北京中同蓝博临床检验所。测试仪器型号:东芝TBA-120FR全自动生化分析仪。
1.4 数据处理 数据以平均数±标准差(X±s)记录,用spss13.0统计软件进行处理。首先检查数据的正态分布情况和方差齐性。组间分析采用单因素方差分析的最小显著差法(LSD法)。前后比较采用配对T检验。显著水平取P<0.05,非常显著水平取P<0.01。
2 结 果
2.1 饮食干预对大鼠体重指数和相关指标的影响 实验结果表明(表2),通过16周高脂饲养,大鼠体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较C组明显升高,导致了肥胖。另外限制大鼠20%能量摄入饮食能显著改善机体的脂肪动员,增加能耗,进而控制体重和体脂状况。
表2 限制20%能量摄入饮食及高脂饮食对大鼠体重、身长、Lee’s指数、肾周脂肪及附睾脂肪的影响
分组n体重/g身长/cmLee’s指数肾周脂肪/g附睾脂肪/g
C组7470.07±31.2725.37±0.56306.40±6.615.61±0.734.09±0.95
R组7423.93±11.83*25.41±0.53295.64±4.36**3.13±0.43*2.25±0.53*
H组7608.84±21.93**26.16±0.55*324.10±7.26**11.00±2.03**7.62±1.47***
表示与C组比较有显著性差异(P<0.05),** 表示与C组比较有非常显著性差异(P<0.01)。2.2 饮食干预对大鼠血清脂联素水平的影响 各组大鼠血清脂联素指标见表3。如表3所示,R组脂联素显著高于C组(P<0.01),且H组Adipo显著低于C组,有非常显著性差异(P<0.01)。实验结果表明,通过16周的饮食干预,高脂饮食能够降低大鼠血清脂联素水平,限制20%能量摄入饮食能够提高大鼠血清脂联素水平。
表3 限制20%能量摄入饮食及高脂饮食对大鼠脂联素的影响
分组n脂联素/ng•mL-1
C组73.53±0.34
R组74.25±0.47**
H组72.58±0.35***表示与C组比较有显著性差异(P<0.05),** 表示与C组比较有非常显著性差异(P<0.01)。
2.3 饮食干预对大鼠血脂指标的影响 如表4所示,R组血清TG、TC、LDL-C均显著低于C组(P<0.01),且H组TG、TC、LDL-C均显著高于C组,有非常显著性差异(P<0.01);R组血清HDL-C与C组相比没有显著性差异(P>0.05),H组血清HDL-C与C组相比没有显著性差异(P>0.05),R组和H组间没有显著性差异(P>0.05)。实验结果表明,通过16周的饮食干预,高脂饮食能够显著增加大鼠的血脂水平,而限制20%能量摄入饮食能够显著降低大鼠血脂水平。
3 讨 论
脂联素是一个30×103的蛋白质,血浆脂联素的主要形式是三聚体和六聚体,是脂肪组织分泌的一种特异性脂肪细胞因子[4],无昼夜分泌节律,在血浆中的浓度可达5~30 μg/mL,约占血浆蛋白总量的0.01%,为其他常见激素的3倍,女性高于男性,是其他炎症因子如TNF-α、IL-6等浓度的106倍,具有抗炎、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化和增加胰岛素敏感的作用,其循环浓度在内脏型肥胖、胰岛素抵抗或2型糖尿病患者中均降低。脂联素通过增强游离脂肪酸氧化提高肌肉和肝中胰岛素的敏感性。脂联素与体脂百分比、血糖及空腹胰岛素水平呈负相关,与高密度脂蛋白水平呈正相关。Kubota等[5]发现脂联素在外周组织和中枢中发挥不同的作用。它既能激活外周组织的AMP激活蛋白激酶促使脂肪酸氧化,提高胰岛素敏感性还可以结合下丘脑弓状核中AdipoR1提高中枢的AMPK活性,从而促进进食。
Bullen等[6]发现高脂饲喂18周时小鼠的血浆脂联素均降低,研究表明体重增加时脂联素水平降低。Corbalan[7]研究发现高脂饮食的大鼠饱腹感较差,导致能量摄入增加,增加储脂,最终导致肥胖。杨锡让等[8]认为肥胖是体重“调定点”与摄食的联系环路中出现异常所导致的。中枢体重“调定点”理论认为,营养物质能量的吸收、贮备和利用构成一个复杂的体内平衡系统,来保持相对恒定的能量贮备和体重[9]。Flatt[10]等的研究认为,饮食的脂肪量是肥胖的重要决定因素。本实验与上述的研究结果相一致,即通过16周高脂饲养,大鼠体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较对照组明显升高,导致了肥胖。
限制饮食是如今肥胖症治疗的常用手段,能量限制是否能通过调节脂联素的表达和分泌来发挥作用,一直是研究的热点。限制饮食使大鼠能量摄入减低,不能满足机体代谢需要,导致脂肪组织动员增加,脂肪减少,体重减轻。Beenier等[11]研究表明,限制能量摄入增加内脏脂肪组织中脂联素和过氧化物酶体增殖剂激活受体(PPAR)γ基因的表达水平,并均与限能程度有关。已有研究[12]证实,在脂联素基因的启动子上存在PPARγ的反应元件,PPARγ可诱导脂联素表达,推测限制饮食可能通过激活PPARγ发挥其上调脂联素基因表达的作用。
宫环等[13]报道,限食大鼠食量摄入限定为对照组大鼠摄食量的80%,饲养2个月后,一般状况良好,体重明显减轻,体脂明显减少。本实验中限食组大鼠的体重、Lee’s指数、肾脏周围脂肪和附睾周围脂肪重量较对照组明显降低,提示通过限制大鼠能量摄入能显著改善机体的脂肪动员,增加能耗,进而控制体重和体脂状况。
Tschritter等[14]观察了898例患者血浆脂联素水平与血脂的关系,发现脂联素与空腹TG和TC、LDL-C均呈负相关,而与HDL-C呈正相关。国内龚幸华[15]和蔡蕾[16]也都研究发现高脂饮食能显著性提高大鼠的血清TG、TC和HDL-C。Storgaard等[17]发现APN基因敲除(APNKO)小鼠血浆游离脂肪酸的清除延迟。脂联素可增加脂肪酸氧化,降低肌肉和肝脏中甘油三酯的含量,改善脂代谢,从而发挥抗AS的作用。Matsubara等[18]也证明,血清脂联素浓度不仅与甘油三酯水平、总胆固醇负相关,而且在高甘油三酯状态下脂联素的降低还表现在调整体重指数、体脂百分比、年龄和舒张压后。已有研究[19]发现,高脂组大鼠脂联素分泌减少,形成的低脂联素血症可能是导致高脂组大鼠高脂血症的原因。本实验通过16周的饮食干预也得到了相似的结果,高脂组大鼠脂联素明显低于对照组,TG和TC、LDL-C又明显高于对照组。高脂饮食的干预下大鼠的脂肪细胞增多,理论上应该导致其血清脂联素分泌增多,然而本研究中发现高脂组大鼠的血清脂联素分泌减少,提示可能是高脂组大鼠脂肪细胞脂联素mRNA表达下降,游离脂肪酸增加,导致了大鼠体内脂肪细胞的增多和分泌功能失调,进一步抑制了脂联素的分泌,与Philip KG[20]等的研究报道相符。同理,限食组大鼠随着饮食限制,基础代谢率下降,使得血液中游离脂肪酸的减少,大鼠的血清脂联素分泌增高,脂肪细胞脂联素mRNA表达增高,促进了脂联素的分泌。Ugochukwu C[25]等的研究表明,9周限制40%能量摄入的膳食控制能有效地降低Wistar大鼠的体重、血糖、TG,而HDL-C没有显著变化。本研究在16周的膳食干预后,限食组的TG、TC、HDL-C与对照组相比都出现了显著性降低,可能是限食组大鼠因为能量摄入减少,从而导致合成受阻。
4 结 论
综上所述,高脂饮食是促使大鼠肥胖的因素,并且肥胖是和脂联素减少联合出现的,限制饮食能够降低大鼠脂联素水平,改善大鼠的肥胖状况,减轻体重。由于我们对脂联素及其受体的影响因素和激活机制的了解仍然不够, 而饮食控制是干预肥胖及其相关疾病的有效途径,所以,从脂肪细胞内分泌的角度探讨饮食干预对脂联素的影响,无论是对肥胖的机制研究,还是对肥胖的控制都具有重要的意义。
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