果糖聯(lián)合高脂飲食對(duì)敘利亞金黃地鼠糖脂代謝影響的研究.pdf

1、研究背景：
　　 近年來,由于物質(zhì)生活水平的提高、體力勞動(dòng)的減少和口老齡化進(jìn)程加快,糖尿病在世界范圍內(nèi)的患病率呈急劇上升趨勢(shì),已經(jīng)成為繼心腦血管疾病、惡性腫瘤之后導(dǎo)致人類整體健康水平下降的罪魁禍?zhǔn)字?。目前全球擁有超過2.4億人已經(jīng)被診斷為糖尿病,專家預(yù)測(cè)到2025年,全球估計(jì)將有3.5億人以上罹患糖尿病。2009年公布的“中國(guó)糖尿病及代謝綜合征流行病學(xué)調(diào)查”的最新數(shù)據(jù)顯示,20歲以上的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和富裕農(nóng)村人群中,糖尿病患病率已

2、達(dá)9.7％,另外還有15％的人處于糖調(diào)節(jié)異常階段。如果不采取有效的防治手段,糖尿病可能成為21世紀(jì)人類將面臨的一場(chǎng)新的災(zāi)難。
　　 果糖(Fructose,FRU)一般制成晶體或者糖漿作為商業(yè)用途。在過去的20年里,果糖作為甜味劑在加工食品及軟性飲料中從20％增加至30％,這和同期劇烈上升的肥胖發(fā)生率相似[1]。有研究提示,日常高脂飲食、喝大量果糖的軟飲料所導(dǎo)致的超重和肥胖,與高果糖高脂導(dǎo)致的高甘油三酯血癥、代謝綜合征、糖耐量受

3、損、胰島素抵抗的發(fā)生密切相關(guān),但果糖如何導(dǎo)致甘油三酯增高、非酒精性脂肪肝,如何導(dǎo)致胰島素抵抗、使機(jī)體出現(xiàn)胰島素敏感性降低,繼而出現(xiàn)糖耐量受損,其確切的分子機(jī)制尚未完全闡明。所以,對(duì)此作進(jìn)一步的研究,闡明其機(jī)制并針對(duì)其發(fā)生機(jī)制采取相應(yīng)的干預(yù)措施,對(duì)預(yù)防肥胖、糖尿病及代謝綜合癥的發(fā)病意義重大。而對(duì)其相關(guān)發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步研究,就需要建立一種與現(xiàn)代人飲食模式相似、糖脂代謝亦與人類相似的動(dòng)物模型。既往有文獻(xiàn)指出:兔、大鼠或小鼠模型在脂質(zhì)代謝方面均

4、與人類有較大差別,小鼠血量少,不利于血生化分析及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),用上述動(dòng)物作為研究現(xiàn)代社會(huì)人類高糖高脂飲食的動(dòng)物模型,具有一定的局限性。另一方面,有研究表明,敘利亞金黃地鼠,特別是雄性金黃地鼠,在糖脂代謝方面與人類最接近,可能是糖脂代謝紊亂建模的新選擇。
　　 大量證據(jù)表明脂肪組織不僅是能量的儲(chǔ)存所更是重要的內(nèi)分泌器官,脂肪組織生成和釋放許多生物活性分子,通過局部和全身作用,協(xié)調(diào)能量代謝、胰島素敏感性、炎癥和血管反應(yīng)等。脂肪型脂肪酸結(jié)

5、合蛋白(Adipocyte fatty acidbinding protein,A-FABP)主要表達(dá)于脂肪細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它作為脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,影響著脂肪酸的代謝及脂肪酸信號(hào),與糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)。是成熟脂肪細(xì)胞中的量最大的蛋白[2],屬于脂肪酸綁定蛋白家族中的一員,在組織細(xì)胞間脂肪酸運(yùn)輸及能量代謝中有重要作用[3,4]。最近有動(dòng)物模型研究提示A-FABP可能在糖自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)能中有重要作用,且發(fā)現(xiàn)糖代謝紊亂與A-FABP水平

6、顯著相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)A-FABP在不同膳食組中的變化,探討其與血糖升高、胰島素抵抗、胰島素敏感性降低之間的相關(guān)性。
　　 綜上所述,本課題選擇敘利亞金黃地鼠為研究對(duì)象,通過不同高脂膳食成分飼料誘導(dǎo)方式,建立更接近現(xiàn)代人膳食成分糖脂紊亂的動(dòng)物模型,為目前糖尿病、肥胖、代謝綜合征、高甘油三酯血癥、非酒精性脂肪肝的發(fā)生機(jī)制及其早期干預(yù)研究提供動(dòng)物模型。并同時(shí)了解在不同膳食喂養(yǎng)條件下A-FABP濃度變化,研究其與胰島素抵抗的關(guān)系。<

7、br>　　 研究目的：
　　 以不同成分膳食喂養(yǎng)敘利亞金黃地鼠,通過設(shè)正常對(duì)照組、高脂組、高脂+葡萄糖組、高脂+果糖組,觀測(cè)敘利亞金黃地鼠體重、血清糖脂水平、胰島素、A-FABP濃度、肝指數(shù)及肝臟和胰腺組織形態(tài)變化。對(duì)比分析正常與病理狀態(tài)下敘利亞金黃地鼠糖脂變化可能發(fā)生機(jī)制。旨在建立更接近現(xiàn)代人飲食習(xí)慣的糖脂代謝異常動(dòng)物模型。
　　 研究方法：
　　 1.隨機(jī)選取12周健康雄性敘利亞金黃地鼠,分為四組,每組6只

8、。正常對(duì)照組(N組)用普通飼料喂養(yǎng),單純高脂組(HF組)用單純高脂飼料喂養(yǎng),葡萄糖高脂組(HF+GLU組)用20％葡萄糖糖溶液+高脂飼料喂養(yǎng),高脂果糖組(HF+FRU)用20％果糖溶液+高脂飼料喂養(yǎng)。共喂養(yǎng)12周,分別在第0、1、2、6、12周測(cè)體重、酶法測(cè)定金黃地鼠血清甘油三酯、膽固醇、血糖水平。
　　 2.12周末處死金黃地鼠,暴露腹腔,心臟取血3—4mL,室溫下靜置30min3000rP離心15min,取血漿10μ L分裝

9、保存于-80℃冰箱備檢。肉眼觀察肝及胰腺,肝臟稱重,計(jì)算肝指數(shù)(肝指數(shù)=肝臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100％)。留取肝臟葉、分離胰腺,立即投入10％甲醛溶液固定,逐級(jí)乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋切片,HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察各組金黃地鼠肝組織學(xué)變化。
　　 3.ELISA法測(cè)定各組金黃地鼠血清胰島素及A-FABP濃度:采用美國(guó)R&D公司大鼠血清A—FABP試劑盒及血清胰島素試劑盒,即酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清A—FABP及胰島素濃度。嚴(yán)格

10、按說明書操作,批內(nèi)差異11％,批間差異10％。計(jì)算甜胰島素敏感指數(shù):胰島素敏感指數(shù)ISI=LIN1/(空腹血糖值FBG×空腹血清胰島素值FIN)。
　　 4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以(X)±s表示,多組比較方差齊采用one-way ANOVA,組間多重比較采用LSD法,不齊則采用Welch檢驗(yàn),多重比較采用Tamhane檢驗(yàn),不同時(shí)間指標(biāo)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

11、
　　 研究結(jié)果：
　　 1.不同膳食成分各組敘利亞金黃地鼠的體重變化:各組體重水平均持續(xù)上升,12周時(shí)達(dá)最高峰。HF組、HF+GLU組、HF+FRU組與N組相比升幅更大(P<0.01)。各個(gè)時(shí)間點(diǎn)HF+FRU組體重均較高于其余三組(P<0.01)。
　　 2.不同膳食成分各組敘利亞金黃地鼠的血生化特點(diǎn):
　　 甘油三酯:N組12周甘油三酯水平基本持平。HF組第2周顯著升高,第6周時(shí)下降,到第12周顯著上

12、升。HF+GLU組呈持續(xù)上升趨勢(shì),12周達(dá)峰值。HF+FRU組在2周已達(dá)到一平臺(tái),12周時(shí)達(dá)最高峰。入組時(shí)四組甘油三酯水平無顯著差異,不同膳食成分喂養(yǎng)后一周始,各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均以HF+FRU組甘油三酯高于其余三組(P<0.01)。
　　 膽固醇:HF組、HF+GLU組及HF+FRU膽固醇均在1周后顯著升高,HF+GLU組及HF組在2周達(dá)最高峰,6周及12周時(shí)稍有下降。HF+FRU組呈持續(xù)上升趨勢(shì),12周達(dá)峰值。HF組、HF+GLU組

13、、HF+FRU組的膽固醇從入組時(shí)2mmol/L左右上升至12周的7.5mmol/L左右,而正常組則從基本維持在1.95左右。HF組、HF+GLU組、HF+FRU組膽固醇上升顯著高于正常組(P<0.01)。
　　 血糖:正常組在研究的12周內(nèi)血糖變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。HF、HF+FRU、HF+GLU糖組與正常組血糖變化幅度不同,血糖最大值在12周,最小值在0周,在1周即明顯升高,6周升高后出現(xiàn)平臺(tái),其中HF+FRU組血

14、糖升高幅度比HF、HF+GLU組更顯著(P<0.01)。
　　 3.各組金黃地鼠肝臟及胰腺組織形態(tài)學(xué)改變:
　　 肝臟:肉眼:正常組肝臟無異常變化；HF組及HF+GLU組肝臟顏色黃紫紅色相間,邊緣鈍,部分肝臟表面呈沙粒樣改變,體積增大；HF+FRU組地鼠肝臟呈黃白褐色,肝臟體積顯著增大,邊緣圓鈍,包膜緊張。光鏡:正常對(duì)照組形態(tài)未見明顯變化。HF組及HF+GLU組,肝細(xì)胞明顯腫脹增大,有大量脂肪滴存在,部分肝細(xì)胞呈空泡狀,

15、肝中央靜脈和小葉間靜脈含有少量紅細(xì)胞,肝細(xì)胞間見炎性細(xì)胞；HF+FRU組與HF及HF+GLU組相比較脂肪樣變更顯著,脂肪滴彌漫累積大多數(shù)小葉,細(xì)胞核深染,細(xì)胞明顯腫脹,肝細(xì)胞排列不整齊,見大量炎性細(xì)胞,并可見脂肪囊形成。
　　 胰腺:肉眼未見明顯差異,光鏡:正常對(duì)照組,胰島大小數(shù)量正常,大小均一,形狀規(guī)則,界限清楚；HF組、HF+GLU組,HF+FRU組胰.島增生,體積普遍增大,數(shù)量增多,但三組間差別不顯著。
　　 肝指

16、數(shù):與正常組相比,HF組、HF+GLU組、HF+FRU組肝指數(shù)(肝指數(shù)=肝臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100％)明顯升高,差異有顯著性(P<0.01)；與HF組、HF+GLU組比較,HF+GLU組肝指數(shù)水平升高更顯著(P<0.01)。
　　 4.胰島素及胰島素敏感指數(shù):
　　 血清胰島素:HF組、HF+GLU組、HF+FRU組的血清胰島素水平均高于正常對(duì)照組,與HF及HF+GLU組相比,HF+FRU組胰島素水平升高更顯著(P<0.0

17、1)。
　　 胰島素敏感指數(shù):胰島素敏感指數(shù)[ISI=LIN1/(空腹血糖值FBG×空腹血清胰島素值FIN)]:HF組、HF+GLU組、HF+FRU組均低于N組,差異具有顯著性(P<0.01),其中HF+FRU組與HF組、HF+GLU組相比,胰島素敏感指數(shù)更低,差異具有顯著性(P<0.01)。
　　 6.血清A—FABP:
　　 血清A—FABP:四組金黃地鼠血清A—FABP水平,HF組、HF+GLU組、HF+F

18、RU組血清A—FABP濃度均高于N組,差異具有顯著性。其中HF+FRU組與HF組、HF+GLU組相比,血清A—FABP濃度更高,差異具有顯著性,P值均<0.01。
　　 研究結(jié)論：
　　 1.經(jīng)一定周期不同成分的高脂飼料喂養(yǎng),敘利亞金黃地鼠可形成典型的血脂紊亂、高糖血癥、胰島素抵抗、非酒精性脂肪肝及胰島增生。其中,高脂高果糖金黃地鼠模型組與高脂模型組及高脂高葡萄糖模型組相比較,甘油三酯、膽固醇、血糖升高、胰島素分泌增多、