混合喂養法誘導營養性肥胖大鼠模型的實驗研究

田小梅，陳梅晞

肥胖是一種典型的環境因素與遺傳因素相互作用而導致能量攝入與消耗失衡所造成的慢性疾病，并與高血壓、糖尿病、腦卒中等諸多疾病有著密切關系，被認為是影響人類健康和生存質量的一種主要的慢性疾病［1-2］。隨著人們生活水平的不斷提高，肥胖癥的發病率日益增高［3］，已成為嚴重危害人類健康的公共衛生問題，因此肥胖防治的研究工作日益成為眾多學者的研究焦點。

肥胖模型的制備是進行肥胖研究的首要問題。研究表明飲食結構由傳統的高碳水化合物、高纖維飲食向高熱量、高脂防飲食轉化是肥胖發生的重要環境因素之一。故許多研究是在基礎飼料基礎上添加油脂、奶粉、香油、花生、雞蛋等適口食物組成混合高脂飼料，飼料的適口性及能量構成，是以損失基礎飼料營養平衡為代價獲得食物的高能量［4］。但肥胖從根本上取決于動物自身的選擇。鑒于此，本研究通過給大鼠同時提供高脂飼料和普通飼料的混合喂養法，由動物自主擇食，根據其喜好選擇高脂食物，根據機體需要選擇普通平衡膳食，在正常生長發育的基礎上獲得額外的能量，以此來誘導肥胖的發生。造模過程及飼料配制簡單、高效，更科學地模擬了人類肥胖的發生過程，有利于對肥胖機制的研究和在肥胖基礎上其他模型的建立。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物 選擇72只雄性斷乳SD大鼠，體質量(160±10)g，由廣西醫科大學實驗動物中心提供，合格證號SCXK(桂)2009-0002。按體質量大小隨機分為對照組 (普通飼料喂養，n=36)和模型組 (高脂飼料+普通飼料混合喂養，n=36)。SPF級環境下分籠飼養。12h明暗循環，動物自由進食水。

1.1.2 飼料 普通飼料 (碳水化合物50%，蛋白質20%，脂肪4%，其他26%，3416 kcal%)。高脂飼料 (碳水化合物25%，蛋白質16%，脂肪35%，其他24%，5758 kcal%)配方為:全價基礎飼料粉 (桂林新希望飼料公司生產，60Co滅菌)、精煉豬油、蛋黃粉 (其中蛋白質占30%，脂肪占62%，水分占4%，其他4%，亳州市紅日蛋制品有限責任公司生產，巴氏滅菌)、蔗糖、食鹽，按照60:20:10:0.85:0.15的比例配制。配制方法:精煉豬油熱熔后放置10min，加入蛋黃粉攪拌后加入全價基礎飼料，最后加入蔗糖和食鹽，攪拌均勻并成型，飼前調制 (見表1)。

1.2 方法

1.2.1 喂養方法 所有大鼠先適應性喂養1周，均給予普通飼料。1周后對照組給予普通飼料喂養，模型組以高脂飼料和普通飼料混合飼喂養，均自由飲水 (見圖1)。

1.2.2 觀察指標

1.2.2.1 一般情況 每日觀察記錄大鼠精神、皮毛、活動、眼睛、食欲、大便等。

1.2.2.2 動物每周稱重，測量體長。體長的測量為鼻尖至肛門的長度，在老鼠安靜放松狀態下測量。動物飼養4周后，從兩組大鼠中各取18只，3%戊巴比妥鈉腹腔麻醉，心臟采血并分離血漿，然后解剖腹腔，取腹腔脂肪，用濾紙吸去表面組織液，稱重并計算脂肪重量系數〔脂肪重量系數=脂肪重量(g)/體質量 (100g)〕。第8周末，用同樣的方法處理兩組各剩下的18只大鼠。血生化值由桂林醫學院附屬醫院檢驗科檢測。

1.2.2.3 正常值及肥胖標準的確立:以對照組Lee.s指數〔(體質量g)1/3×103/體長cm〕的正常值上限 (均數±標準差)為肥胖確定標準，大于此上限為肥胖。

1.3 統計學方法 所有數據采用SPSS 17.0統計軟件進行分析，結果以(±s)表示，差異檢驗采用t檢驗和方差分析。

表1 飼料營養及能量構成Table 1 The composition of macronutrients and energy of chow and HF diet

2 結果

2.1 模型組動物的生長 以非平衡高脂膳食和平衡營養的普通飼料同時飼喂，結果表明動物能夠主動擇食、平衡營養，模型組動物體質量及體長均大于或等于對照組動物 (P＜0.05，見表2，見圖2)。

表2 模型組及對照組體質量及體長比較Table 2 Body weight and body length of model and control group

圖1 高脂組高脂飼料加普通飼料混合喂養Figure 1 High lipid group high fat feed and ordinary feed mixed feeding

圖2 喂養4周后高脂組和普通組對照Figure 2 Feeding for 4 weeks after high fat group and normal control group

2.2 高脂飼料對成年大鼠Lee.s指數的影響 模型組動物根據偏好攝入高脂飼料，保證了較高的能量攝入。高脂膳食組大鼠的Lees指數顯著大于正常對照組，差異有統計學意義 (P＜0.05)，標志著高脂膳食誘導成功。提示混合喂養法能使群體攝入更多的能量，提高肥胖的發生率、增加肥胖程度 (見表3)。

2.3 高脂飼料對成年大鼠腹腔脂肪量及其系數的影響 與對照組比較，模型組大鼠腹腔脂肪重量及其重量系數均高于對照組 (P＜0.05，見表4，見圖3)。

2.4 混合喂養法對血糖、血脂的影響 血漿生化檢測結果顯示，與對照組比較，模型組大鼠血漿三酰甘油及高密度脂蛋白、極低密度脂蛋白水平均低于對照組，但血糖、膽固醇及低密度脂蛋白水平顯著高于對照組 (P＜0.05，見表5)。

表3 兩組大鼠Lee.s指數變化情況(±s，n=18)Table 3 Lee.S index of model and control group

表3 兩組大鼠Lee.s指數變化情況(±s，n=18)Table 3 Lee.S index of model and control group

注:與對照組比較，*P＜0.05

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表4 兩組大鼠腹腔脂肪重量及其重量系數(±s，n=18)Table 4 Abdominal fat weight and the weight factor of the two groups

表4 兩組大鼠腹腔脂肪重量及其重量系數(±s，n=18)Table 4 Abdominal fat weight and the weight factor of the two groups

注:與對照組比較，*P＜0.05，△P＜0.05

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表5 模型組與對照組血生化值比較(mmol/L，±s，n=18)Table 5 The comparison of plasma composition between model and control group

表5 模型組與對照組血生化值比較(mmol/L，±s，n=18)Table 5 The comparison of plasma composition between model and control group

注:與對照組比較，*P＜0.05，△P＜0.01

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圖3 喂養8周后高脂組和普通組對照Figure 3 Feeding for 8 weeks after high fat group and normal control group

3 討論

事實證明，動物攝食行為是自主選擇的，人為地制備平衡高脂膳食并不能保證動物按照實驗者預期的方向發展。在本實驗過程中，正常對照組大鼠進食總量遠遠高于高脂飲食組，這可能是因為高脂飲食喂養的能量高于正常飲食喂養，所以并不需要很多的進食量便可以達到同樣的能量和熱量。基于此，混合喂養的方法充分尊重動物自主擇食的特性［5］。本造模方法能夠保證動物在正常生長發育和營養平衡的基礎上主動攝入額外的高脂飼料，較好地模擬了人類營養性肥胖的發生模式［6］。另外，SD大鼠對食物營養成分敏感，屬食源性肥胖易感動物。食源性肥胖動物模型與人類肥胖具有許多相似的特征，所以本實驗選擇SD大鼠作為研究模型。我們采用改進的高脂飼料喂養大鼠，結果表明，高脂飲食可以引起大鼠營養性肥胖，高脂組大鼠體質量、Lee.s指數、腹腔脂肪重量明顯高于普通飼料喂養大鼠，同時伴有血糖升高、質代謝紊亂，顯示造模成功。本方法綜合考慮能量供給和營養平衡的要求，使高脂飼料能夠不受營養平衡問題的限制，最大限度地提高能量和適口性，從而保證動物攝入和吸收更多的能量，這是本實驗造模成功的關鍵。

1 Somoza B，Guzmn R，Cano V，et al.Induction of cardiac uncoupling protein expression and adenosine monophosphate activated protein kinase phosphorylation during early states of diet2induced obesity in mice［J］.Endocrinology，2007，148(3):924-931.

2 Shankland SJ.The podocyte?s response to injury:role in proteinuria and glomeruloscl erosis［J］.Kidney International，2006，69(12):2131-2147.

3 Ruhm CJ.Current and future prevalence of obesity and severe obesity in the United States［R］.NBER Working Paper，2007，13:181.

4 徐姝迪，鄭玉建，丁紅，等高脂飼料誘導肥胖及肥胖抵抗大鼠的瘦素、胰島素水平 ［J］.中國婦幼保健，2011，26(17):2666-2668.

5 郭光，田榮，曲卉，等.高脂飲食誘導下的肥胖和肥胖抵抗大鼠細胞形態及瘦素、AMPK表達變化的研究 ［J］.北京體育大學學報，2011，34(3):67-70.

6 Buettner R，Schêlmerich J，Bollheimer LC.High-fat diets:modeling the metabolic disorders of human obesity in rodents ［J］.Obesity，2007，15(4):798-808.