高脂飲食誘導肥胖大鼠血糖的動態變化研究*

霍瑾璇，李文艷(商丘醫學高等專科學校基礎醫學部，河南商丘 476100)

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高脂飲食誘導肥胖大鼠血糖的動態變化研究*

霍瑾璇，李文艷(商丘醫學高等專科學校基礎醫學部，河南商丘 476100)

目的 建立高脂飲食喂養大鼠模型，探討口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)和胰島素耐量試驗(ITT),觀察其血糖(GLU)動態變化。方法 雄性SD大鼠24只,隨機分為正常組和高脂組,分別喂養普通飼料和高脂飼料,檢測大鼠體質量與血脂,喂養后第2、4、6、8、9周進行OGTT及ITT試驗并檢測GLU。結果 第4周后高脂組體質量顯著高于正常組；第10周高脂組體質量高于正常組,差異均有統計學意義(P<0.05)。第10周高脂組三酰甘油(TG)、血清總膽固醇(TC)、血壓均明顯高于正常組，24 h尿蛋白定量也高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)；高脂組第2周時檢測120 min OGTT GLU明顯高于正常組;第4周90 min GLU明顯高于正常組;第6周60、90、120 min GLU均明顯高于正常組;第8周60、120 min GLU均明顯高于正常組;第9周0、120 min GLU均明顯高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)。高脂組第4周檢測15 min ITT GLU明顯高于正常組;第6周15、30 min ITT GLU明顯高于正常組;第8周30 min ITT GLU明顯高于正常組;第9周15、30 min ITT GLU明顯高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)。結論 高脂飼料喂養周數的增加,高脂組大鼠體質量隨高脂飼料的增加而增大,并發生血脂異常,且具有一定程度的胰島素抵抗。

高脂飲食； 誘導； 肥胖大鼠； 血糖

2型糖尿病(T2DM)患者常伴隨脂代謝紊亂，相關研究認為脂代謝紊亂是T2DM患者糖代謝異常的始動因素[1]。有學者報道三酰甘油(TG)是脂類中反映糖尿病患者病情最有價值的指標，血糖(GLU)控制水平不佳導致T2DM患者脂代謝紊亂，從而增加冠狀動脈粥樣硬化的風險[2]。肥胖與糖尿病、血脂異常高度密切。上海2006～2007年調查顯示，T2DM患者中肥胖比例為51%。體質量和血脂水平也密切相關，總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、TG均隨體質量指數(BMI)值改變而呈明顯變化趨勢。本研究通過高脂飲食建立肥胖大鼠模型，探討不同時間點大鼠口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)及胰島素耐量試驗(ITT)的GLU動態變化，分析胰島素抵抗為臨床治療糖尿病提供參考依據。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 Wistar 雄性SPF 級大鼠20 只，每籠4 只，房籠標準化喂養，體質量約180 g，8 周齡，購自上海斯萊克實驗動物中心，喂養于商丘市醫藥研究所動物實驗室，每天行12 h光照，自由飲食進食。

1.2 試劑 膽酸鈉、膽固醇、鏈脲佐菌素(STZ)、胰島素ELISA試劑盒、葡萄糖試劑盒為美國強生公司生產(One Touch Ultra)。普通飼料為22%粗蛋白，4%粗脂肪，74%碳水化合物，高脂大鼠飼料配方為24%粗蛋白，20%粗脂肪，56%碳水化合物，購自蘇州雙獅公司。

1.3 方法

1.3.1 分組及建立模型 對大鼠行1周的適應性喂養后，按隨機方法分為高脂組和正常組各10只，2組大鼠體質量、周齡等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。正常組飲用自來水，給予常規飼料喂養；高脂組飲用12%果糖水，66.5%常規飼料，20%豬油，1%膽酸鈉，2.5%膽固醇，10%蔗糖的高脂飲食喂養。均自由進水進食，8周后禁水禁食12 h。飼養期間2組大鼠自由進食并飲用清潔水，室溫(22±1)℃，濕度50%～60%。高脂組造模成功10只，實驗中每2周檢測1次體質量。

1.3.2 實驗室及病理診斷 (1)血液及尿液標本：大鼠飼養滿8周后和STZ注射后即造模成功，大鼠自由飲食，行12 h禁食。抽取500 μL血液，將血清分離，胰島素水平應用ELISA法檢測，采用RT2100C型自動酶標儀。第10周，對2組大鼠24 h尿蛋白定量進行檢查，收集24 h尿液標本10 mL，全自動生化儀檢測。給予無水乙醚實施吸入麻醉，對心臟血液開胸進行抽取，檢測TC、TG、尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)等。(2)OGTT：大鼠飼養第2、4、6、8、9周進行OGTT檢測，注射STZ前，不禁水禁食12 h，灌胃20%葡萄糖，分別在0、30、60、90、120 min獲取眥靜脈叢血液標本，對胰島素進行檢測。(3)血壓監測：實驗第10周，麻醉后分別對2組大鼠尾動脈血壓行3次測量，取平均值。(4)胰島素耐量試驗(ITT)：大鼠飼養第2、4、6、8、9周進行ITT檢測，實驗當天清晨6：00開始禁食，禁食時間5 h，11：00腹腔注射胰島素(0．5 U/kg體質量)，留取眥靜脈叢血液標本，檢測0、15、30、45、60、90、120 min GLU水平。

2 結 果

2.1 2組大鼠相關指標結果比較 第4周后高脂組體質量顯著高于正常組；第10周高脂組體質量下降，正常組增加,2組比較差異均有統計學意義(P<0.05)。第10周高脂組TG、TC、血壓均明顯增加;24 h 尿蛋白增加也高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1、2。

2.2 2組大鼠OGTT GLU結果比較 第2周高脂組檢測120 min OGTT GLU明顯高于正常組;第4周時90 min GLU明顯高于正常組;第6周60、90、120 min GLU均明顯高于正常組;第8周時60、120 min GLU均明顯高于正常組;第9周時0、120 min GLU均明顯高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表1 2組大鼠不同時間的體質量結果比較±s，g)

2.3 2組大鼠ITT GLU結果比較 第4周高脂組檢測15 min ITT GLU明顯高于正常組;第6周時15、30 min ITT GLU明顯高于正常組;第8周時30 min ITT GLU明顯高于正常組;第9周時15、30 min ITT GLU明顯高于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表2 2組大鼠在第10周時各指標結果比較 ±s)

表3 2組大鼠在第2、4、6、8、9周時OGTT GLU結果比較

表4 2組大鼠在第2、4、6、8、9周時ITT GLU結果比較

續表4 2組大鼠在第2、4、6、8、9周時ITT GLU結果比較

3 討 論

我國女性50年體型改變最大的是腰圍，從70 cm上升至86 cm[3]。肥胖與糖尿病、冠心病、高血壓和惡性腫瘤風險相關[4]。T2DM患者常見的血脂異常是TG升高及HDL-C降低。通常治療時，不是降低TG及提高HDL-C，而是降低TC和LDL-C水平[5]。有研究表明，通過他汀類藥物降低TC和LDL-C水平，可以顯著降低糖尿病患者發生大血管病變和病死風險，解決T2DM血脂異常問題。目前尚無明確證據顯示，使用他汀類藥物的基礎上，降低TG和升高HDL-C能減少糖尿病患者發生心腦血管病變和病死率。高脂飲食與肥胖直接相關，是T2DM的高危因素。本研究結果顯示隨著高脂飼料喂養周數的增加,高脂組大鼠體質量增加,致使血糖、血脂異常,并在不同時間呈一定程度的胰島素抵抗。Suheyl等[6]在一種新型的胰島素抵抗動物模型中發現，極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)和TG合成與分泌增加還伴隨著VLDL-C和載脂蛋白B(ApoB)分泌成倍的增加(4.6倍)，提示ApoB的穩定性增加，清除率下降，而ApoB是VLDL-C裝配及分泌的限制性因素[7]；用免疫印跡分析法發現，線粒體中TG轉運蛋白(MTP，一種影響VLDL-C裝配的關鍵酶)在肝細胞中水平升高2.1倍，故認為肝中VLDL-C生成增加還可能與胰島素抵抗狀態下ApoB的過度表達或穩定性增加以及MTP表達增多相關[8-9]。有學者研究報道，OLETF大鼠(一種T2DM模型，6周時出現腹型肥胖，12周時出現胰島素抵抗)出現胰島素抵抗時，TG合成的限速酶肝臟脂酰輔酶A活性及其mRNA水平升高，導致TG水平也升高，VLDL-C的合成及裝配隨之增加[10]。VLDL-C受體近年來備受關注，其可與含載脂蛋白E(ApoE)的脂蛋白(如VLDL-C、CM等)結合，但不結合LDL-C[11]。其主要存在于骨骼肌、脂肪組織、心臟、肝臟，組織特異性顯示富含TG的脂蛋白向外周轉運過程中發揮重要作用，但近年來已有研究證實VLDL-C受體基因與胰島素抵抗無相關性[12]。TG水平升高，導致膽固醇酯轉運蛋白(CETP)活性升高，使HDL-C核心CE與VLDL-C核心TG發生交換，致使HDL-C下降。同時磷脂轉運蛋白(PLTP)在胰島素抵抗時活性也升高，可提高CETP介導的CE轉運[13-14]。胰島素抵抗狀態下，肝臟合成載脂蛋白A1(ApoA1)減少，近年來也有研究表明ApoA1在富含TG的HDL-C顆粒中清除率增加，導致低ApoA1水平，而ApoA1是血漿卵磷脂膽固醇脂酰轉移酶(LCAT)的激活劑，LCAT活性下降，影響HDL-C的形成[15]。目前胰島素抵抗與肥胖的因果關系仍不明確，本研究通過動態觀察大鼠OGTT和ITT中GLU變化，提示高脂組在不同時間表現出不同程度的胰島素抵抗，這為今后進一步從臨床不同階段通過改善胰島素抵抗，進而預防糖尿病提供研究方向。

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河南省商丘市科技局2013年基礎研究科技項目(135009)。

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1672-9455(2015)11-1594-03

2014-12-25

2015-02-18)