兩種小型豬代謝綜合征相關指標的比較

那順巴雅爾，吉木斯，牧　仁，蘇小華，劉吉貞，顧為望

(1.廣東醫學院，廣東 東莞　523808；2.東莞市寮步醫院，廣東 東莞　523400；3.阿巴嘎旗動物疫病預防控制中心，內蒙古 阿巴嘎旗　011400；4.南方醫科大學實驗動物中心，廣州　510515)

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兩種小型豬代謝綜合征相關指標的比較

那順巴雅爾1，吉木斯2，牧仁3，蘇小華1，劉吉貞1，顧為望4

(1.廣東醫學院，廣東 東莞523808；2.東莞市寮步醫院，廣東 東莞523400；3.阿巴嘎旗動物疫病預防控制中心，內蒙古 阿巴嘎旗011400；4.南方醫科大學實驗動物中心，廣州510515)

目的探討兩種小型豬作為代謝綜合征模型動物的可行性。 方法選擇巴馬小型豬和西藏小型豬，測量體重、體尺以及與代謝綜合征有關指標-血脂、血糖、自由基水平，在不同種和性別之間進行比較分析。 結果與西藏小型豬比較，巴馬小型豬體重大，體長度短，頸圍大，腹圍大，肥胖指數高，而且差異在雌性巴馬小型豬中更加顯著。TC、HDL-C、LDL-C、TC水平在雌性小型豬高于雄性小型豬。GLU水平在巴馬小型豬高于西藏小型豬，并與雌性西藏小型豬的差異顯著，而FRA和HbAlc水平在西藏小型豬高于巴馬小型豬，Insulin水平在雌性巴馬小型豬和雄性西藏小型豬中分別高于雄性巴馬小型豬和雌性西藏小型豬。MDA水平在雌性巴馬小型豬中顯著高于雄性巴馬小型豬和西藏小型豬，SOD和GSH-Px水平在巴馬小型豬中高于西藏小型豬。 結論通過體重、體尺、血脂、血糖和自由基水平等正常生理指標的分析，巴馬小型豬傾向于肥胖；兩種小型豬血脂雌性高于雄性；巴馬小型豬空腹血糖高于西藏小型豬，但巴馬小型豬的血糖控制能力優于西藏小型豬；巴馬小型豬抗氧化能力優于西藏小型豬。總之，在代謝綜合征相關研究中根據具體需求進行選擇不同種、不同性別的小型豬并以具體造模實踐來加以驗證。

小型豬；代謝綜合征；體重；體尺；血脂；血糖；自由基

代謝綜合征(metabolic syndrome，MS)是以中心性肥胖、2型糖尿病、高血壓、脂代謝異常和胰島素抵抗(insulin resistance，IR)等一組疾病危險因素為病理生理基礎的臨床癥候群[1-3]。小型豬與人在解剖、生理上具有更多的相似性，利用它建立代謝綜合征模型用于人類代謝綜合征機制和臨床前研究具有重要意義。巴馬小型豬和西藏小型豬是我國主要小型豬品種，隨著實驗動物化和標準化的進一步深入，有成功建立巴馬小型豬和西藏小型豬糖尿病模型的報道[4-5]。本文對巴馬小型豬和西藏小型豬的與代謝綜合征有關的生理指標進行比較研究，探討該兩種豬作為代謝綜合征模型動物的可行性。

1　材料和方法

1.1實驗動物

巴馬小型豬和西藏小型豬各50只，雌雄各半，210～240日齡，普通級；實驗動物由東莞松山湖明珠實驗動物科技有限公司提供【SCXK(粵)2012-0030】，并在其設施內完成【SYXK(粵)2012-0123】。兩種小型豬飼養環境和日常管理模式相同，每日飼喂2次，按體重的4%的量提供飼料，自由飲水。飼料蛋白質、脂肪、碳水化合物能量比分別是54.78%、16.06%、29.16%，消化能含量為12.0 MJ/kg。

1.2主要儀器與試劑

儀器：離心機(Eppendorf 5810R)、酶標儀(POLARstarOPTIMA)、分光光度計(Thermo Fisher Nanodrop 2000)、生化儀(Roche Modular)。

試劑：胰島素(insulin)、糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin，HbAlc)ELISA檢測試劑盒，均由上海心語生物科技有限公司提供；總膽固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、甘油三酯(triglyceride，TG)、血糖(glucose，GLU)、果糖胺(fructosamine，FRA)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)檢測試劑盒，均由南京建成生物工程研究所提供。

1.3實驗方法

實驗動物分為4組，分別是巴馬小型豬雄性組(B+組)、巴馬小型豬雌性組(B-組)、西藏小型豬雄性組(T+組)和西藏小型豬雌性組(T-組)。所有實驗動物實驗前8h禁食。實驗時先稱量體重(body weight，BW)，之后測量體長(從鼻端到尾根部，body size，BS)、頸圍(neck circumference，NC)、腹圍(abdominal circumference，AC)，接著通過前腔靜脈采集血液分離血清供相關指標檢測。根據體長、頸圍、腹圍數據計算豬肥胖指數(porcine obesity index，POI)。豬肥胖指數以每厘米體積來定義(L/cm)，體積(L)和豬肥胖指數POI(L/cm)的具體計算公式如下[6]：

體積(L)={π(BS/3)(cm)×[(A)2(cm)+(N)2(cm)+(A)(cm)×(N)(cm)]}×10-3

BS代表體長，A代表腹圍處半徑，N代表頸圍處半徑。

豬肥胖指數(POI)(L/cm)=體積(L)/BS(cm)。

1.4數據處理

2　結果

2.1體重、體尺測量結果

實驗小型豬進行體重、體長、頸圍和腹圍檢測的基礎上計算了肥胖指數(表1)。

2.2血脂檢測結果

實驗小型豬進行了總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯檢測(表2)。

2.3糖代謝相關指標檢測結果

實驗小型豬進行了血糖、果糖胺、胰島素和糖化血紅蛋白檢測(表3)。

2.4自由基檢測結果

實驗小型豬進行了MDA、SOD和GSH-Px等自由基檢測(表4)。

3　討論

代謝綜合征及其引發的相關疾病日益威脅著人類的健康，已成為世界性公共健康問題[7]。選擇適宜實驗動物，建立代謝綜合征相關動物模型是代謝綜合征發病機制研究和防治臨床前研究的前提。

西藏小型豬胸較窄，背腰平直或微弓，四肢結實緊湊，心肺功能發達；巴馬小型豬體型矮、小、短、圓，背腰微凹，腹大圓而下垂，四腳短細[8]。我們通過實際測量發現，與西藏小型豬比較，巴馬小型豬體重偏大，體長偏短，腹圍偏大，肥胖指數偏高，其中雌性巴馬小型豬表現更加顯著，對兩種小型豬的外觀特征差異提供了客觀數據的支持。代謝綜合征的發生以中心性肥胖為基礎，從外觀、體重、體尺測量結果推測巴馬小型豬，尤其是雌性巴馬小型豬更容易發生中心性肥胖。

表1　體重、體尺測量和肥胖指數計算結果

注：*表示與B+組比較差異顯著(P<0.05)；#表示與B-組比較差異顯著(P<0.05)；$表示與T+組比較差異顯著(P<0.05)。

Note:*Compared with B+ groupP<0.05;#compared with B- groupP<0.05;$compared with T+ groupP<0.05.

表2　血脂檢測結果(mmol/L)

注：*表示與B+組比較差異顯著(P<0.05)；#表示與B-組比較差異顯著(P<0.05)；$表示與T+組比較差異顯著(P<0.05)。

Note:*Compared with B+ groupP<0.05;#compared with B- groupP<0.05;$compared with T+ groupP<0.05.

表3　血糖、果糖胺、胰島素和糖化血紅蛋白檢測結果

注：*表示與B+組比較差異顯著(P<0.05)；#表示與B-組比較差異顯著(P<0.05)。

Note:*Compared with B+ groupP<0.05;#compared with B- groupP<0.05.

表4　實驗小型豬自由基檢測結果

注：*表示與B+組比較差異顯著(P<0.05)；#表示與B-組比較差異顯著(P<0.05)。

Note:*Compared with B+ groupP<0.05;#compared with B- groupP<0.05.

血清TC、HDL-C、LDL-C和TG水平在巴馬小型豬和西藏小型豬的雌性當中普遍高于雄性。曾報道哥廷根小型豬TG、HDL-C和TC水平在雌性中高于雄性[9]。而人類男性的TG水平高于女性，HDL-C水平低于女性，TC水平無性別差異。

糖代謝方面研究顯示，GLU水平在巴馬小型豬高于西藏小型豬，并與雌性西藏小型豬的差異顯著，而FRA和HbAlc水平在西藏小型豬高于巴馬小型豬，insulin水平在雌性巴馬小型豬和雄性西藏小型豬中分別高于雄性巴馬小型豬和雌性西藏小型豬。GLU一般表示機體即刻血糖水平，而FRA和HbAlc分別表示近3周和3個月的血糖控制水平。因此，巴馬小型豬的空腹血糖高于西藏小型豬，但其控制血糖能力優于西藏小型豬。

自由基方面研究顯示，MDA水平在雌性小型豬中高于雄性小型豬，而且雌性巴馬小型豬中顯著高于雄性巴馬小型豬和西藏小型豬，而SOD和GSH-Px水平在巴馬小型豬中高于西藏小型豬，但差異不顯著。結合小型豬體重、體尺分析，可能由于雌性巴馬小型豬相對肥胖而脂質過氧化產物多導致MDA水平相對高，但通過SOD和GSH-Px水平分析巴馬小型豬抗氧化能力優于西藏小型豬。

代謝綜合征是一種臨床癥候群，其中以中心性肥胖為基礎[3]。豬雜食性，懶惰而不愿意運動，易于肥胖，與現代人類生活方式有諸多相似之處[7]。小型豬作為新型實驗動物動物，在人類代謝綜合征等疾病的研究領域具有重要潛在應用前景[10]。本文通過對巴馬小型豬和西藏小型豬體重、體尺、血脂、血糖和自由基水平等正常生理指標的綜合分析，巴馬小型豬傾向于肥胖；兩種小型豬血脂雌性高于雄性；巴馬小型豬空腹血糖高于西藏小型豬，但巴馬小型豬的血糖控制能力優于西藏小型豬；巴馬小型豬抗氧化能力優于西藏小型豬。在代謝綜合征相關研究中根據具體需求進行選擇不同種、不同性別的小型豬。本文所選動物均為正常動物，其相關指標均在正常范圍之內，但各項指標在不同種和不同性別豬之間存在差異，而且部分指標差異顯著，這對于代謝綜合征相關研究中動物的選擇具有重要參考意義。此外，還需要加大樣本量和選擇不同年齡段動物，制備代謝綜合征相關小型豬模型來進一步選擇，并培育最適合作為代謝綜合征模型的小型豬。

[1]龔凌霄. 青稞全谷物及其防治代謝綜合征的作用研究[D]. 杭州：浙江大學，2013.

[2]宋秀霞，紀立農. 國際糖尿病聯盟代謝綜合征全球共識定義[J]. 中華糖尿病雜志，2005,13(3)：178-180.

[3]Jaspinder Kaur. A comprehensive review on metabolic syndrome[J]. Cardiology Research and Practice, 2014: 1-21.

[4]于健，葉瑤，黃漓莉，等. 高脂高糖飲食聯合鏈脲佐菌素構建巴馬小型豬2型糖尿病模型穩定性研究[J]. 山西醫藥雜志，2014, 43(21)：2499-2501.

[5]戚文軍. 西藏小型豬糖尿病模型的建立及胰島細胞分離純化的研究[D]. 廣州：南方醫科大學，2013.

[6]Sebert SP, Lecannu G, Kozlowski F,etal. Childhood obesity and insulin resistance in a Yucatan mini-piglet model: putative roles of IGF-1 and muscle PPARs in adipose tissue activity and development[J]. International journal of obesity, 2005, 29: 324-333.

[7]中華人民共和國國務院新聞辦公室. 《中國居民營養與慢性病狀況報告(2015)》發布. www.scio.gov.cn.

[8]任麗華. 西藏小型豬實驗動物化的初步研究[D]. 廣州：南方醫科大學，2006.

[9]Berit Oestergaard C, Nanna G, Valeria G,etal. Gender-associated differences in metabolic syndrome-related parameters in Gottingen minipigs[J]. Comparative medicine, 2007, 57(5): 493-504.

[10]張杰. 豬是研究肥胖及代謝綜合征的理想模型[J]. 養豬，2014，(3)：65-69.

Comparative studies on the metabolic syndrome-related parameters in two kinds of minipigs

Na-shun-ba-ya-er1, Ji-mu-si2, Mu-ren3, SU Xiao-hua1, LIU Ji-zhen1, GU Wei-wang4

(1. Guangdong Medical University, Guangdong Dongguan 523808, China; 2. Liaobu Hospital, Guangdong Dongguan 523400, China;3. Animal Epidemic Prevention and Control Center, Neimenggu Abaga Qi 011400, China; 4. Laboratory Animal Center,Southern Medical University, Guangzhou 510515, China)

ObjectiveTo explore the possibility of two kind of minipigs as the animal model for metabolic syndrome. Methods Bama minipigs and Tibet minipigs were selected to measure their body weight, body size and metabolic syndrome-related parameters including blood lipid, blood sugar and free radical. Results Compared with Tibet minipigs, Bama minipigs was heavier in weight, shorter in length, larger in neck circumference and abdominal circumference, higher in obesity index, and what’s more, the difference in female Bama minipigs was more significant. The levels of TC, LDL-C, HDL-C and TC were higher in female than in male. GLU levels in Bama minipigs was higher than that of Tibet minipigs, and with differences in female Tibet minipigs significantly, while the level of FRA and HbA1c in the Tibet minipig was higher than that of Bama minipigs, Insulin level in female Bama minipigs and male Tibet minipigs was respectively higher than the male Bama minipigs and female Tibet minipigs. MDA levels in female Bama minipigs was significantly higher than that of male Bama minipigs and Tibet minipigs, the level of SOD and GSH-Px in Bama minipigs was higher than that of Tibet minipigs. Conclusions Through the analysis of normal physiological parameters, such as body weight, body measurement, blood lipid, blood sugar and free radical, Bama minipigs tend to be obese; the level of blood fat of female is higher than that of male in two kind of minipigs; the level of blood sugar of Bama minipigs is higher than that of Tibet minipigs, but the ability of Bama minipigs to control blood sugar is better than Tibet minipigs; the ability of Bama minipigs to antioxide is better than Tibet minipigs. In short, according to the specific needs different kinds of minipigs are selected to use in the metabolic syndrome-related research and verified in actual modeling practices.

Minipigs; Metabolic syndrome; Body weight; Body size; Blood lipid; Blood sugar; Free radical

廣東醫學院博士啟動基金(2XB14003)；廣東省科技計劃項目(2013B030300040；2015A030302076)。

那順巴雅爾(1979-)，男，博士，獸醫師，研究方向：人類疾病動物模型研究。E-mail：nashunbayaer@163.com。

顧為望(1956-)，男，教授，博士生導師。E-mail：guww100@163.com。

研究報告

R-332

A

1671-7856(2016) 05-0049-04

10.3969.j.issn.1671-7856. 2016.005.007

2016-02-23