不同膳食能量對(duì)雄性C57小鼠糖脂代謝及氧化應(yīng)激的影響

肖 霄 羅海華 李 磊 姜 勇

(南方醫(yī)科大學(xué)病理生理學(xué)教研室，廣東 廣州 510515)

高能量膳食不但會(huì)造成脂肪的大量蓄積，且會(huì)對(duì)人體糖脂代謝造成不良影響，并導(dǎo)致機(jī)體氧化還原狀態(tài)的失衡〔1～3〕。因此，臨床可考慮通過控制膳食能量的方式來改善機(jī)體代謝狀態(tài)，降低相關(guān)疾病的臨床發(fā)病率。本研究分析了不同膳食能量對(duì)雄性C57小鼠糖脂代謝及氧化應(yīng)激的影響。

1 材料和方法

1.1動(dòng)物及分組 選擇南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心飼養(yǎng)的SPF級(jí)C57小鼠60只進(jìn)行研究，均為7周齡雄性，體重200～220 g，平均(210.48±4.33)g。按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分成3組，分別為對(duì)照組、高能量膳食(HDE)組和低能量膳食(LDE)組各20只。將3組小鼠在SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行單籠飼養(yǎng)，自由飲水。

1.2儀器和試劑 (1)血糖儀(ACCUCHEK型，購自上海的羅氏制藥公司)；(2)全自動(dòng)生化分析儀(AU680型，購自貝克曼庫爾特公司)；(3)721型可見光光度計(jì)(購自上海的佑科儀器儀表公司)；(4)離心機(jī)及數(shù)顯恒溫箱(購自上海的申滕公司)；(5)旋渦混勻器(VEKTEX-5型，購自江蘇海門市的其林貝爾儀器公司)；(6)空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)試劑盒(購自上海的豐匯醫(yī)學(xué)科技公司)；(7)超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)試劑盒(購自南京的建成生物研究所)。

1.3研究方法 給予各組小鼠不同能量的膳食喂養(yǎng)，對(duì)照組給予常規(guī)的膳食能量飼養(yǎng)(維持料)，在能量物質(zhì)質(zhì)量比中，粗蛋白19.10%，粗脂肪4.00%，碳水化合物59.00%，總代謝能3.48 kCal/g。HDE組給予高能量膳食飼養(yǎng)，其粗蛋白19.15%，粗脂肪21.52%，碳水化合物47.17%，總代謝能4.59 kCal/g，同常規(guī)膳食維持料的能量比1.32∶1。LDE組給予低能量膳食飼養(yǎng)，其粗蛋白19.15%，粗脂肪2.52%，碳水化合物37.17%，總代謝能2.48 kCal/g，同維持料的能量比為0.71∶1。各組均飼養(yǎng)12 w，并評(píng)價(jià)喂養(yǎng)結(jié)果。

1.4觀察指標(biāo) 對(duì)比各組小鼠干預(yù)前及干預(yù)4～12 w時(shí)糖脂代謝指標(biāo)水平包括FPG、TC、TG；氧化應(yīng)激指標(biāo)水平，包括血清SOD活力和MDA水平，分析小鼠膳食能量與糖脂代謝及氧化應(yīng)激指標(biāo)的相關(guān)性。其中糖脂代謝指標(biāo)及氧化應(yīng)激指標(biāo)的檢測步驟為：分別在干預(yù)前及干預(yù)4、8、12 w為各組小鼠實(shí)施眼部框靜脈取血，每次0.5 ml。通過毛細(xì)管扎小鼠眼部框靜脈，將血液引流至1.5 ml的離心管內(nèi)，而后使用高壓型干燥脫脂棉按壓眼部止血，避免損傷小鼠眼睛。將所得血液4 000 r/min離心15 min，提取血清，利用血糖儀及全自動(dòng)生化分析儀分別檢測小鼠的FPG、TC及TG水平，血清SOD活力應(yīng)用黃嘌呤氧化酶法及有關(guān)試劑盒檢測，MDA水平通過硫代巴比妥酸顯色法檢測，檢測時(shí)均嚴(yán)格按說明書的步驟進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1各組FPG水平對(duì)比 各組干預(yù)前FPG水平相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組干預(yù)4、8、12 w FPG水平相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組內(nèi)比較，HDE組干預(yù)4、8、12 w FPG水平高于干預(yù)前，LDE組干預(yù)8 w FPG水平明顯低于干預(yù)前，對(duì)照組干預(yù)4、12 w FPG水平明顯高于干預(yù)前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組間比較，HDE組干預(yù)4、8、12 w FPG水平均高于對(duì)照組，而LDE組均低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。

表1 各組FPG水平對(duì)比

與對(duì)照組相比：1)P<0.05；與LDE組相比：2)P<0.05；與干預(yù)前相比：3)P<0.05；下表同

2.2各組TC和TG水平對(duì)比 各組干預(yù)前TC和TG水平相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組干預(yù)4、8、12 w TC和TG水平相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組內(nèi)比較，HDE組干預(yù)4、8、12 w TC和TG水平均高于干預(yù)前，LDE組干預(yù)4、8、12 w TC水平及干預(yù)8 w TG水平均低于干預(yù)前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組間比較，HDE組干預(yù)4、8、12 w TC和TG水平均高于對(duì)照組，而LDE組均明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表2。

表2 各組TC和TG水平對(duì)比

2.3各組血清SOD活力和MDA水平對(duì)比 各組干預(yù)前血清SOD活力和MDA水平相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組干預(yù)4、8、12 w血清SOD活力和MDA水平相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組內(nèi)比較，HDE組干預(yù)4、8、12 w血清SOD活力均低于干預(yù)前，MDA水平高于干預(yù)前，LDE組干預(yù)4、8、12 w血清SOD活力均高于干預(yù)前，MDA水平低于干預(yù)前，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組間比較，干預(yù)4、8、12 w HDE組血清SOD活力均低于對(duì)照組，MDA水平高于對(duì)照組，而LDE組血清SOD活力均高于對(duì)照組，MDA水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表3。

2.4小鼠膳食能量與糖脂代謝及氧化應(yīng)激指標(biāo)的相關(guān)性分析 Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示，膳食能量與FPG、TC、TG及MDA呈正相關(guān)(r=0.396，0.613，0.511，0.488；P=0.001，0.000，0.000，0.000)；而與SOD呈負(fù)相關(guān)(r=-0.519；P=0.000)。

表3 各組血清SOD活力和MDA水平對(duì)比

3 討 論

研究指出，適當(dāng)采取低能量膳食能夠改善機(jī)體的代謝異常狀態(tài)〔4，5〕。低能量膳食主要是指在攝入食物可充分供應(yīng)機(jī)體的各項(xiàng)營養(yǎng)需求，且不會(huì)發(fā)生營養(yǎng)不足的前提下，適量限制飲食中脂肪或者糖類的攝入，進(jìn)而降低熱量的攝入總量。臨床研究發(fā)現(xiàn)，為缺乏運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供低能量膳食，其健康狀況普遍較好，進(jìn)一步證實(shí)低能量膳食具有重要的意義〔6，7〕。本研究提示了進(jìn)行低膳食能量能夠有效地控制小鼠機(jī)體的糖脂代謝水平。分析原因，可能是因?yàn)榈蜕攀衬芰靠捎行p少脂肪含量，調(diào)節(jié)并改善機(jī)體對(duì)糖脂代謝的能力。其具體機(jī)制在于，低膳食能量提高了機(jī)體胰島素抵抗的整體敏感性，進(jìn)而改善血糖及血脂的代謝狀態(tài)。唐麗麗等〔8～10〕報(bào)道指出，高能量膳食中的脂肪含量較高，不但會(huì)打破機(jī)體脂質(zhì)代謝的平衡狀態(tài)，還會(huì)導(dǎo)致血糖水平升高、胰島素水平下降，致使胰島素抵抗等情況發(fā)生，最終易引起糖尿病等并發(fā)癥。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)，給予低膳食能量可較好地改善小鼠機(jī)體的氧化應(yīng)激狀態(tài)。這主要是因?yàn)楦吣芰可攀衬軌蛘T導(dǎo)高血糖狀態(tài)，進(jìn)而釋放出大量自由基，引發(fā)氧化應(yīng)激。此外，高能量膳食會(huì)使內(nèi)源性激素的正常分泌發(fā)生改變，并使機(jī)體生成的自由基無法被快速有效清除，進(jìn)而導(dǎo)致氧化應(yīng)激〔11，12〕。因此，高能量膳食可影響機(jī)體糖脂代謝狀態(tài)的平衡，并使機(jī)體出現(xiàn)明顯的氧化應(yīng)激狀態(tài)。低膳食能量與機(jī)體的糖脂代謝及氧化應(yīng)激狀態(tài)均具有緊密聯(lián)系。事實(shí)上，通過對(duì)攝入能量進(jìn)行限制，導(dǎo)致小鼠體內(nèi)脂肪含量下降，且機(jī)體對(duì)葡糖糖的代謝功能增強(qiáng)；同時(shí)，低膳食能量可幫助減少肝臟內(nèi)過氧化脂質(zhì)，并提升肝臟內(nèi)SOD酶活性。低膳食能量還有助于控制自由基的生成，降低自由基對(duì)機(jī)體細(xì)胞膜產(chǎn)生的攻擊作用，進(jìn)而提升抗氧化能力，有利于保持氧化還原平衡〔13，14〕。此外，低膳食能量有助于抑制細(xì)胞凋亡，并且可以阻止炎癥因子的形成，進(jìn)一步證實(shí)低膳食能量有利于提高氧化性，阻止脂肪大量蓄積，進(jìn)而改善糖脂代謝及抗氧化應(yīng)激的能力。

綜上所述，合理控制膳食能量，或可降低心血管類疾病或代謝類疾病的形成風(fēng)險(xiǎn)。

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