高糖高脂食物對高山姬鼠體重和血清瘦素含量影響研究

賈 婷，朱萬龍

(1.云南醫藥健康職業學院，云南 昆明 650106；2.云南師范大學 生命科學學院，云南 昆明 650500)

1 引言

瘦素(Leptin)是動物脂肪組織分泌的一種重要的激素，在小型哺乳動物季節性能量平衡和體重調節方面有重要作用[1]。許多研究表明：在一些嚙齒類先天肥胖動物和過量攝食的肥胖動物中，血清瘦素水平升高，或對外源性瘦素存在抵抗性，可能說明這些動物體內瘦素的反應減弱或無反應，從而產生瘦素抵抗[2,3]。目前，Leptin調節能量穩態的研究主要集中在Leptin抵抗的分子機制方面的研究[4]。但是 Leptin抵抗也出現在能量穩態機制的可塑性適應生理反應中，即根據某種特殊需要而可逆性改變體重調節點，從而導致體重出現可塑性變化。通常，動物為了滿足環境變化造成的脅迫壓力，往往對未來環境的變化產生適應新變化，包括改變體重調節點而導致體重水平高于或低于“缺失值”水平，從而滿足環境變化對動物生存適應帶來的新挑戰[5]。例如，由于營養物質可利用性季節性變化，導致動物在寒冷冬季或溫帶地區嚴寒的環境條件下動物體重穩態也出現有規律的變化[6]。對剝奪食物一個極端的例子是動物可能出現日休眠或冬眠，在這種生理狀態下，動物的能量消耗降低到僅僅能維持適度的代謝率水平[7]。盡管從表面上看，驅動一些重要生理機能的機制中，如懷孕或季節性適應等，感覺器官和激素信號似乎顯著不同。但是，從能量穩態的觀點來看，兩種信號傳遞途徑都與神經內分泌系統密切相關。這兩種機制相互結合的關鍵是能誘導Leptin抵抗，從而決定了能量穩態的持續變化[8]。

高山姬鼠(Apodemuschevrieri)是古北界物種，主要棲息在山地森林中，是中國的特有種。先前的結果表明高山姬鼠的能量穩態調節具有季節性變化[9]，低溫會影響其產熱和瘦素含量的變化[10]，溫度和高脂食物并沒有誘導其瘦素抵抗[11]，可能是因為高脂食物在其野外生存的食譜中并不常見。因此本研究在此基礎上，使用其野外食物中常見的糖類作為營養物質，研究高糖高脂食物對高山姬鼠的影響，并闡明在馴化過程中是否會出現瘦素抵抗現象。

2 材料和方法

2.1 實驗動物

高山姬鼠于2020年9月捕自云南省大理市劍川縣的農田附近，捕捉后帶回云南師范大學動物飼養房，單籠飼養(260 mm×160 mm×150 mm)，無巢材；喂以小鼠飼料，水食自取，在環境溫度25 ℃，中等光照條件下適應14 d后開始實驗。

2.2 實驗方法

實驗動物12只，隨機分為兩組，對照組(即正常食物組)和高糖高脂組，食物配方詳見表1，實驗前兩組動物體重差異不顯著(P>0.05)。兩組動物均馴化于環境溫度25 ℃，中等光照的環境中，馴化28 d。第28 d時記錄動物的體重、攝食量后，動物處死，取血清于-80 ℃的冰箱保存。

表1 食物配方

2.3 指標測定

體重采用電子天平進行測定，食物攝入量采用前一天投喂食物量減去當天食物剩余量獲得，體脂采用索氏提取方法提取，血清瘦素含量采用對應的免疫試劑盒進行測定。

2.4 數據分析

使用軟件包SPSS 13.0分析數據。數據統計分析前，使用Kolmogorov-Smirnov檢驗數據的正態性，所有數據均符合正態分布。采用對獨立樣本t檢驗對高山姬鼠的體重、體脂、攝食量和血清瘦素含量進行分析。采用Pearson相關性檢驗血清瘦素含量與其它指標的相關性。結果以平均值±標準誤表示，P<0.05表示差異顯著。

3 結果

馴化28 d后，高糖高脂組高山姬鼠的體重和體脂極顯著高于對照組(體重：t=-11.97,P<0.01；體脂：t=-7.99,P<0.01)，攝食量和血清瘦素含量顯著高于對照組(攝食量：t=-3.06,P<0.05；血清瘦素含量：t=-2.94,P<0.05, 表2)。

表2 數據變化及對比

經相關性分析，血清瘦素含量與體脂呈顯著正相關(r=0.636,P<0.01, 圖1)，與攝食量呈極顯著正相關(r=0.744,P<0.01, 圖2)。

圖1 體脂和血清瘦素含量的相關性

4 討論

嚙齒類動物的體重調節是其應對環境變化的重要生理適應對策，動物在野外生存過程中受到很多生態因子的影響，如溫度、光照、食物質量等[12]。高營養物質飲食一直被用來作為研究肥胖模型的理想食物條件[13]。如高脂飲食能顯著增加小鼠[14]和長爪沙鼠[15]的體重和體脂含量，但對和黑線倉鼠的體重影響不顯著[16]。長期的高糖食物也會導致大鼠的肥胖[17]。在本研究中，高糖高脂組高山姬鼠的體重和體脂高于對照組，這可能和食物質量有關，在高糖高脂這種高營養物質條件下馴化，高山姬鼠攝入的能量較高，加之整個馴化條件溫度為該物種的熱中性區，其產熱能力處于最低，因此可以在體內積累更多的能量，最終使得體重和體脂的重量較大。小型哺乳動物的體重變化取決于其能量的攝入和支出[16]。本實驗中，由于糖類是高山姬鼠在野外環境中常見食物中的成分，所以在不同質量的食物喂養時，高山姬鼠增加了對高質量食物的攝取來維持生存，這對于其在野外生存至關重要。由于攝食量的增加，而代謝率并沒有增加，所以高山姬鼠的體重在馴化期間顯著增加。

圖2 攝食量和血清瘦素含量的相關性

瘦素是由脂肪組織分泌的，在動物的體重調節中起著重要的作用[1]。本研究結果表明：高山姬鼠的體脂和血清瘦素含量呈顯著的正相關，證實了瘦素作為一種饑餓信號，是由脂肪含量調節的。當然，在對攝食量和血清瘦素含量的相關性分析后，并沒有和之前的研究結果一致，即攝食量和血清瘦素含量呈負相關[9-10]，這可能是因為處于高質量食物條件下，高山姬鼠可以增加其體重調定點，這對于其在野外生存很重要。而正常的野外實驗，或者是冷馴化實驗，都會在低溫時降低高山姬鼠的體脂和瘦素含量，但是會增加其產熱能力和攝食量，因此出現了負相關。由此也可能表明：在環境條件適宜的條件下高山姬鼠在能夠保證足夠的能量攝入的條件下，可能會出現瘦素抵抗現象，這本身也是一種自我維持生存的有效策略。當然，本研究目前只是研究了攝食量和瘦素的相關性，至于高山姬鼠這個物種是否真的具有瘦素抵抗的現象，還有待于進一步的證實研究。

高山姬鼠在高糖高脂食物條件下會增加體重、體脂、攝食量和血清瘦素含量，這可能與高質量飲食有關。此外，高山姬鼠的高糖高脂條件下的血清瘦素含量和攝食量呈正相關，可能預示著高山姬鼠存在瘦素抵抗現象。