基于脂代谢途径研究哺乳期营养过度致大鼠NAFLD的程序化机制

发布时间：2017-11-11 09:01

  本文关键词：基于脂代谢途径研究哺乳期营养过度致大鼠NAFLD的程序化机制

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【摘要】：随着肥胖和代谢综合征世界范围内的流行，与之密切相关的非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD）的发病率也逐年上升，已成为全球性的公共卫生问题。NAFLD可从单纯性脂肪肝进展为脂肪性肝炎、肝硬化，甚至是肝衰竭和肝癌，给人类的长期健康发展带来巨大的危害。大量的研究证实，生命早期（胎儿期和婴儿期）的营养，不仅影响儿童生长轨迹，也与成年期健康密切相关。早期营养过度是成年期肥胖和代谢综合征发生的高危因素，而NAFLD是代谢综合征在肝脏的特征表现。因此，积极探讨早期营养程序化发生发展机制，实施成人期疾病在儿童时期的早期防治，已成为全球健康领域里迫切需要解决的问题。 研究证实，脂代谢包括脂肪酸的摄入、合成、氧化和输出，涉及脂蛋白酯酶（lipoprotein lipase, LPL）、肝型脂肪酸结合蛋白（liver-type fatty acid-bindingprotein, L-FABP）、乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC)、肉碱棕榈酰转移酶（carnitine palmitoyltransferase1, CPT1）和微粒体甘油三酯转移蛋白（microsomal triglyceride transfer protein, MTP）等，是维持肝脏脂代谢的基础环节。当脂肪酸的流入（摄入、合成）超过流出（氧化、输出）时，过多的甘油三酯（triglyceride, TG）在肝脏内沉积，促使NAFLD的发生。 业已知，胎儿期和婴儿期是肝脏器官和代谢发育的关键期，对营养环境的变化非常敏感。胎儿期不良营养环境可导致肝脏器官和结构发育受损，细胞数目改变和脂代谢功能紊乱。哺乳期营养过度是否也使肝脏器官、结构和细胞产生适应性的改变，进而影响成年期脂代谢功能？如果是，影响肝脏脂代谢发育编程的靶标和关键期是什么？开展上述问题的研究，有助于阐明肝脏脂代谢在早期营养程序化发展中的作用、窗口期及其可能的分子机制，最终为早期营养程序化的防治提供新的思路和潜在的分子靶标。 目的 动态观察哺乳期营养过度及断乳后高脂饮食对大鼠脂代谢各个途径相关酶的发育模式和转录因子的调控，及其与NAFLD发生发展的关系，阐明脂代谢途径在早期营养程序化发生发展中的作用和窗口期。 方法 1、应用经典大小窝组模型建立哺乳期营养过度的动物模型，即生后3天雄性SD大鼠分为营养过度组（small litter, SL,3只/窝）或正常营养组（normal litter, NL,10只/窝），生后3周断奶，断奶后分别给予正常饮食或高脂饮食（high fat diet, HF）。共4组：NL、SL、NL-HF、SL-HF组。 2、每周记录大鼠体重及摄食量。2周、3周、6周、10周、16周时分析糖脂代谢、肝脏及脂肪组织重量、肝脏内TG含量及肝组织形态结构，并计算肝指数=肝质量/体质量*100%。 3、实时荧光定量PCR检测肝脏组织脂代谢相关酶：LPL、L-FABP、ACC、CPT1、MTP及转录因子：胆固醇调节元件结合蛋白-1c（sterol regulatory element-bindingprotein-1c, SREBP-1c）、过氧化物酶体增生物激活受体α（peroxisome proliferatoractivated receptor α, PPARα）mRNA表达水平；同位素法检测肝脏组织ACC的酶活性；Western-blot法检测SREBP-1c及PPARα蛋白表达水平。 结果 1、生后3周SL大鼠体重、摄食量和脂肪（后腹膜和生殖周）重量开始高于NL大鼠，并在16周出现血清TG水平增加，糖耐量下降；青春期前，SL-HF组大鼠体重、摄食量、脂肪重量和TG水平即持续高于各组，糖耐量明显下降；而NL-HF大鼠直至成年体重、脂肪重量和TG才增加，糖耐量下降。无论哺乳期如何喂养，，断乳后高脂饮食均使大鼠血清TC和LDL水平增加，HDL水平降低，而血清ALT、AST水平无明显变化。 2、生后3周，SL大鼠肝指数即高于NL大鼠，并在16周出现肝脏内TG水平增加。青春期前SL-HF组大鼠肝指数和肝脏内TG水平明显高于各组；而NL-HF大鼠直至成年肝指数和TG水平才高于NL组。10周时SL-HF大鼠肝脏增大，出现脂肪肝改变；16周时肝脏增大更明显，，肝细胞脂肪变性程度更深，并出现气球样变及点状坏死；而NL-HF大鼠直至16周才出现脂肪肝改变。 3、生后2周起，SL组大鼠肝脏ACC mRNA表达水平持续高于NL大鼠。高脂饮食进一步增加SL-HF组大鼠ACC mRNA表达，而NL-HF大鼠抵抗高脂饮食诱导ACC mRNA表达的增加；ACC mRNA表达水平与酶活性相一致。哺乳期SL组大鼠肝脏LPL和L-FABP mRNA表达水平明显高于NL组大鼠，断乳后差异消失。无论哺乳期NL或SL喂养，高脂饮食明显降低成年期LPL、CPT1和MTP mRNA表达，对L-FABP无明显影响。 4、哺乳期SL大鼠肝脏SREBP-1c mRNA表达与ACC变化一致，呈明显增加趋势，PPARα mRNA表达无明显改变。断乳后SL-HF大鼠SREBP-1c mRNA表达明显增加，而PPARα表达抑制；高脂饮食对NL-HF组大鼠SREBP-1和PPARαmRNA表达无明显影响。SREBP-1c和PPARα mRNA表达趋势与蛋白一致。 结论 哺乳期营养过度加速大鼠对高脂饮食诱导的NAFLD的进展及早龄化。哺乳期是肝脏组织脂肪酸合成酶ACC发育编程的窗口期，而SREBP-1c是ACC表达调控的重要分子途径。肝脏组织ACC活化持续增加可能是哺乳期营养过度导致成年期脂代谢异常和NAFLD发生的重要机制。
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R725.7

【参考文献】

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1 许会芬;罗军;李芳;余康;石恒波;李君;林先滋;朱江江;;山羊SREBP-1基因的超表达对脂肪酸代谢相关基因表达的影响[J];生物工程学报;2012年11期

本文编号：1170680