糖脂代谢与维生素D营养状况相关性的儿童青少年人群研究及动物研究

发布时间：2018-02-26 20:13

本文关键词：动物模型大鼠营养性肥胖糖脂代谢维生素D_3 动物模型大鼠肥胖肝细胞脂肪变性 CYP27A1 儿童青少年脂质代谢肥胖超重 BMI-SDS 中国儿童青少年 25(OH)D 维生素D 超重肥胖糖脂代谢　出处：《复旦大学》2014年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：第一部分儿童青少年糖脂代谢流行病学调查及预测代谢异常人体学测量指标截断值目的调查上海市9-15岁儿童青少年糖脂代谢指标,分析超重肥胖儿童糖脂代谢改变状况,制定预测青少年血脂异常的体质指数(body mass index, BMI)最佳截断值。方法分层整群随机抽取上海15所中小学五年级-初中三年级9-15岁青少年,由学校保健老师进行统一身高、体重测量,信息汇总后计算BMI,随机抽取超重、肥胖青少年,及年龄匹配正常体重青少年,签署知情同意书,分批召集至复旦大学附属儿科医院儿童保健科进行体格测量、肥胖程度评估、糖脂代谢指标检测及肝脏B超检查。数据以Epidata3.1录入,使用SPSS19.0软件分析数据,并绘制受试者工作特征曲线,以Youden指数最大数值所对应BMI-SDS/BMI作为最佳截断值。结果初步筛查10,423名青少年,其中1,320名(12.66%)为超重儿童,699名(6.71%)为肥胖儿童,8,404名为正常体重儿童。共538名青少年参加了体检,其中283名为正常体重儿、115名为超重儿、140名为肥胖儿。三组间年龄无统计学差异,腰围标准差积分(waist circumstance standard deviation score, WC-SDS) (p0.001)、甘油三酯(triglyceride, TG) (p0.05)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol, HDL)(p0.01)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol, LDL) (p0.01)及空腹胰岛素(p0.01)、C肽(p0.001)组间差异具有统计学意义。肥胖组总胆固醇高于正常体重组(4.44±0.76mmol/L vs.4.21±0.67mmol/L, p0.01)。超重组空腹血.糖平均值显著高于正常体重组(4.94±0.42mmol/L vs.4.83±0.43mmol/L, p0.05)。三组间糖化血红蛋白无统计学差异。男性青少年总胆固醇、TG、LDL、血糖随BMI百分位上升而上升,HDL则下降；而女性青少年中无明显趋势变化,随着BMI的增加,仅见HDL降低和TG上升。在男性青少年中,预测血脂异常的最佳体质指数标准差积分(BMI-standard deviation score, BMI-SDS)截断值为1.22,BMI截断值为21.67kg/m2.结论超重和肥胖青少年胰岛素敏感性降低,伴随血脂异常。在男性青少年中,当BMI-SDS升高至1.22以上或BMI升高至21.67 kg/m2以上时,血脂异常风险增加。第二部分儿童青少年维生素D营养状况调查及其与糖脂代谢相关性研究目的调查上海市青少年维生素D营养状况,通过运动、饮食调查问卷,体格检查及糖脂代谢指标检测,分析维生素D与运动、饮食、体重及糖脂代谢指标相关性。方法将第一部分调查的人群(n=538)中具有完整运动饮食调查问卷、足够血清样本量进行25-羟维生素D(25-hydroxyvitamin D,25(OH)D)检测的人群441名纳入本研究。调查问卷由家长和青少年合作填写完成。冻存于-80℃的血清标本融解后充分摇匀,以电化学发光法检测25(OH)D。数据以Epidata3.1录入,使用SPSS19.0软件分析数据,分析不同性别、季节、年龄的25(OH)D水平,描述人群中维生素D缺乏的比例,采用单因素分析方法分析25(OH)D水平的影响因子,以多因素logistic回归探究维生素D缺乏危险因素。按性别分层比较不同25(OH)D水平人群的糖脂代谢指标,探讨维生素D与各糖脂代谢指标之间的相关性。结果共纳入研究对象441名,其中男性284名,女性157名；体检月份处于冬季者为338名,夏季者为103名。人群平均25(OH)D水平为21.93±8.11ng/ml,男性青少年平均水平显著高于女性青少年的水平(22.41±8.11ng/ml vs.18.97ng/ml (P25:15.49ng/ml,P75: 25.21ng/ml), p0.05)。研究人群总体维生素D缺乏率为42.40%,其中2.95%为严重缺乏；女性维生素D缺乏率显著高于男性缺乏率(55.41% vs.39.79%,p0.01)。冬季体检者25(OH)D平均值显著低于夏季平均值(1959ng/ml vs.25.58±7.83ng/ml, p0.001)。性别(p=0.005)、年龄(p0.001)、BMI-SDS(p=0.003)、WC-SDS(p=0.005)、季节(p0.001)、脂肪肝患病情况(p=0.018)、牛奶摄入频率(p=0.033)在维生素D充足组、不足组、缺乏组间存在统计学差异。酸奶、蛋类、铁剂、钙剂及维生素补充剂摄入频率在组间无统计学差异。将以上组间有统计学差异的变量纳入logistic回归,女性(OR=2.451,p=0.001)、大年龄(OR=1.285,p=0.011)和冬季(OR=1.957,p=0.038)是维生素D缺乏的高危因素。在男性中,25(OH)D与BMI呈负相关(r=-0.304,p0.001),与腰围和脂肪肝也呈负相关,相关系数分别为-0.320(p0.001)、-0.185(p=0.002),与HDL呈正相关r=0.293(p0.001)。在女性青少年中未发现该类相关性。结论青少年维生素D营养状况欠佳,近一半青少年为维生素D缺乏,尤以女性严重。女性、年龄增加和冬季是维生素D缺乏的高危因素。在男性青少年中,维生素D营养状况与BMI、腰围及脂肪肝呈负相关,与HDL呈正相关。第三部分肥胖SD大鼠糖脂代谢指标及维生素D3干预效果研究目的通过高脂饲料喂养建立饮食诱导肥胖SD大鼠模型,分析肥胖大鼠(dietary-induced obesity, DIO)、对照组大鼠及肥胖抵抗(dietary-induced obesity-resist, DIO-R)大鼠间糖脂代谢指标及血清25(OH)D水平。以不同剂量维生素D3灌胃探究其对体重、脂肪、血脂、血糖及胰岛素等的影响。方法80只4周龄雄性SD大鼠以高脂肪、高热量饲料喂养,10只大鼠以普通饲料喂养作为对照组,8周后体重高于对照组平均体重20%以上者为肥胖,未达到该指标者为肥胖抵抗大鼠。对照组大鼠、肥胖抵抗大鼠及肥胖大鼠各10只,禁食12小时后以10%水合氯醛腹腔注射麻醉,测量体重及体长,心腔取血分离血清,剥离两侧肾周及睾丸周围脂肪称重。血清以全自动生化仪检测TC、TG、HDL、LDL、血糖,以Elisa试剂盒检测胰岛素。将40只肥胖大鼠随机分为4组,分别以维生素D3250IU/kg.d、500IU/kg.d、 1000IU/kg.d灌胃干预4周,对照组以橄榄油灌胃。干预完成后,禁食并测量、取血等。以SPSS19.0统计分析对照组、肥胖抵抗组及肥胖组间体重、Lee's指数、脂肪重量及糖脂代谢指标的差异；以配对t检验分析干预前后体重、代谢指标等变化,不同剂量干预组间各指标比较采用单因素方差分析,并进行两两比较。结果造模组与对照组喂养8周后,肥胖组平均体重、脂肪重量、Lee's指数均显著高于对照组(456.50±12.51g vs.374.50±30.42g,p0.001；9.21±1.77g vs.17.45±3.36g,p0.001)；3.02±0.95 vs.3.15±0.05,p0.01)。肥胖抵抗组平均体重385.70±29.30g(p0.001),脂肪重量10.68±2.56g(p0.001),Lee's指数3.06±0.09(p0.05),均低于肥胖组,与对照组比较无统计学差异。糖脂代谢方面,三组间TG、胰岛素、HDL未见统计学差异；肥胖组TC、Glu、LDL均高于对照组(分别为TC：1.44±0.14mmol/L vs.1.25±0.18mmol/L p0.05; Glu:9.40±1.84mmol/L vs.4.90±0.7mmol/L,p0.001; LDL:0.74±0.04mmol/L vs. 0.73±0.03 mmol/L,p0.05)。肥胖抵抗组各指标均与肥胖组接近,且高于对照组。经线性回归分析,血糖与体重(r=0.551,p=0.002)及Lee's指数(r=0.392,p=0.032)呈正相关。高脂饲料喂养的肥胖组与肥胖抵抗组血清25(OH)D均值显著高于普通饲料喂养的对照组(24.24±1.29ng/ml、25.29±2.03ng/ml vs.12.53±1.29 ng/ml, p0.001)。维生素D3干预试验中,250IU/kg·d及500IU/kg·d干预组在干预1周后平均体重呈下降趋势,其中500IU/kg·d组在干预2周后平均体重低于1000IU/kg·d组(458.10±12.16gvs.471.90±16.04g,p=0.044),干预3周后,平均体重显著低于对照组(446.00±24.53gvs.474.20±18.38g,p=0.009),干预4周后,四组间体重差异无统计学意义。四组间干预前和干预后TC、TG、LDL、Glu、25(OH)D均无统计学差异；500IU/kg·d组、1OOOIU/kg-d组及对照组干预后HDL水平显著高于250IU/kg·d组；500IU/kg·d组干预后胰岛素平均浓度低于250IU/kg·d组(p0.05),与另两组无统计学差异。配对t检验分析结果显示,250IU/kg.d于预后,TG、HDL较干预前降低(p0.05,p0.01),而血糖及胰岛素升高(p0.01,p0.05);500IU/kg·d干预后,TC、TG较干预前降低(p0.05),血糖升高(p0.01)；1000IU/kg.d干预组血糖升高(p0.01)；对照组,TC、TG、HDL均降低(p0.05),血糖升高(p0.01)。维生素D3干预组在干预后血清25(OH)D水平显著升高(p0.001),250IU/kg·d组为47.70±4.92ng/ml,500IU/kg·d组为56.54±7.89ng/ml,1000IU/kg·d且为68.24±350ng/ml,三组间差异有统计学意义(p0.05)；橄榄油对照组干预前25(OH)D为28.40±1.64ng/ml,干预后为22.89±3.11ng/ml,呈显著降低(p0.001)。结论高脂饮食可诱发雄性SD大鼠肥胖并伴有内脏脂肪增加、血脂异常及血糖升高；高脂饮食即使未诱发肥胖,其糖脂代谢指标亦趋向于肥胖状态。5001U/kg·d维生素D3干预具有良好的血脂调节作用；补充维生素D3可有效提高血清25(OH)D水平。第四部分肥胖SD大鼠肝脏维生素D羟化酶CYP27A1表达研究目的研究SD大鼠经高脂饲料诱导肥胖后其肝脏的脂肪变性情况,及维生素D3羟化酶CYP27A1表达量,探索两者相关性。方法标本为第三部分实验中高脂饲料喂养的DIO大鼠及对照组大鼠肝脏病理切片及冰冻组织,通过HE染色评估肝细胞脂肪变性程度,以NAFLD组织学评分系统评价脂肪变性程度；以免疫组化染色检测CYP27A1在肝脏中的表达量,运用Image-pro plus软件分析表达密度。通过冰冻组织提取蛋白,以Western b lot检测肝脏组织中CYP27A1,以Quantity-One软件分析其表达量。以SPSS 19.0统计分析DIO大鼠、对照组大鼠CYP27A1表达的组间差别,分析其表达量与肝脏脂肪变性的相关性。结果对照组SD大鼠肝脏脂肪变性评分5例为1分,5例为2分；DIO组SD大鼠肝脏脂肪变性评分1例为1分,9例为3分,两组间具有统计学差异(p0.001)；免疫组化染色结果显示,CYP27A1表达主要集中于肌小叶中央,对照组表达显著高于DIO组(p0.001); Western blot实验中,对照组CYP27A1相对表达量为2.08±0.37,显著高于D1O组(1.27±0.28,p0.001),且CYP27A1表达量与脂肪变性评分呈负相关(r=-0.548,p=0.023)。结论肥胖SD大鼠肝脏脂肪变性较严重,维生素D羟化酶CYP27A1表达减少,表达量与肝脏脂肪变性程度呈反比。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R725.8

【相似文献】