生酮高脂饮食对大鼠正常生长及传统高脂饮食对Sirt1通路影响的研究

发布时间：2020-07-14 23:34

【摘要】： 现代研究已经证实，膳食营养结构和成分的改变不仅会引起生物体各种生理过程变化，甚至会影响到某些易感基因的表达，体内的脂肪细胞会敏感地感受到饮食因素的改变。 生酮饮食是一种特殊的高脂肪低碳水化合物饮食，历史上一直被应用于抗癫痫病的治疗，近几年开始发展应用到体重调节方面，以往研究的干预对象大多为有代谢综合症或高血脂症的肥胖或超重患者，但在现实生活中有许多正常人群也面临着调节体重的难题，生酮饮食在正常个体中应用会产生什么样的影响，亟待进一步研究。 随着现代医学研究进入到分子生物学时代，研究膳食脂肪对易感基因的作用，越来越受到人们的重视。酵母染色质沉默因子1(silent information regulator 1，Sirt1)编码的核蛋白参与多种新陈代谢活动，以往人们对Sirt1的研究多集中在与能量限制有关的长寿领域，有关Sirt1与肥胖之间的关系了解不多。 本研究观察了生酮高脂饮食对正常大鼠生长、代谢和运动能力的影响，另外还利用传统高脂饮食制造肥胖倾向和肥胖抵抗动物模型，比较高脂肪高能量条件对Sirt1通路的影响，为探索新的肥胖防治途径提供科学依据。 实验材料与方法 1、德国Harlan-Winkelman公司提供健康成年雄性Wistar大鼠23只，随机按体重分为2组(11只生酮饮食组和12只对照组)。每日根据对照组每日平均能量摄入量给予生酮饮食组含同等能量的生酮饮食。配对喂养10天后开始训练大鼠运动，每日在黑夜时相使大鼠被迫在匀速转动的轮子内跑步。 (1)训练原则：人为控制转速与时间，来确保两组动物在规定时间内的运动量一致。每日训练大鼠被迫跑步，每3天一个周期增加训练时间或者轮子转速，来逐渐增加大鼠的运动量。训练3周后，对动物进行耐力测试。 (2)耐力测试的原则为：①动物始终被迫在一个固定转速的轮子上跑步，直至筋疲力尽；②筋疲力尽状态指的是动物的跑动不能跟上轮子的转动；③动物在筋疲力尽时的表现可为前后肢的动作不能协调，如：后肢拖拽在身体后；④3分钟内动物被轮子甩下5次，曾现“滚筒洗衣机”状态；⑤2名操作者同时判断，意见达成一致，终止测试。 (3)间接法测定代谢率 在配对喂养前1天将所有动物送入CaloSys系统1小时，检测动物基础水平的静息代谢率，于配对喂养第4天、第9天再次将所有动物送入CaloSys系统2小时，检测接受生酮饲料4天、9天后的静息代谢率。此外，在训练阶段，每日有4只动物于训练后立即送入CaloSys系统，监测运动后16-22小时的代谢水平。在耐力测试阶段，将动物送入CaloSys系统，同时监测代谢水平。 (4)标本的采集与保存 耐力测试结束后恢复2天，动物禁食6小时后，乙醚麻醉，断头处死，留血分离出血清，密封于-80℃冻存。应用放射免疫法测血胰岛素水平。 2、由中国医科大学实验动物部提供健康断乳雄性Wistar幼年大鼠30只，自行配制高脂饲料，基础饲料由中国医科大学实验动物部提供。 (1)动物的分组与饲养 大鼠适应性喂养一周，随机按体重分为2组(高脂组和对照组)，20只给予高脂饲料，10只给予正常饲料，两组动物均自由进食水，每日纪录体重和进食量，喂养4周。 (2) OP与OR鼠的判定 实验结束时高脂组按体重由高至低排序，体重位于上游的前1／3大鼠判定为肥胖倾向大鼠，体重位于下游的后1／3大鼠判定为肥胖抵抗大鼠。 (3)标本的采集与处理 动物乙醚麻醉后断头处死，剥离全部附睾周、肾周脂肪垫并称重，另取少量腹部皮下脂肪组织迅速于-70℃冻存。 (4)指标的检测 Sirt1及其下游转录因子叉头转录因子O1(forkhead transcription factor 1，FOXO1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activatedreceptorγ，PPARγ)的mRNA测定采用RT-PCR法，PPARγ蛋白测定采用Western-blot法。 3、统计分析：采用SPSS软件分析。 结果 1、生酮饲料喂养正常大鼠，导致体重生长落后于对照组。两组间血总蛋白水平无显著差异，生酮饲料组的白蛋白水平高于对照组。单纯应用生酮饲料干预大鼠，具有降低总胆固醇和胰岛素水平的作用，但使甘油三酯含量显著高于对照组。被迫运动造成大鼠进食量下降，但未影响动物正常生长。生酮饲料使动物呼吸商下降，虽然总的代谢率水平差异不显著，但生酮饲料组动物运动后2小时内的代谢水平显著高于对照组。比较生酮饲料喂养大鼠与正常大鼠耐力测试结果差异不显著。 2、传统高脂饲料喂养大鼠，有肥胖倾向与肥胖抵抗现象，体重出现显著性差异。mRNA表达半定量分析结果显示，肥胖倾向与肥胖抵抗大鼠皮下与内脏白色脂肪中的Sirt1、FOXO1和PPARγ的mRNA表达水平差异不显著，同时都低于对照组。总的来看，肥胖倾向与肥胖抵抗大鼠的PPARγ蛋白水平差别不大，但高脂饲料喂养动物皮下脂肪中的PPARγ蛋白水平都显著低于对照组，内脏脂肪中的PPARγ蛋白水平都显著高于对照组。 结论 1、本实验结果表明在等能量配对喂养条件下，用生酮高脂饮食干预正常大鼠，可能通过提高运动后代谢水平途径起到减缓体重增长的作用，同时生酮饮食对大鼠运动能力的影响不大，提示我们应用生酮饮食结合适当锻炼可作为调节体重的有效方法之一。另外在干预时应注意所用脂肪的类型。 2、传统高脂高能量饮食对大鼠Sirt1、FOXO1和PPARγ的mRNA表达有抑制作用，调节Sirt1／FOXO1通路可成为预防肥胖的潜在的作用靶点。传统高脂饲料喂养会导致脂肪更易于在内脏贮存。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R723.14
【图文】：

实验日程图3，生酮饲料与基础饲料配对喂养大鼠体重增加对比三、生酮饲料与基础饲料配对喂养大鼠血清指标比较.基础饲料口生酮饲料总蛋白白蛋白图4，生酮饲料与基础饲料配对喂养大鼠血清蛋白比较

口生酮饲料.基础饲料

本文编号：2755648