高脂膳食和槲皮素干预对肥胖易感和肥胖抵抗小鼠骨性能影响的研究

发布时间：2017-09-22 17:15

  本文关键词：高脂膳食和槲皮素干预对肥胖易感和肥胖抵抗小鼠骨性能影响的研究

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【摘要】：摄入高脂膳食(high-fat diet,HFD)会产生肥胖易感(obesity prone,OP)和肥胖抵抗(obesity resistant,O R)两种表型,高脂膳食性氧化应激是骨质疏松症的发病的重要影响因素。槲皮素在调节氧化应激、甲状腺素代谢和骨代谢中发挥着重要的作用。本文旨在探究高脂膳食条件下OP和OR小鼠的骨性能和能量代谢的变化以及槲皮素的干预作用及其机制,为肥胖易感和肥胖抵抗人群预防和槲皮素干预高脂膳食引起的骨质疏松症提供理论依据。实验一:建立不同肥胖表型小鼠模型,研究高脂膳食对不同表型小鼠骨性能的影响及槲皮素的干预作用。4周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为1)对照组(C,正常膳食),2)高脂膳食组(HFD),3)HFD中分别添加0.025%(Q1),0.05%(Q2),0.1%(Q3)剂量的槲皮素,饲喂7周后,HFD组小鼠中体重最低的1/3为肥胖抵抗(OR)组,体重最高的1/3肥胖易感(OP)组,分别在7周和17周末处死各组,测定各组小鼠血液、股骨性能参数,氧化还原状态,成骨和破骨细胞分化以及抗氧化相关基因的表达。实验二:比较恢复膳食和添加槲皮素对不同表型小鼠骨性能的影响。4周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为正常膳食组(C)和高脂膳食组(HFD),处理同实验一分出OP和OR。饲喂10周后,OP和OR小鼠膳食均做如下处理:继续饲喂高脂膳食(OP-HFD,OR-HFD),改喂正常膳食(OP-C,OR-C),高脂膳食添加0.1%槲皮素(OP+Q,OR+Q);继续饲喂7周后处死小鼠,测定各指标(同实验一)。结果显示:高脂膳食7周后,OR组小鼠股骨密度、最大载荷、直径、灰分重、干重、股骨钙含量均显著低于C组(P0.05);OP组小鼠股骨灰分重、骨干重、骨长度,直径均显著高于C组和OR组小鼠(P0.05)。OP和OR组小鼠血浆T3水平显著升高(P0.05),TRα1表达显著上调(P0.05),OP组小鼠T3水平和TRα1表达显著高于OR组;OR组小鼠GSK-3β表达下调,Nrf2表达上调,而OP组小鼠GSK-3β表达上调,Nrf2表达下调;高脂膳食导致OP组小鼠股骨MDA水平升高(P0.05),SOD活性、显著降低(P0.05),O R组T-AOC,GSH/GSSG水平高于OP组,与对照组无显著差异。OP和O R组成骨细胞分化标志性基因Bglap2,Runx2,col1a1表达、破骨细胞分化标志基因RANGKL/OPG,CTSK表达均显著上调(P0.05)。表明7周高脂膳食导致OP和OR小鼠股骨组织氧化应激,OP小鼠氧化应激更严重;OP小鼠甲状腺激素水平较高,提高骨转换率,股骨性能高于OR小鼠。高脂膳食17周时,OP和OR小鼠股骨MDA水平均显著升高,氧化应激加重;骨成骨细胞分化标志性基因显著下降,破骨细胞分化标志基因显著上调,骨性能各个指标均显著降低。槲皮素可以通过抑制GSK-3β,激活Nrf2,提高股骨的抗氧化能力,促进高脂膳食小鼠成骨细胞分化、抑制破骨细胞分化提高骨性能。高脂膳食7周时,0.05%的槲皮素能显著改善小鼠的骨性能;高脂膳食17周时,0.1%的槲皮素能有效改善小鼠的骨性能。恢复正常膳食7周OR小鼠股骨的氧化还原状态和骨性能均得到恢复;OP小鼠股骨氧化应激水平仍高于OR小鼠,骨性能略有改善,但添加0.1%槲皮素可维持OP小鼠骨氧化还原状态,改善股骨性能。综上所述,短期高脂膳食OP和OR小鼠股骨抗氧化能力均降低,OP小鼠骨转换率高,骨性能好于OR小鼠;长期高脂膳食OP和OR小鼠股骨均出现氧化应激,骨性能显著降低;添加适量槲皮素可提高股骨抗氧化能力,促进成骨抑制破骨,增强高脂膳食小鼠的骨性能;恢复正常膳食能有效恢复OR小鼠的骨性能,OP小鼠补充槲皮素后也能恢复骨性能。
【关键词】：高脂膳食 肥胖易感 肥胖抵抗 骨性能 氧化还原状态
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R589.2
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 论文缩略语中英文对照表7-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 高脂膳食与骨性能10-13
• 1.1.1 高脂膳食性氧化应激与抗氧化防御系统10-11
• 1.1.2 氧化应激与骨性能11-12
• 1.1.3 肥胖与骨性能12
• 1.1.4 体重降低与骨性能12-13
• 1.2 槲皮素的研究进展13-15
• 1.2.1 槲皮素的生理功能13-14
• 1.2.2 槲皮素的抗氧化作用14
• 1.2.3 槲皮素与骨代谢14-15
• 1.3 甲状腺激素与骨代谢15-16
• 1.3.1 甲状腺激素与骨代谢15-16
• 1.3.2 骨骼中甲状腺激素受体的研究16
• 1.4 待解决的问题及研究内容16
• 1.5 立题意义及实验设计16-18
• 第二章 材料与方法18-23
• 2.1 实验材料与主要仪器18
• 2.1.1 实验原料及主要试剂18
• 2.1.2 主要实验仪器18
• 2.1.3 实验动物18
• 2.2 实验方法18-22
• 2.2.1 实验动物喂养及分组18-19
• 2.2.2 组织样品制备19-20
• 2.2.3 指标测定20-22
• 2.3 数据处理22-23
• 第三章 结果与讨论23-41
• 3.1 不同周期饲喂高脂膳食OP和OR小鼠的骨性能及氧化还原状态23-30
• 3.1.1 不同周期高脂膳食OP和OR小鼠骨性能的变化23-24
• 3.1.2 不同周期OP和OR小鼠股骨的氧化还原状态指标24-25
• 3.1.3 血浆T3，T4水平及股骨中甲状腺激素受体相关基因的表达25-27
• 3.1.4 不同周期OP和OR小鼠成骨细胞和破骨细胞分化及抗氧化相关基因的表达27-30
• 3.1.5 小结30
• 3.2 槲皮素对高脂膳食小鼠的骨性能的干预作用30-36
• 3.2.1 槲皮素对不同周期高脂膳食小鼠骨性能的干预作用30-32
• 3.2.2 不同周期槲皮素干预高脂膳食小鼠股骨的氧化还原状态32-33
• 3.2.3 槲皮素对高脂膳食小鼠骨性能及氧化还原状态相关基因表达的影响33-35
• 3.2.4 小结35-36
• 3.3 对比恢复膳食和添加抗氧化剂对于OP小鼠骨性能的干预36-41
• 3.3.1 恢复膳食和添加槲皮素后高脂膳食OP和OR小鼠骨性能36-38
• 3.3.2 各个周期股骨氧化还原状态的变化38
• 3.3.3 恢复膳食和添加槲皮素对OP和OR小鼠骨性能相关基因表达的影响38-40
• 3.3.4 小结40-41
• 主要结论与展望41-42
• 致谢42-43
• 参考文献43-50
• 附录：作者在攻读硕士期间发表的论文50

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本文编号：902058