高脂膳食对小鼠骨性能影响及γ-氨基丁酸干预作用的研究

发布时间：2017-04-16 10:20

  本文关键词：高脂膳食对小鼠骨性能影响及γ-氨基丁酸干预作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：高脂膳食导致机体肥胖及系统氧化应激，会诱发骨代谢失衡、骨量降低和骨强度下降。有研究表明，γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）可在外周组织发挥调节血压、抑制炎症及减轻氧化应激等生理功能，其抗氧化性可能与GABA-B型受体（GABAbR）参与抑制GSK3β活性相关。然而，GABA信号机制与GABA抗氧化性及骨性能之间的关系还尚未有研究。本文旨在研究高脂膳食下氧化应激、GABA信号系统与骨性能之间的关系，，并通过给高脂膳食小鼠饮水补充GABA验证GABA信号系统参与调节Nrf2抗氧化系统及骨性能。 方法：6周龄C57/BL6雄性小鼠随机分成五组：正常膳食组（control）、高脂膳食组（HFD）及高脂膳食小鼠分别饮水补充0.06%、0.12%、0.20%GABA组；每周称取小鼠体重，将HFD组小鼠体重从低到高进行排序，分为高脂低体重组（HFL，下1/4小鼠）、高脂中体重组（HFM，中间1/2）、高脂高体重组（HFH，上1/4）。实验19周，收集各组小鼠尿液测定尿羟脯氨酸及钙含量。实验20周处死各组小鼠，取股骨、胫骨、十二指肠，测定氧化还原状态和骨性能；并采用RT-PCR方法检测股骨GABA信号基因GAD、GABAbR，GSK3β/Nrf2，以及成骨细胞（OB）和破骨细胞（OC）分化标志基因mRNA表达量。 结果：与control组相比，HFD组股骨MDA含量显著上升、GSK3β显著上调、GABA信号分子GAD65显著下调和GABAbR1显著上调（P＜0.05），同时尿钙和羟脯氨酸含量显著升高（P＜0.05）、股骨和胫骨相关性能参数降低；其中HFL和HFM组OB分化相关基因Col1a1、BGLAP2、BMP-2显著下调、OC分化相关基因RANKL/OPG、CTSK、TRAP显著上调（P＜0.05），Nrf2表达显著下调（P＜0.05），而HFH组Nrf2、OB和OC分化相关基因表达均显著上调（P＜0.05），可能处于代偿期。给予高脂膳食小鼠0.06%-0.20%GABA干预后，相较于HFD组，显著降低股骨MDA含量，恢复GABAbR1表达并显著下调GSK3β、上调Nrf2表达（P＜0.05）；伴随着对氧化损伤和GABA信号干预，OB和OC分化标志基因不同程度恢复、尿钙和羟脯氨酸含量降低至正常水平、股骨及胫骨性能不同程度提高；其中，0.12%剂量改善骨性能的作用优于0.06%和0.20%。相关性分析表明GAD65、GABAbR1和GSK3β、Nrf2、MDA存在相关性，且GAD65、GABAbR和MDA均与股骨性能具有相关性。此外，HFD组十二指肠氧化应激，CaT1和Cal-D9k表达失常；补充GABA组十二指肠氧化应激减轻，CaT1和Cal-D9kmRNA恢复正常表达水平。 结论：HFD组股骨氧化损伤、GSK3β上调，GABA信号分子GAD65下调和GABAbR上调，可能是引起骨代谢失衡及骨性能下降的重要原因；其中HFL和HFM组OB分化受抑制、OC分化增强，HFH组表现为OC分化更强的高速率骨转换期。外源GABA可显著降低股骨MDA含量、降低GSK3β和提高Nrf2表达、部分提高GAD65和恢复GABAbR1表达，从分子水平干预骨细胞分化，平衡骨代谢、改善骨性能。由此说明，高脂膳食下氧化应激，可能引起骨组织GABA信号及Nrf2抗氧化系统相关基因表达紊乱，进一步加剧氧化损伤，共同介导骨代谢失衡及骨性能下降的发生发展。
【关键词】：高脂膳食 骨性能 氧化应激 γ-氨基丁酸
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R151
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 中英文缩略语对照表7-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 骨质疏松症及其细胞学发病机制10-11
• 1.1.1 骨质疏松症的定义及临床表现10
• 1.1.2 骨代谢与 OP 细胞学发病机制10-11
• 1.2 高能膳食与骨质疏松11-13
• 1.2.1 高脂膳食、氧化应激与骨质疏松11-12
• 1.2.2 高脂膳食与不同肥胖表型12-13
• 1.3 十二指肠钙吸收和骨健康13-14
• 1.3.1 骨量与钙吸收13
• 1.3.2 十二指肠钙主动转运分子机制与氧化应激13-14
• 1.4 Nrf2抗氧化系统与骨代谢平衡14-15
• 1.5 GABA的生物学功能15-16
• 1.5.1 GABA 生理调节作用15
• 1.5.2 GABA 信号机制与骨代谢平衡15-16
• 1.5.3 GABA 抗氧化作用16
• 1.6 本文的立题依据与实验设计16-18
• 2 材料与方法18-23
• 2.1 试剂与仪器18
• 2.1.1 主要实验原料及试剂18
• 2.1.2 实验仪器18
• 2.1.3 实验动物18
• 2.2 试验方法18-22
• 2.2.1 动物饲喂及分组18-19
• 2.2.2 尿样及组织样品制备19
• 2.2.3 股骨、胫骨性能评价参数测定19-20
• 2.2.4 尿羟脯氨酸及钙含量测定20
• 2.2.5 股骨、十二指肠氧化还原状态20-21
• 2.2.6 总 RNA 提取和实时荧光相对定量 PCR21-22
• 2.3 数据处理22-23
• 3 结果与讨论23-41
• 3.1 高脂膳食对小鼠骨性能的影响23-31
• 3.1.1 高脂膳食下不同肥胖表型小鼠的骨性能23-24
• 3.1.2 高脂膳食下不同肥胖表型小鼠体内骨分解代谢、股骨 OB 和 OC 分化相关基因表达及肠钙主动转运相关基因的表达24-27
• 3.1.3 高脂膳食下不同肥胖表型小鼠股骨 GABA 信号分子 GAD、GABAbR1 的表达27-28
• 3.1.4 高脂膳食下不同肥胖表型小鼠的股骨氧化应激、GSK3β/ Nrf2 表达及十二指肠氧化应激28-31
• 3.2 GABA对高脂膳食小鼠骨性能的干预作用31-37
• 3.2.1 GABA 对高脂膳食小鼠骨性能的影响31-32
• 3.2.2 GABA 对高脂膳食小鼠体内骨代谢、股骨 OB 和 OC 分化相关基因表达及十二指肠钙主动转运相关基因表达的影响32-34
• 3.2.3 GABA 对高脂膳食小鼠股骨 GABA 信号分子 GAD、GABAbR 表达的影响34-35
• 3.2.4 GABA 对高脂膳食小鼠股骨氧化还原状态、GSK3β/ Nrf2 表达和十二指肠氧化还原状态的影响35-37
• 3.3 相关性分析37-39
• 3.3.1 股骨 MDA 与股骨钙含量、灰分、骨强度相关性分析37-38
• 3.3.2 GAD、GABAbR1 与股骨性能指标相关性分析38
• 3.3.3 股骨 MDA、Nrf2、GSK3β 与 GAD、GABAbR1 表达相关性分析38-39
• 3.3.4 十二指肠氧化应激指标与 Cal-D9k表达相关性分析39
• 3.4 GABA改善高脂膳食小鼠骨性能的机制示意图39-41
• 主要结论与展望41-42
• 主要结论41
• 展望41-42
• 致谢42-43
• 参考文献43-48
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文48

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 胡家澄;邹晓庭;董金格;;γ-氨基丁酸对生长肥育猪抗氧化性能及HPA、HPT轴激素分泌的影响[J];中国饲料;2008年23期

  本文关键词：高脂膳食对小鼠骨性能影响及γ-氨基丁酸干预作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：310612