高脂膳食对大鼠血液内糖脂代谢相关激素水平的影响*

李 翔，史仍飞，娄淑杰

（上海体育学院上海市人类运动能力开发与保障重点实验室，上海200438）

肥胖是一种能量代谢失衡性疾病，主要表现为全身脂肪 组织过度堆积，体重超重，与高血压、高血脂、冠心病、糖尿病等代谢性疾病密切相关，严重影响身体健康。胰岛素（insulin）、瘦素（leptin）、胰高血糖素（glucagon）和单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）是调节机体摄食和糖脂代谢的重要激素，胰多肽（pancreatic polypeptide，PP）和酪酪肽（peptide YY，PYY）也具有调节机体糖脂代谢和平衡摄食的作用。高脂膳食可能引起激素分泌异常，使机体摄食或糖脂代谢发生紊乱，进而导致肥胖的发生。以往研究多注重于肥胖与insulin和leptin之间的因果关系［1-3］，而关于肥胖和glucagon、MCP-1、PP和PYY关系的研究的报道较少。本研究观察了高脂膳食对大鼠血液内insulin、leptin、glucagon、MCP-1、PP和PYY的影响，并探讨这些激素在高脂膳食诱导大鼠肥胖过程中可能发挥的调节作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

4周龄清洁级SD雄性大鼠40只，体重160～180 g，由上海第二军医大学实验动物中心提供［SCXK（沪）2008-0016］，饲养温度（22±2）℃，湿度40%～60%。

1.2 动物分组

将SD大鼠随机分为高脂饲料组（H组，n＝25）和普通饲料组（C组，n＝5）。H组大鼠给予高脂饲料喂养，C组给予普通饲料喂养。实验全程大鼠自由饮水，每周日测量大鼠体重。8周后，将H组大鼠中体重超过C组平均体重20%的大鼠作为肥胖易感组（OS组，n＝8），未超过C组平均体重20%的大鼠随机选取8只作为肥胖抵抗组（OR组）［4］。

1.3 饲料配方

普通饲料购于上海仕林生物科技有限公司，其中糖、脂肪和蛋白质含量分别为64%、4%和19%，饲料配方见表1。

高脂饲料是在普通饲料基础上参考那立欣等［5］饲料配方加工制成，其中糖、脂肪和蛋白质含量分别为 52.8%、19.2%和15.7%，配方见表2。其中猪油由研究人员自行提取于猪脂肪组织，蔗糖购于上海德福糖业有限公司，蛋黄粉购于上海蓝平实业有限公司，麻油购于瑞福油脂股份有限公司，胆酸钠购于上海源叶生物科技有限公司，食盐购于上海盐业有限公司。

Tab.1 Composition of ordinary feed（%）

Tab.2 Composition of high-fat feed（%）

1.4 主要试剂及仪器

大鼠新陈代谢激素磁ELISA珠检测试剂盒（MILLIPLEX®MAPKit）购于美国Merck Millipore公司。使用Bio-Rad Bioplex 200系统检测（Bio-Bad公司产品）。

1.5 取材

8周高脂饲料喂养后，用10%水合氯醛麻醉大鼠，用量为0.4ml／100 g体重。待大鼠进入麻醉状态后由腹腔静脉取血至肝素钠抗凝管，4℃下离心10min，转速为3 000 r／min。分离血浆，并放置于-80℃冰箱保存。

1.6 指标检测

采用 ELISA检测大鼠血液内 leptin、insulin、glucagon、MCP-1、PP和PYY水平。具体步骤参照试剂盒说明。

1.7 统计方法

数据采用平均数±标准差（¯x±s）表示，所有数据均用SPSS 18.0统计软件进行分析。差异检验采用单因素ANOVA检验。

2 结果

2.1 高脂饲料对大鼠体重的影响

8周高脂饲料喂养后，OS组大鼠体重显著高于C组和OR组，OR组大鼠体重与C组无显著性差异（表3）。

Tab.3 Average weight of the rats（g，¯x±s）

2.2 高脂饲料对大鼠血液内部分激素水平的影响

8周高脂饲料喂养后，与C组比较，OS组大鼠leptin、insulin、glucagon和MCP-1水平均显著升高，OR组大鼠glucagon水平显著升高，PYY水平显著下降；与OR组相比，OS组大鼠leptin和insulin水平显著升高（表4）。

3 讨论

Leptin能够抑制脂肪合成，并可通过抑制食物摄入和增加能量消耗发挥减体重作用。leptin及其基因的突变可引起病态肥胖［6］。长期高脂膳食可导致细胞内应激和炎症通路激活，还可促进细胞因子信号抑制剂3和蛋白酪氨酸磷酸酶1B的分泌，抑制 leptin的信号转导以引起 leptin抵抗［1，2］。本研究中，8周高脂饲料喂养后，OS组大鼠leptin水平升高，而OR组大鼠血leptin水平基本正常。反映了高脂膳食条件下大鼠出现肥胖抵抗／易感的leptin相关机制，此对阐明肥胖的发生具有重要意义，但高脂膳食未引起OR组大鼠出现高血leptin的机制还有待研究。

Tab.4 Levels of hormones in the plasma of rats（pg／ml，¯x±s）

Insulin主要促进合成代谢，以维持血糖稳定。Glucagon可通过促进糖原和脂肪分解、促进糖异生等生物学效应，达到升高血糖的作用［7］。正常情况下，insulin可以直接作用于胰岛A细胞抑制glucagon基因的表达［3］。近年来研究显示，高脂膳食会导致体内insulin抵抗的发生，而胰岛A细胞同其他靶细胞一样也存在insulin抵抗［8］。因此长期高脂膳食很可能使胰岛 A细胞产生了 insulin抵抗，导致 insulin对glucagon分泌的抑制作用减弱。同时，高脂膳食导致大鼠血脂水平升高，也促进了glucagon的分泌。本研究中，OS组大鼠血insulin和glucagon水平皆高于C组大鼠，但在OR组大鼠仅血glucagon水平高于C组大鼠，显示高脂膳食虽可诱导大鼠血glucagon水平升高，但可能与肥胖发生无关，而insulin水平升高与肥胖发生关系密切。

MCP-1会导致脂肪组织内巨噬细胞浸润，进而通过炎症机制引起insulin抵抗和脂肪代谢异常［9］。有研究表明肥胖大鼠MCP-1水平高于非肥胖大鼠［10］。与此一致的是，本研究中 OS组大鼠血 MCP-1水平显著高于 C组和 OR组。Younce等发现小鼠前脂肪细胞中MCP-1与其受体蛋白结合后，可诱导脂肪生成［11］。同时MCP-1还可刺激血管生成，促进脂肪组织微循环建立［12］，从而促进脂肪组织的扩展和重构。所以，MCP-1可能参与了高脂饲料诱发的大鼠肥胖。而OR组与C组大鼠血液内MCP-1水平无显著性差异，也从另一侧面显示了MCP-1和肥胖发生之间的关系。

本研究中OS组、C组和OR组大鼠间血PP水平却无显著性差异，提示高脂膳食诱导的大鼠肥胖可能与PP无关。而PYY可作用于神经系统或促进神经肽Y分泌，抑制摄食行为［13］。研究表明血PYY水平的降低，可导致食欲增强、胃肠运动加快及能量摄入增多。本研究中OS组大鼠PYY无明显变化，OR组大鼠血PYY明显下降，提示PYY除了调节食欲外，还可能具有促进能量消耗的作用。

［1］ Penna G，MondainiN，Amuchastegui S，etal.Seminal plasma cytokines and chemokines in prostate inflammation：interleukin 8 asa predictive biomarker in chronic prostates／chronic pelvic pain syndrome and benign prostatitis hyperplasia［J］.Eur Urol，2007，51（2）：524-533.

［2］ Lund IK，Hansen JA，Andersen HS，et al.Mechanism of protein tyrosine phosphatase 1B-mediated inhibition of leptin signalling［J］.JMol Endocrinol，2005，34（2）：339-351.

［3］ Leung YM，Ahmed I，Sheu L，et al.Insulin regulates islet a1pha-cell function by reducing KATP channel sensitivity to ATP inhibition［J］.Endocrinology，2006，147（5）：2155-2162.

［4］ Chandler PC，Viana JB，Oswald KD，et al.Feeding response tomelanocortin agonistpredicts preference for and obesity from a high-fat diet［J］.Physiol Behav，2005，85（2）：221-230.

［5］ 那立欣，赵 丹，宁 华，等.减肥功能实验动物模型的改良［J］.卫生研究，2010，39（2）：162-164.

［6］ 衣雪洁，王 卉，李秋萍，等.运动对高脂膳食雌鼠性发育和瘦素受体mRNA表达的影响［J］.中国应用生理学杂志，2009，25（4）：454-456.

［7］ 王金涛，张校军，徐世文.冷应激对雏鸡能量代谢的影响［J］.中国应用生理学杂志，2009，25（2）：172-176.

［8］ Tsuchiyama N，Takamura T，Ando H，etal.Possible role of α-cell Insulin resistance in exaggerated glucagon responses to argininein type 2 diabetes［J］.Diabetes Care，2007，30（10）：2583-2587.

［9］ 陈 冰.单核细胞趋化蛋白-1与代谢综合征［J］.内科，2011，6（5）：473-475.

［10］ Sartipy P，Loskutoff DJ.Monocyte chemoattractant protein 1 in obesity and insulin resistance［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2003，100（12）：7265-7270.

［11］Younce CW，Azfer A，Kolattukudy PE.MCP-1（monocyte chemotactic protein-1）-induced protein，a recently identified zinc finger protein，induces adipogenesis in 3T3-L1 preadipocytes without peroxisome proliferator-activated receptor gamma［J］.JBiol Chem，2009，284（40）：27620-27628.

［12］Salcedo R，PonceML，Young HA，etal.Human endothelial cells express CCR2 and respond to MCP-1：direct role of MCP-1 in angiogenesis and tumor progression［J］.Blood，2000，96（1）：34-40.

［13］ Batterham RL，Cowley MA，Small CJ，et al.Gut hormone PYY（3-36）physiologically inhibit food intake［J］.Nature，2002，418（6898）：650-654.