高脂饲料诱发非酒精性脂肪肝实验研究
2014-06-23陈来旺
程 勤,陈来旺
高脂饲料诱发非酒精性脂肪肝实验研究
程 勤1,陈来旺2
目的 探讨正常饮食和高脂肪饮食对小鼠体重、血糖、葡萄糖耐受、血脂、脂肪肝的影响。方法 雄性C57BL/6小鼠随机分为MD10%和MD45%脂肪含量饲料组,喂养3个月,检测动物体重、血糖、葡萄糖耐受、血脂,以及主要脏器重量及肝脏脂质含量。结果 与正常组(MD10%脂肪含量)相比,高脂组(MD45%脂肪含量)动物体重显著增加,出现明显的糖耐量异常和血脂水平升高,同时伴有肝脏脂质含量增加。结论 高脂饮食对非酒精性脂肪肝有较强的诱导作用。
非酒精性脂肪肝;高脂饲料;动物实验
代谢综合征包括肥胖、脂肪肝、II型糖尿病,以及血脂障碍等代谢疾病已经在世界范围内引起越来越多的关注。非酒精性脂肪肝是一种无过量饮酒史以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变性为主要特征的临床病理综合征。包括单纯性脂肪肝以及由其演变的非酒精性脂肪性肝炎、非酒精性脂肪性肝纤维化、肝硬化等[1]。非酒精性脂肪肝(NAFLD)现在被认为是慢性肝脏疾病中最常见病中的一种,在发达国家普通人群中的发病率大概是10%~24%[2]。在我国,随着经济的快速增长和居民生活方式的改变,肥胖和糖尿病发病率也呈现快速上升的趋势。最近几年我国NAFLD发病率也急剧上升,严重危害人们的健康[3]。在人群中,NAFLD在正常人群和肥胖人群中的发病率分别是15%和80%[4]。虽然脂肪肝的发生与众多的能量代谢紊乱有关,但是脂肪肝形成的确切分子机制还没有完全弄清楚。本研究通过正常饮食和高脂饲料喂养小鼠后并对其指标进行检测,旨在为有效饮食预防脂肪肝疾病提供思路。
1 材料与方法
1.1 材料 动物:SPF级4周龄雄性C57BL/6J小鼠,体重20 ~22 g(购买于南京大学模式动物中心);饲料:MD10%和MD45%高脂纯化配方饲料(购买于江苏美迪森生物医药有限公司)。MD10%饲料:蛋白19.2%、碳水化合物67.3%、脂肪4.3%;每100g释放热量约为385.3千卡,其中蛋白质、碳水化合物、脂肪释放的热量各占20%、70%、10%。MD45%高脂饲料:蛋白24%、碳水化合物41%、脂肪24%;每100g释放热量约为473.5千卡,其中蛋白质、碳水化合物、脂肪释放的热量各占20%、35%、45%。
1.2 方法 (1)动物分组与处理:30只小鼠鼠分为2组:①正常组(MD10%脂肪含量);②高脂饲料组(MD45%脂肪含量)。3个月后处死动物。(2)检测指标及方法:①组织学研究:用4%多聚甲醛固定肝脏,进行石蜡包埋,然后切取4-μm厚度的组织进行苏木精和伊红染色(H&E);脂滴的检测采用油红O染色,油红O溶于65%的异丙醇,4-μm厚度的冰冻肝脏组织于多聚甲醛固定后以0.23%油红O染色。②血糖、胆固醇、甘油三酯试剂盒由北京利德曼公司提供;血糖一次性试纸由贝克曼公司生产。③葡萄糖耐量实验:动物禁食16 h后,给予1 g/kg体重腹腔注射葡萄糖,在0、15、30、60、90和120 min通过鼠尾采血法获取全血,于强生血糖检测仪(Lifescan,Inc.)上检测血糖指标。
2 结果
2.1 对体重的影响 与正常饮食喂养相比,高脂饮食喂养的小鼠体重明显增加,从第4周开始,高脂饲料喂养的小鼠体重显著高于正常脂肪含量饲料(MD10%脂肪含量),并持续到实验结束时的第12周。见图1。
2.2 对甘油三脂含量影响 组织学研究表明高脂饮食会增加小鼠肝脏中甘油三酯的含量。油红O染色(图2-A)和H&E染色(图2-B)。实验表明,高脂饮食喂养小鼠3个月后小鼠肝脏中脂滴的数量明显增加。并且小鼠表现出典型的脂肪肝症状。
2.3 对葡萄糖耐受性影响 不同脂肪含量的饲料对小鼠葡萄糖耐受性的影响。高脂饲料处理12周后,葡萄糖耐受性实验结果显示,高脂饲料均能显著破坏葡萄糖耐受性。见图3。
图1 不同饲料对小鼠体重生长的影响,(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001。)
图2 肝脏组织学形态观察,A油红O染色(200x);B H&E染色(100x)
图3 高脂饲料喂养小鼠破坏了葡萄糖耐受性,(**P<0.01,***P<0.001。)
2.4 不同脂肪含量饲料对小鼠相关代谢指标的影响 见表1。
表1 2组小鼠相关代谢指标比较(±s)
表1 2组小鼠相关代谢指标比较(±s)
注:与正常组比较,*P<0.05。
组别肝重/体重(100×)肝胆固醇(mg/g肝重)肝甘油三酯(mg/g肝重)饥饿血糖(mmol/L)血浆胆固醇(mg/dl)甘油三酯(mmol/l)正常组 4.29±0.76 3.15±0.18 35.54±5.85 7.24±0.98128.94±20.95 21.97±2.78高脂组 6.00±0.56*15.67±1.52*75.26±7.28*9.52±0.72*163.57±22.14 56.14±5.32*
实验结果表明,高脂饮食喂养小鼠饥饿后血糖有明显升高,并且高脂饲料处理12周后能显著诱导小鼠血总胆固醇水平明显升高(P<0.05);而对小鼠肝脏胆固醇水平没有影响。但高脂饮食组小鼠血浆和肝脏中甘油三酯含量均明显高于正常组。
3 讨论
近年来随着我国人民生活方式的改变和社会人口老年化,以肥胖、糖耐量异常、胰岛素抵抗、高脂血症和脂肪肝等为代表的代谢综合征相关疾病的患病率急剧增加。为了进一步的验证高脂饮食对诱发相关代谢综合征的影响,我们为此进行了相应的实验。通过采用低脂饮食和高脂饮食喂养4周龄的C57BL/6J小鼠12周后,对小鼠的相关代谢指标进行检测。
实验结果表明,高脂饮食确实能够诱发代谢综合征。从实验结果可以看出高脂饲料喂养大鼠的体重增长速度高于正常饲料组,喂养的小鼠在4周后即出现体重明显增加,并持续到实验结束时的第12周;另外长期进食高脂饮食小鼠的饥饿后血糖与正常饮食组相比有明显的升高。油红O和H&E染色实验结果证实小鼠喂养高脂饮食后肝脏组织中脂肪滴的数量有明显的增加,表现出较典型的脂肪肝症状。并且葡萄糖耐受性实验结果也表明,高脂饮食喂养小鼠12周后将会破坏小鼠的葡萄糖耐受性。此外生化指标分析检测结果显示进食高脂饮食后小鼠的血脂和肝脏中甘油三酯的含量都有明显的上升。
NAFLD与多种代谢综合征密切相关,如肥胖、2型糖尿病、高血压和血脂障碍等[5-7],是2型糖尿病和心血管疾病一个非常重要的诱因[8-9]。至少 40%的糖尿病患者表现出NAFLD症状,然而目前没有找到有效的治疗方法[10]。因此,必须采取有效的措施来预防脂肪肝的发生,如人们可以从日常的生活饮食中通过合理的调整饮食搭配,降低高脂肪食物的摄入,从而降低肥胖病和脂肪肝疾病的发生。
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Effect of high fat diet on NAFLD of mice
CHENG Qin,CHEN Lai-wang.(Department of Blood Transfusion,Wuhu No.1 People's Hospital,Anhui 241001,China)
Objective To examine potential effect of normal chow/high-fat diet on body weight,blood glucose,and glucose tolerance,serum total cholesterol(TC)and triglycerides(TG)concentrations,fatty liver in mice.Methods Males C57BL /6 mice were randomly divided into two groups and fed with 10%fat content diet(MD10%fat),and 45%fat content(MD 45%fat)for 12 weeks respectively.Body and organ weight,blood glucose and glucose tolerance,and serum TC and TG concentrations,liver TC and TG contents were measured.Results Compared with the controls(MD10%fat),the animals fed with high-fat diet(MD 45%fat)showed a significant increase in body weight,blood glucose levels,glucose intolerance,serum TC and TG concentrations,hepatic TC and TG contents.Conclusion High-fat diet(MD 45%fat)can produce most phenotypes of nonalcoholic fatty liver disease(NAFLD).
NAFLD;High-fat diet;Animal experimentation
R575.5
A
1008-7044(2014)06-0521-03
2014-04-30)
安徽省芜湖市第一人民医院1.输血科;2.检验科,241001
程 勤(1970-),女,安徽芜湖市人,主管检验师,大学。