肥胖小鼠血清铁调素水平变化及其与瘦素的关系

王硕，乔欣，李蔓，张杰，魏守刚

(1.首都医科大学 公共卫生学院，北京 100069； 2.首都医科大学 实验动物科学部，北京 100069)

肥胖与缺铁性贫血是儿童、青少年中存在的两个主要营养健康问题。近年来，随着我国经济的迅猛发展、人民生活水平的快速提高，我国的肥胖症患者已超过9 000万人，其中儿童肥胖在近15年里增加了28倍，大城市青少年肥胖发生率已达11%～15%。缺铁性贫血是另一种儿童常见疾病，它可降低人体免疫力和活动力，还可影响中枢神经系统发育造成智力损害，严重地影响儿童的健康成长。

机体对膳食铁的吸收受严密调控。铁调素(hepcidin)是近年发现的一种重要的负性铁调节因子[7]，可抑制肠道铁吸收和巨噬细胞铁的释放，导致血循环铁降低[8]。最近有文献报道，瘦素(leptin)具有调节铁调素基因表达的作用[9]，而肥胖患者瘦素水平普遍升高，并且血清瘦素水平与肥胖程度呈正相关[10]，据此可推测肥胖性铁缺乏可能与瘦素引起铁调素含量的变化进而导致肠铁吸收障碍有关。

本研究通过建立饮食诱导的肥胖动物模型，初步探讨肥胖小鼠血循环铁调素含量的变化及与瘦素水平间的关系，为深入研究肥胖对铁代谢的影响提供基础实验资料。

1 材料与方法

1.1 动物分组及处理

建模完成后，用10%水合氯醛0.4 mg·g-1腹腔注射麻醉小鼠，剖开胸腔，心脏穿刺取血，2 000 r·min-1离心15 min，分离血清于-80 ℃冰箱保存待测。

1.2 血清瘦素及铁调素含量测定

血清瘦素及铁调素含量的测定采用双抗体夹心酶联免疫吸附分析(ELISA)法，小鼠瘦素ELISA试剂盒、铁调素ELISA试剂盒为加拿大HCB公司产品，实验操作按说明书进行，基本步骤如下：

酶标包被板置于室温下平衡20 min后，将瘦素或铁调素标准品液按照浓度次序由低到高各取50 μl(瘦素标准品系列浓度分别为1.5、1、2、4、8 μg·L-1，铁调素标准品系列浓度分别为1、2、4、8、16 μg·L-1)，分别加入酶标板标准品孔中。在待测样品孔中先加样品稀释液40 μl，再加待测样品10 μl(样品浓度稀释5倍)。然后向各标准品孔和样品孔中加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的抗体100 μl(空白孔不加)，封板膜封孔，将酶标板置于37 ℃恒温箱内轻缓摇动下温育60 min。弃去反应液，吸水纸上拍干。每孔加满洗涤液静置1 min，弃去洗涤液，吸水纸拍干，如此重复洗板5次。每孔分别加入底物A、B各50 μl，37 ℃避光孵育15 min。加入终止液50 μl终止反应。在加终止液后15 min内测定各孔吸光度(A)值，利用Anthos 2010酶标仪(英国)于450 nm波长下进行测定。

根据测定结果绘制标准曲线，计算样品瘦素或铁调素浓度，乘以稀释倍数即为样品瘦素及铁调素实际含量(μg·L-1)。

1.3 数据处理

实验数据以均数±标准差表示。运用SPSS 19.0统计软件包进行单因素方差分析(ANOVA)，组间比较采用LSD法，P<0.05表示差异具有统计学意义。变量间相关性分析采用Pearson相关系数法，P<0.05表示两变量相关性有统计学意义。

2 结 果

2.1 肥胖模型构建情况

根据超重和肥胖评价标准，一般将体重超过正常体重10%视为超重，超过20%视为肥胖。本研究在完成12周饲养干预后，对肥胖模型组共8只小鼠逐一进行肥胖度测评，测评公式：肥胖度(%)=(模型组实际体重-对照组平均体重)/对照组平均体重×100，结果肥胖模型组有6只小鼠体重超过正常对照组小鼠平均体重的20%，即6只小鼠肥胖模型建立成功。利用这6只小鼠，并取正常对照组6只小鼠，进行后续实验检测。

2.2 肥胖对血循环瘦素及铁调素含量的影响及其相关性

肥胖模型组小鼠血液瘦素和铁调素含量均显著高于正常对照组，其中血瘦素水平在肥胖组和对照组分别为(33.92±9.39)μg·L-1和(15.32±5.48)μg·L-1(P<0.05)，血铁调素分别为(22.51±7.53)μg·L-1和(14.03±1.08)μg·L-1(P<0.05)。以肥胖模型组小鼠的血瘦素含量为横坐标，与其血清铁调素含量作散点图，见图1。通过统计软件计算相关系数r=0.917，P<0.05,表明肥胖小鼠血清铁调素水平与瘦素水平之间存在正相关关系。

图1肥胖小鼠血清铁调素含量对瘦素含量散点图

Fig1Scatterdiagramforserumhepcidinvsleptinconcentrationsinobesemice

3 讨 论

研究阐明肥胖通过何种机制诱发铁调素增高，将对肥胖性铁缺乏的有效防治具有指导意义。最近有体外实验发现，瘦素可促进肝细胞铁调素基因表达[9]，而肥胖儿童血液瘦素水平升高并与肥胖度成正比[10]。据此我们推测，肥胖者血液铁调素增高可能是瘦素介导的，即瘦素是引致肥胖儿童铁调素增高的始动信号。为此，本研究检测分析了肥胖模型小鼠血液铁调素和瘦素水平之间的相关关系，结果证明其血循环铁调素水平与瘦素含量显著正相关，初步印证了我们的研究假设，即：肥胖将首先引起体内瘦素水平增高，瘦素继而刺激铁调素的产生增加，导致肥胖者血循环铁调素水平升高;后者通过抑制其靶组织肠黏膜上皮细胞内的铁转运入血，终致发生肥胖性铁缺乏或缺铁性贫血。但本研究仅先期提供了肥胖小鼠体内瘦素与铁调素水平相关关系的证据，更充分的研究证据尚待后续的实验观察。

瘦素通过其受体发挥广泛的生物学作用。瘦素在体内作用的一大特点是存在瘦素抵抗，主要表现为受体后信号转导受阻[14]。事实上，肥胖者血液瘦素水平增高主要就是瘦素抵抗导致的代偿性分泌增加，但瘦素抵抗并非瘦素的全部生物学效应一致减弱，而是呈现一定的效应选择性[15]。如上所述，瘦素被发现具有促进铁调素基因表达的作用，但在肥胖并瘦素抵抗情况下小鼠所表现出的铁调素水平增高，是否仍为瘦素直接作用的结果，抑或是选择性瘦素抵抗效应的一种体现，更或是存在其它体内作用机制，有待深入研究阐明。

[11] SANAD M,OSMAN M，GHARIB A.Obesity modulate serum hepcidin and treatment outcome of iron deficiency anemia in children:a case control study[J].Ital J Pediatr，2011，37:34.