胰高血糖素样肽－1对大鼠糖溶液摄入的影响＊

西安医学院基础医学部（西安710021） 王 倩 曹 健 朱永香 杜俊凯

胰高血糖素样肽－1（Glucagon－like peptide－1，GLP－1）是胰高血糖素原（Proglucagon，PG）酶解产物之一，因能引起食欲下降，长期给予可降低体重，使其成为潜在的减肥药物靶分子。GLP－1能抑制胃排空，并在多个脑区传递中枢的饱感神经冲动，从而抑制摄食［1，2］；味蕾上存在 GLP－1受体［3］，参与味觉敏感性的调节；而且GLP－1还参与味蕾细胞间的信息传递［4］。本研究拟在观察腹腔给予GLP－1受体激动剂Exendin－4后，大鼠对可口蔗糖溶液摄入量及其喜好率的变化，探讨其参与摄食调控的可能机制。

材料与方法

1 动物与试剂 本实验选用健康成年Sprague－Dawley（SD）雄性大鼠7只，初始体重为300～400g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供。实验根据IASP规则进行并得到西安交通大学实验动物管理与使用委员会的许可。实验试剂Exendin－4购自北京康肽生物科技有限公司。

2 实验方法 动物分笼饲养，动物房温度20～24℃，光暗周期为12∶12h，无强烈声光刺激。所有动物适应饲养环境1周，其间自由进食正常大鼠饲料并自由饮用蒸馏水。实验前进行双瓶实验饮水训练5d，并进行腹腔注射训练，使大鼠适应注射过程。训练时给予大鼠双瓶供水，分别为蒸馏水和8%蔗糖溶液，两个饮水瓶（250ml）放置饲养笼前，间隔5cm。在早8：00～11：00和下午5：00～6：00进行8%蔗糖溶液／蒸馏水双瓶饮水，其余时间禁水。上述训练后，进行双瓶选择试验。实验前禁水24h；实验当天早上8：00，给予大鼠腹腔注射 Exendin－4 0．5μg／100g或同量生理盐水。注射后将大鼠放回笼中，适应5min。然后将两个已经称质量的水瓶（8%蔗糖溶液／蒸馏水）放置饲养笼前，开始测量15min、30min、45min、60min、120min和180min，对8%蔗糖溶液及蒸馏水的累计摄入量，并计算3h大鼠对蔗糖溶液的喜好率（喜好率＝味质的摄入量／（味质的摄入量＋水的摄入量））。并测量大鼠24h摄食量。每只大鼠均接受2次注射，一次为Exendin－4，一次为生理盐水；两次注射的间隔时间为3d。

3 统计学方法 本研究所有数据用SPSS13．0统计学软件处理，采用均数±标准差（±s）表示。采用t检验对两组数据进行比较，以P＜0．05为有显著性差异，P＜0．01为有极显著性差异。

结 果

腹腔注射Exendin－4后，大鼠对8%蔗糖溶液／蒸馏水的摄入量：腹腔注射 Exendin－4 0．5μg／100g，可明显抑制大鼠对8%蔗糖溶液摄入（P＜0．05，见图1A），蒸馏水摄入量无显著差异（P＞0．05，见图1B），3h总液体摄入量显著减少（P＜0．05，见图2）。大鼠主要的饮水行为发生在前60min内，饮入的液体量占180min总摄入量的60%以上。比较两组大鼠对8%蔗糖溶液的喜好率可见，腹腔注射Exendin－4组对8%蔗糖溶液的喜好率明显降低，与生理盐水组相比存在显著差异（78．88±2．01%vs 87．60±2．12%，P＜0．05）。

图1 腹腔注射Exendin－4后，对大鼠摄入8%蔗糖溶液／蒸馏水的影响

2 腹腔注射Exendin－4后，大鼠24h摄食量：腹腔注射Exendin－4 0．5μg／100g，与生理盐水组相比，大鼠24h摄食量无显著性差异（P＞0．05，见图2）。

图2 腹腔注射Exendin－4后，对大鼠24h摄食量以及测量3h内总液入量的影响

讨 论

双瓶选择实验是味觉研究的经典实验，用来分析动物对各种味觉溶液的喜好。Richter和Campbell使用双瓶选择实验首次报道了大鼠对蔗糖溶液的摄入量呈现倒U型的浓度－摄入曲线，对8%（0．23M）蔗糖溶液表现出最大喜好，对高于及低于此浓度的蔗糖溶液摄入量均较少。本研究使用此实验方法探讨了腹腔注射Exendin－4后对大鼠8%蔗糖溶液摄入的影响，发现腹腔注射GLP－1受体激动剂Exendin－4后，明显抑制了大鼠对其原本喜好的蔗糖溶液的摄入，但对水的摄入无显著影响，对蔗糖溶液的喜好率降低。这一结果说明激动GLP－1外周受体后，可影响大鼠对蔗糖溶液的喜好程度，从而减少摄入。

有研究发现：食物摄入信号可刺激外周（味蕾和肠道）和中枢 GLP－1的分泌［5］；味蕾上 GLP－1及其受体参与调制机体甜味觉敏感性［6］，味觉外周传入神经表达有GLP－1受体，可通过第七、九、十对脑神经上传至中枢味觉通路，这些实验均表明GLP－1也可能通过调制甜味觉感受来影响摄食行为。本实验观察到通过腹腔注射Exendin－4激动肠道或味蕾的外周GLP－1受体，从而提高动物对甜味觉的敏感性，降低对甜味食物的喜好，进而抑制对可口食物的摄入。

实验表明：中枢神经系统中与摄食调控有关的核团都分布着GLP－1受体，也存在由胰高血糖素基因转录的mRNA，外周或脑内注射GLP－1或 GLP－1的单克隆抗体完全封闭内源性的GLP－1，均可引起动物摄食量的大幅度降低［3］。本实验测量3h内Exendin－4组的总液入量显著性少于对照组，也支持上述理论。但GLP－1对摄食调控的这种作用是短暂的，实验显示：比较24h的摄食量，两组之间并无显著性差异。这可能与GLP－1在体内的分泌特点以及作用的半衰期较短有关。

GLP－1在摄食调控方面有着重要的作用，可通过多条途径实现。本实验数据表明：外周GLP－1及其受体也可能通过降低对甜味食物的喜好来减少动物对富含能量食物的摄入，从而起到控制体重的目的。当然要阐明GLP－1调控摄食与味觉的外周、中枢机制还需要很多更深入的实验证明。

［1］ Timothy M．Gut peptide signaling in the controls of food intake［J］．Obesity，2012，14（8）：250－253．

［2］ Michael S，Kevin W，Jari R，et al．Leptin receptor expression in hindbrain Glp－1neurons regulates food intake and energy balance in mice［J］．J Clin Invest，2011，121（6）：2413-2421．

［3］ Yu－Kyong S，Bronwen M，Erin G，et al ．Modulation of taste sensitivity by GLP－1signaling［J］．Journal of Neurochemistry，2008，106（1）：455-463．

［4］ Yu C，Fang－li Z，Scott H，et al．GABA expression in the mammalian taste bud functions as a route of inhibitory cell－to－cell communication［J］．PNAS，2009，106 （10）：4006－4011．

［5］ Swithers E，Laboy F，Clark K，et al．Experience with the high－intensity sweetener saccharin impairs glucose homeostasis and GLP－1release in rats［J］．Behav Brain Res，2012，233（1）：1－14．

［6］ Martin B，Dotson D，Shin K，et al．Modulation of taste sensitivity by GLP－1signaling in taste buds［J］．Ann N Y Acad Sci，2009，1170（6）：98－101．