高脂饮食诱导肥胖大鼠血糖的动态变化研究*

霍瑾璇，李文艳(商丘医学高等专科学校基础医学部，河南商丘 476100)



高脂饮食诱导肥胖大鼠血糖的动态变化研究*

霍瑾璇，李文艳(商丘医学高等专科学校基础医学部，河南商丘 476100)

目的 建立高脂饮食喂养大鼠模型，探讨口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT),观察其血糖(GLU)动态变化。方法 雄性SD大鼠24只,随机分为正常组和高脂组,分别喂养普通饲料和高脂饲料,检测大鼠体质量与血脂,喂养后第2、4、6、8、9周进行OGTT及ITT试验并检测GLU。结果 第4周后高脂组体质量显著高于正常组；第10周高脂组体质量高于正常组,差异均有统计学意义(P<0.05)。第10周高脂组三酰甘油(TG)、血清总胆固醇(TC)、血压均明显高于正常组，24 h尿蛋白定量也高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)；高脂组第2周时检测120 min OGTT GLU明显高于正常组;第4周90 min GLU明显高于正常组;第6周60、90、120 min GLU均明显高于正常组;第8周60、120 min GLU均明显高于正常组;第9周0、120 min GLU均明显高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。高脂组第4周检测15 min ITT GLU明显高于正常组;第6周15、30 min ITT GLU明显高于正常组;第8周30 min ITT GLU明显高于正常组;第9周15、30 min ITT GLU明显高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 高脂饲料喂养周数的增加,高脂组大鼠体质量随高脂饲料的增加而增大,并发生血脂异常,且具有一定程度的胰岛素抵抗。

高脂饮食； 诱导； 肥胖大鼠； 血糖

2型糖尿病(T2DM)患者常伴随脂代谢紊乱，相关研究认为脂代谢紊乱是T2DM患者糖代谢异常的始动因素[1]。有学者报道三酰甘油(TG)是脂类中反映糖尿病患者病情最有价值的指标，血糖(GLU)控制水平不佳导致T2DM患者脂代谢紊乱，从而增加冠状动脉粥样硬化的风险[2]。肥胖与糖尿病、血脂异常高度密切。上海2006～2007年调查显示，T2DM患者中肥胖比例为51%。体质量和血脂水平也密切相关，总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、TG均随体质量指数(BMI)值改变而呈明显变化趋势。本研究通过高脂饮食建立肥胖大鼠模型，探讨不同时间点大鼠口服葡萄糖耐量试验(OGTT)及胰岛素耐量试验(ITT)的GLU动态变化，分析胰岛素抵抗为临床治疗糖尿病提供参考依据。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 Wistar 雄性SPF 级大鼠20 只，每笼4 只，房笼标准化喂养，体质量约180 g，8 周龄，购自上海斯莱克实验动物中心，喂养于商丘市医药研究所动物实验室，每天行12 h光照，自由饮食进食。

1.2 试剂 胆酸钠、胆固醇、链脲佐菌素(STZ)、胰岛素ELISA试剂盒、葡萄糖试剂盒为美国强生公司生产(One Touch Ultra)。普通饲料为22%粗蛋白，4%粗脂肪，74%碳水化合物，高脂大鼠饲料配方为24%粗蛋白，20%粗脂肪，56%碳水化合物，购自苏州双狮公司。

1.3 方法

1.3.1 分组及建立模型 对大鼠行1周的适应性喂养后，按随机方法分为高脂组和正常组各10只，2组大鼠体质量、周龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。正常组饮用自来水，给予常规饲料喂养；高脂组饮用12%果糖水，66.5%常规饲料，20%猪油，1%胆酸钠，2.5%胆固醇，10%蔗糖的高脂饮食喂养。均自由进水进食，8周后禁水禁食12 h。饲养期间2组大鼠自由进食并饮用清洁水，室温(22±1)℃，湿度50%～60%。高脂组造模成功10只，实验中每2周检测1次体质量。

1.3.2 实验室及病理诊断 (1)血液及尿液标本：大鼠饲养满8周后和STZ注射后即造模成功，大鼠自由饮食，行12 h禁食。抽取500 μL血液，将血清分离，胰岛素水平应用ELISA法检测，采用RT2100C型自动酶标仪。第10周，对2组大鼠24 h尿蛋白定量进行检查，收集24 h尿液标本10 mL，全自动生化仪检测。给予无水乙醚实施吸入麻醉，对心脏血液开胸进行抽取，检测TC、TG、尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)等。(2)OGTT：大鼠饲养第2、4、6、8、9周进行OGTT检测，注射STZ前，不禁水禁食12 h，灌胃20%葡萄糖，分别在0、30、60、90、120 min获取眦静脉丛血液标本，对胰岛素进行检测。(3)血压监测：实验第10周，麻醉后分别对2组大鼠尾动脉血压行3次测量，取平均值。(4)胰岛素耐量试验(ITT)：大鼠饲养第2、4、6、8、9周进行ITT检测，实验当天清晨6：00开始禁食，禁食时间5 h，11：00腹腔注射胰岛素(0．5 U/kg体质量)，留取眦静脉丛血液标本，检测0、15、30、45、60、90、120 min GLU水平。

2 结 果

2.1 2组大鼠相关指标结果比较 第4周后高脂组体质量显著高于正常组；第10周高脂组体质量下降，正常组增加,2组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。第10周高脂组TG、TC、血压均明显增加;24 h 尿蛋白增加也高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1、2。

2.2 2组大鼠OGTT GLU结果比较 第2周高脂组检测120 min OGTT GLU明显高于正常组;第4周时90 min GLU明显高于正常组;第6周60、90、120 min GLU均明显高于正常组;第8周时60、120 min GLU均明显高于正常组;第9周时0、120 min GLU均明显高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表1 2组大鼠不同时间的体质量结果比较±s，g)

2.3 2组大鼠ITT GLU结果比较 第4周高脂组检测15 min ITT GLU明显高于正常组;第6周时15、30 min ITT GLU明显高于正常组;第8周时30 min ITT GLU明显高于正常组;第9周时15、30 min ITT GLU明显高于正常组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表2 2组大鼠在第10周时各指标结果比较 ±s)

表3 2组大鼠在第2、4、6、8、9周时OGTT GLU结果比较

表4 2组大鼠在第2、4、6、8、9周时ITT GLU结果比较

续表4 2组大鼠在第2、4、6、8、9周时ITT GLU结果比较

3 讨 论

我国女性50年体型改变最大的是腰围，从70 cm上升至86 cm[3]。肥胖与糖尿病、冠心病、高血压和恶性肿瘤风险相关[4]。T2DM患者常见的血脂异常是TG升高及HDL-C降低。通常治疗时，不是降低TG及提高HDL-C，而是降低TC和LDL-C水平[5]。有研究表明，通过他汀类药物降低TC和LDL-C水平，可以显著降低糖尿病患者发生大血管病变和病死风险，解决T2DM血脂异常问题。目前尚无明确证据显示，使用他汀类药物的基础上，降低TG和升高HDL-C能减少糖尿病患者发生心脑血管病变和病死率。高脂饮食与肥胖直接相关，是T2DM的高危因素。本研究结果显示随着高脂饲料喂养周数的增加,高脂组大鼠体质量增加,致使血糖、血脂异常,并在不同时间呈一定程度的胰岛素抵抗。Suheyl等[6]在一种新型的胰岛素抵抗动物模型中发现，极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)和TG合成与分泌增加还伴随着VLDL-C和载脂蛋白B(ApoB)分泌成倍的增加(4.6倍)，提示ApoB的稳定性增加，清除率下降，而ApoB是VLDL-C装配及分泌的限制性因素[7]；用免疫印迹分析法发现，线粒体中TG转运蛋白(MTP，一种影响VLDL-C装配的关键酶)在肝细胞中水平升高2.1倍，故认为肝中VLDL-C生成增加还可能与胰岛素抵抗状态下ApoB的过度表达或稳定性增加以及MTP表达增多相关[8-9]。有学者研究报道，OLETF大鼠(一种T2DM模型，6周时出现腹型肥胖，12周时出现胰岛素抵抗)出现胰岛素抵抗时，TG合成的限速酶肝脏脂酰辅酶A活性及其mRNA水平升高，导致TG水平也升高，VLDL-C的合成及装配随之增加[10]。VLDL-C受体近年来备受关注，其可与含载脂蛋白E(ApoE)的脂蛋白(如VLDL-C、CM等)结合，但不结合LDL-C[11]。其主要存在于骨骼肌、脂肪组织、心脏、肝脏，组织特异性显示富含TG的脂蛋白向外周转运过程中发挥重要作用，但近年来已有研究证实VLDL-C受体基因与胰岛素抵抗无相关性[12]。TG水平升高，导致胆固醇酯转运蛋白(CETP)活性升高，使HDL-C核心CE与VLDL-C核心TG发生交换，致使HDL-C下降。同时磷脂转运蛋白(PLTP)在胰岛素抵抗时活性也升高，可提高CETP介导的CE转运[13-14]。胰岛素抵抗状态下，肝脏合成载脂蛋白A1(ApoA1)减少，近年来也有研究表明ApoA1在富含TG的HDL-C颗粒中清除率增加，导致低ApoA1水平，而ApoA1是血浆卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)的激活剂，LCAT活性下降，影响HDL-C的形成[15]。目前胰岛素抵抗与肥胖的因果关系仍不明确，本研究通过动态观察大鼠OGTT和ITT中GLU变化，提示高脂组在不同时间表现出不同程度的胰岛素抵抗，这为今后进一步从临床不同阶段通过改善胰岛素抵抗，进而预防糖尿病提供研究方向。

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河南省商丘市科技局2013年基础研究科技项目(135009)。

10.3969/j.issn.1672-9455.2015.11.040

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1672-9455(2015)11-1594-03

2014-12-25

2015-02-18)