α-硫辛酸对肥胖模型大鼠血清脂肪因子的影响

邵　云，　秦小霞，　魏从真，　张秋芬，　邵　明，　闫国超

(1.河北医科大学第一医院超声科，河北 石家庄 050031；

2.河北医科大学第一医院检验科，河北 石家庄 050031；

3.石家庄市桥西区振头社区卫生服务中心，河北 石家庄 050031)



α-硫辛酸对肥胖模型大鼠血清脂肪因子的影响

邵云1，秦小霞2，魏从真2，张秋芬3，邵明3，闫国超2

(1.河北医科大学第一医院超声科，河北 石家庄 050031；

2.河北医科大学第一医院检验科，河北 石家庄 050031；

3.石家庄市桥西区振头社区卫生服务中心，河北 石家庄 050031)

摘要：目的探讨α-硫辛酸(ALA)对饮食诱导肥胖大鼠脂肪因子的影响。方法选取清洁级8周龄雄性Wistar大鼠50只，随机选其中10只，以普通饲料喂养作为对照组(NC)；高脂饮食成功诱导肥胖大鼠模型32只，随机分为高脂饲料(HFD)组(16只)和HFD+ALA组[16只，腹腔注射ALA(30 mg/kg)2周]。测定各组大鼠血清氧化应激、脂肪因子等指标并进行统计学分析。结果HFD组血清丙二醛(MDA)、瘦素、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)分别为(8.8±0.7)μmol/L、(9.8±0.8)ng/mL、(11.6±1.2)ng/L，明显高于HFD+ALA组[(6.1±0.6)μmol/L、(7.6±0.7)ng/mL、(9.7±2.3)ng/L]和NC组[(7.9±0.4)μmol/L、(4.6±0.6)ng/mL、(8.8±3.5)ng/L](P均<0.05)；而超氧化物歧化酶(SOD)[(73.9±5.1)U/mL]、总抗氧化能力(T-AOC)[(18.0±3.6)U/mL]、脂联素[(8.7±1.5)mg/L]明显低于HFD+ALA组[(80.9±1.8)U/mL、(25.8±5.4)U/mL、(12.6±2.1)mg/L]和NC组 [(81.0±3.2)U/mL、(20.9±2.3)U/mL、(14.0±3.4)mg/L] (P均<0.05)。与NC组比较，HFD+ALA组血清T-AOC、瘦素明显升高(P均<0.05)，MDA明显下降(P<0.05)，SOD、脂联素、TNF-α差异无统计学意义(P均>0.05)。相关性分析显示血清MDA与瘦素、TNF-α呈明显正相关[相关系数(r)值分别为0.716、0.502，P均<0.01]；T-AOC与脂联素呈负相关(r=-0.485，P<0.05)。结论ALA可改善肥胖大鼠的氧化应激状态并影响脂肪因子的分泌。

许多研究发现肥胖与氧化应激有关，氧化应激是导致肥胖相关的代谢综合征的重要原因。肥胖的特征为脂肪组织的过度积累，脂肪细胞除具有储存甘油三酯的功能外，还分泌瘦素、脂联素等多种脂肪因子及炎症介质。氧化应激可引起脂肪因子分泌异常，并在肥胖者的局部和全身性炎症反应中起着桥梁作用[1]。我们拟通过动物实验观察抗氧化剂——α-硫辛酸(alpha-lipoic acid，ALA)对氧化应激状态及脂肪因子分泌的影响。

材料和方法

一、实验动物

清洁级8周龄雄性Wistar大鼠50只[购自河北医科大学实验动物中心，合格证号1108090，许可证号SCXK(冀)2008-1-003]，体重为170～190 g。大鼠同室分笼饲养，每笼5只，自然光照，自由进食和饮水。环境温度控制在(23±2)℃，湿度为60%。适应性喂养1周后按体重随机分为普通饲料组[对照(negative control, NC)组，10只]和高脂饲料(high fat diet, HFD)组(40只)。普通饲料组给予基础饲料(购自河北医科大学)，HFP组喂以60%脂肪热能的啮齿动物饲料(购自北京博泰宏达生物技术有限公司)。高脂喂养大鼠10周后，采用文献[2]的标准，HFD组大鼠共成模32只，将其再随机分为2组：HFD组(16只)和HFD+ALA组(16只)。HFD+ALA组大鼠给予ALA(30 mg/kg)腹腔注射2周，ALA注射液购自亚宝药业太原制药有限公司(批号110702)。HFD组、NC组给予等量的生理盐水注射，干预期间继续按原方法喂养。

二、方法

1.仪器UV-6300紫外可见分光光度计(上海精密仪器公司)、Sunrise酶标仪(奥地利TECAN公司)。

2.试剂总抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和丙二醛(malondialdehyde，MDA)试剂盒购自南京建成生物公司；大鼠瘦素、脂联素、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)试剂盒购自RayBio公司。

3.氧化应激指标及脂肪因子测定大鼠禁食8～10 h，断头取血，静置血液15 min，1 200×g离心5 min分离血清，贮存于-40 ℃冰箱中备用；复溶血清后严格按试剂说明书操作，集中测定各项指标。采用比色法测定T-AOC、SOD、MDA，采用固相酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)法测定瘦素、脂联素、TNF-α。

三、统计学方法

结果

一、各组氧化应激指标及炎性因子检测结果比较

与NC组相比，HFD组血清MDA、瘦素及TNF-α水平明显升高(P均<0.05)，SOD、T-AOC及脂联素水平明显下降(P均<0.05)；HFD+ALA组大鼠血清T-AOC、瘦素水平明显升高，MDA明显降低(P均<0.05)，SOD、脂联素、TNF-α差异无统计学意义(P均>0.05)。与HFD组比较，HFD+ALA组T-AOC、SOD、脂联素水平明显上升，MDA、瘦素、TNF-α水平明显降低(P均<0.05)。见表1。

表1各组脂肪因子及氧化应激指标结果比较

组别例数T-AOC(U/mL)MDA(μmol/L)SOD(U/mL)瘦素(ng/mL)脂联素(mg/L)TNF-α(ng/L)NC组1020.9±2.37.9±0.481.0±3.24.6±0.614.0±3.48.8±3.5HFD组1618.0±3.6*8.8±0.7*73.9±5.1*9.8±0.8*8.7±1.5*11.6±1.2*HFD+ALA组1625.8±5.4*#6.1±0.6*#80.9±1.8#7.6±0.7*#12.6±2.1#9.7±2.3#

注：与NC组比较，*P<0.05；与HFD组比较， #P<0.05

二、相关性分析

血清MDA与瘦素、TNF-α呈明显正相关[相关系数(r)值分别为0.716、0.502，P均<0.01]；T-AOC与脂联素呈明显负相关(r=-0.485，P<0.05)。

讨论

各组大鼠一般情况及体重变化、糖脂代谢变化参见文献[3]。与NC组比较，HFD组空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、同型半胱氨酸等明显升高(P<0.05)，而空腹血糖、游离脂肪酸无明显差异(P>0.05)。

肥胖是一种多因素疾病，由基因、环境、心理、社会、文化因素相互作用而引起。肥胖已成为主要的公共健康问题之一，与胰岛素抵抗、糖尿病、高血压、血脂异常、心脏病密切相关。肥胖的主要特征为脂肪组织大量增加。脂肪组织是一种活跃的内分泌器官，分泌广泛的蛋白信号和因子，包括白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1beta，IL-1β)、TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)以及脂肪因子(如脂联素、瘦素、抵抗素等)[4-5]。目前抗氧化治疗、抗炎治疗已成为改善肥胖的策略之一。体外细胞培养和动物实验均已证实氧化应激可导致脂肪细胞分泌脂联素减少，而脂联素具有抗炎、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化作用，并可抑制氧化应激[6]。

本研究结果显示饮食诱导的肥胖大鼠存在明显的氧化应激，氧化应激指标MDA明显升高(P<0.05)，抗氧化应激指标SOD、T-AOC明显下降(P<0.05)，并伴有瘦素抵抗、TNF-α增加及脂联素降低(P<0.05)，提示氧化应激可明显影响脂肪细胞因子的表达。给予腹腔注射ALA后可见HFD+ALA组大鼠体重明显降低，胰岛素抵抗明显降低[3]。测定氧化应激指标发现ALA腹腔注射明显改善肥胖大鼠的氧化应激状态，表现为氧化应激产物MDA的下降及抗氧化能力(T-AOC、SOD)的增加；ALA还可影响脂肪因子及炎症介质的分泌，HFD+ALA组大鼠脂联素水平明显升高，瘦素抵抗明显改善、TNF-α明显下降(P<0.05)。相关性分析显示血清MDA与瘦素、TNF-α呈明显正相关(r值分别为0.716、0.502，P均<0.01)；T-AOC与脂联素呈明显负相关(r=-0.485，P<0.05)。HFD组大鼠MDA升高，出现瘦素抵抗、炎性因子TNF-α升高；抗氧化治疗后MDA、瘦素、TNF-α水平均明显下降。提示氧化应激和抗氧化治疗对脂肪因子、炎性因子的影响存在一致性，其作用机制上可能有共同的通路，氧化应激伴有脂肪因子分泌异常可能是胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱的机制之一。

抗氧化剂对肥胖个体及动物模型氧化应激、炎症及代谢的影响已有许多报道。CASTRO等[7]报道R/S-α-硫辛酸可阻止富含果糖饮食诱导的肝脏氧化应激代谢改变。GARCIA等[8]证实肥胖大鼠血清脂联素下降是由于脂肪组织中脂联素mRNA及蛋白表达下降，抗氧化剂维生素E治疗有助于脂联素表达增加，进而说明氧化应激可影响脂联素表达。但作者认为虽然维生素E是众所周知的抗氧化剂，但其影响脂肪因子水平却可能是通过一种非抗氧化剂机制。ZHANG等[9]给予糖耐量受损(impaired glucose tolerance，IGT)患者600 mg硫辛酸静脉输注2周，发现硫辛酸通过其抗氧化应激、抗炎作用提高IGT患者的胰岛素敏感性，并影响脂肪因子的分泌，改善糖、脂代谢。SHEN等[10]证实维生素E可调节饮食诱导肥胖大鼠脂肪因子的分泌，因此认为抗氧化剂可在肥胖相关疾病的治疗中扮演重要角色。

总之，肥胖大鼠存在的氧化应激和抗氧化治疗均对脂肪因子、炎性因子有明显影响。肥胖及相关代谢性疾病发病机制错综复杂并相互影响，互为因果。抗氧化剂对临床治疗是否有效尚待进一步深入研究。

参考文献

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[2]DOBRIAN AD，DAVIES MJ，PREWITT RL，et al. Development of hypertension in a rat model of diet-induced obesity[J].Hypertension，2000，35(4):1009-1015.

[3]闫国超，邵云，秦小霞，等.α-硫辛酸对肥胖大鼠血清同型半胱氨酸的影响[J].检验医学，2012，27(7):579-583.

[4]FANTUZZI G. Adipose tissue， adipokines， and inflammation[J]. J Allergy Clin Immunol，2005，115(5): 911-919.

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[7]CASTRO MC，MASSA ML，SCHINELLA G，et al. Lipoic acid prevents liver metabolic changes induced by administration of a fructose-rich diet[J]. Biochim Biophys Acta，2013，1830(1): 2226-2232.

[8]GARCIA-DIAZ DF，CAMPION J，MILAGRO FI，et al. Vitamin C inhibits leptin secretion and some glucose/lipid metabolic pathways in primary rat adipocytes[J]. J Mol Endocrinol，2010，45(1)：33-43.

[9]ZHANG Y，HAN P，WU N，et al. Amelioration of lipid abnormalities by α-lipoic acid through antioxidative and anti-inflammatory effects[J].Obesity (Silver Spring)，2011，19(8): 1647-1653.

[10]SHEN XH，TANG QY，HUANG J，et al. Vitamin E regulates adipocytokine expression in a rat model of dietary-induced obesity[J]. Exp Biol Med (Maywood)，2010，235(2): 47-51.

(本文编辑：龚晓霖)

关键词：α-硫辛酸；脂肪因子；肥胖；动物模型；氧化应激

Influence of alpha-lipoic acid on serum adipocytokines in a rat model of dietary-induced obesitySHAOYun1，QINXiaoxia2，WEICongzhen2，ZHANGQiufen3，SHAOMing3，YANGuochao2.(1 .DepartmentofUltrasonography，theFirstHospitalofHebeiMedicalUniversity，HebeiShijiazhuang050031，China； 2.DepartmentofClinicalLaboratory，theFirstHospitalofHebeiMedicalUniversity，HebeiShijiazhuang050031，China；3.ZhentouCommunityHealthCenterofQiaoxiDistrict，HebeiShijiazhuang050031，China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the influence of alpha-lipoic acid (ALA)on serum adipocytokines in a rat model of dietary-induced obesity． MethodsA total of 50 Wistar rats were randomly classified into 3 groups， a negative control (NC)group fed with normal chow (10 cases)， high fat diet(HFD)group fed with a high-fat diet (16 cases) and HFD+ALA group fed with a high-fat diet with an intervention of ALA(30mg/kg, 2 weeks,16 cases)．The concentrations of serum oxidative stress biomarkers and adipocytokines were determined, and the results were analyzed statistically． ResultsThe levels of serum malondialdehyde(MDA)， leptin and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) in HFD group were (8.8±0.7)μmol/L , (9.8±0.8)ng/mL and (11.6±1.2)ng/L, which were higher than those in HFD+ALA group [(6.1±0.6)μmol/L , (7.6 ±0.7)ng/mL and (9.7±2.3)ng/L] and NC group [(7.9±0.4)μmol/L, (4.6±0.6)ng/mL and (8.8±3.5)ng/L] (P<0.05). The levels of superoxide dismutase(SOD) [(73.9±5.1)U/mL]， total antioxidant capacity(T-AOC) [(18.0±3.6)U/mL] and adiponectin [(8.7±1.5) mg/L] were lower than those in HFD+ALA group [(80.9±1.8)U/mL, (25.8±5.4)U/mL and(12.6±2.1)mg/L] and NC group [(81.0±3.2)U/mL,(20.9±2.3)U/mL and (14.0±3.4)mg/L](P<0.05). Compared with NC group， the levels of serum T-AOC and leptin were much higher in HFD+ALA group (P<0.05), MDA was much lower(P<0.05)， and no statistical significance between the 2 groups was observed for SOD, adiponectin and TNF-α (P>0.05). Moreover, correlation analysis showed that serum MDA , leptin and TNF- α showed a significantly positive correlation[correlation coefficients (r)=0.716 and 0.502， P<0.01]. A negative correlation of T-AOC with adiponectin (r=-0.485，P< 0.05). ConclusionsALA can improve the oxidative stress state and regulate adipocytokines in a rat model of dietary-induced obesity．

Key words:Alpha-lipoic acid；Adipocytokine； Obesity；Animal model；Oxidative stress

收稿日期：(2015-02-21)

通讯作者：闫国超，联系电话：0311-85917323。

作者简介：邵云，女，1977年生，学士，副主任技师，主要从事临床超声诊断工作。

中图分类号：

文章编号：1673-8640(2015)11-1147-03R446.1

文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1673-8640.2015.11.020