高脂高铁对大鼠脂代谢及肝功能的影响

何宏星, 陈 洁, 王成艳, 黄 芳, 江进荣, 郑和平

(1. 福建医科大学动物中心, 福州 350122;2. 福建医科大学公共卫生学院, 福州 350122;3. 南京军区福州总医院比较医学科, 福州 350025)

肝脏作为人体最主要的铁元素储存器官，易受到铁过载的影响。肝脏铁过载(liver iron overload)会损伤肝细胞，并最终导致肝纤维化、肝硬化，甚至引发肝癌[1～3]。而过量的脂肪摄入则可引起脂肪变性，继而引发炎症和/或纤维化[4,5]。高脂是否加速铁造成的肝脏损害，而铁对脂代谢是否有影响。本研究希望通过给予高铁高脂饮食探讨其对大鼠脂代谢及肝功能的影响。

1 材料与方法

1.1 主要实验试剂和设备

右旋糖酐铁注射液(Iron Dextran), 购自广西化工研究院; 甲磺酸去铁铵(Deferoxamine Mesylate), 购自瑞士诺华制药公司; 高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固(TC)和甘油三酯(TG)检测试剂盒、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)检测试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。电子天平(BS224s)，购自德国赛多利斯科学仪器(北京)有限公司。

1.2 实验动物及饲料

清洁级雄性SD大鼠120只, 体质量200±20 g,福建医科大学实验动物中心提供[SCXK(闽)2012-0001], 饲养于SPF级屏障系统[SYXK(闽)2012-0001]，明暗12 h/12 h。高脂饲料添加20.0%蔗糖、15%猪油、1.2%胆固醇、0.2%胆酸钠(以上均为质量分数)，其余成分均符合饲料的国家标准。高脂饲料及正常饲料均委托江苏协同医药生物工程有限责任公司制作。

1.3 实验步骤

适应性喂养3 d后，将大鼠按照体质量区组随机分为以下5组： 对照组、高脂组、高铁组、高脂高铁组、高脂去铁组, 每组24只。对照组、高铁组大鼠自由摄食正常饲料; 高脂组、高脂高铁组、高脂去铁组大鼠自由摄食高脂饲料; 高铁组、高脂高铁组大鼠隔日选择大鼠后腿肌肉注射右旋糖酐铁50 mg/kg, 左右侧后腿替换; 高脂去铁组大鼠处死前一个月尾静脉注射甲磺酸去铁铵, 每次30 mg/kg,3次/周。

干预后4个月、5个月、6个月各组分别选取8只大鼠, 称量体质量, 以30 mg/kg戊巴比妥钠麻醉大鼠, 腹主动脉取血, 血液静置1 h后, 3 000 r/min, 离心10 min, 制备血清, 测定血清TC、TG、LDL-C、HDL-C、ALT和AST; 颈椎脱臼处死大鼠。

1.4 统计学处理

实验结果采用表示。应用SPSS18.0软件进行统计处理，多组间均数差异性比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)、LSD检验(方差齐性)和 Tamhane’s检验(方差不齐)。P＜0.05 为差异有统计学意义。干预时间与组别间的协同关系检验采用重复测量检验，Mauchly球形度检验显著性P＜0.05时，干预时间的效应及干预时间组别的协同效应采用多变量检验; Mauchly球形度检验显著性P≥0.05时，干预时间的效应及干预时间组别的协同效应采用主体内效应的球形度检验。

2 结果

2.1 大鼠脂代谢相关指标检测

2.1.1 大鼠血清 TC的变化 根据重复测量结果显示, 干预时间对TC水平有影响(F=19.297,P＜0.001);干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=5.534,P＜0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月，各组间的TC值组间的差异均具有统计学意义，详见表1。高脂高铁组上升更为显著。

表 1 不同干预时间各组大鼠血清TC值的变化 mmol/L

2.1.2 大鼠血清 TG的变化 根据重复测量结果显示, 干预时间对TG的水平有影响(F=52.189,P＜0.001);干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=6.303,P＜0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月，各组间的TG值组间的差异均具有统计学意义，详见表2。高脂高铁组上升更明显。

2.1.3 大鼠血清LDL-C的变化 根据重复测量结果显示，干预时间对LDL-C的水平有影响(F=3.21，P=0.047); 干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=3.99，P＜0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月, 各组间LDL-C值的差异均具有统计学意义，详见表3。高脂高铁组LDL-C值上升更为明显。

表 2 不同干预时间各组大鼠血清TG值的变化 mmol/L

表 3 不同干预时间各组大鼠血清LDL-C值的变化 mmol/L

2.1.4 大鼠血清HDL-C的变化 根据重复测量结果显示，干预时间对HDL-C的水平有影响(F=18.326,P＜0.001); 干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=3.85，P=0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月, 各组间HDL-C值的差异均具有统计学意义，详见表4。与高脂组比较，高脂去铁组HDL-C值上升更为明显(P=0.001)。

2.2 大鼠血清肝损害相关指标

2.2.1 ALT 根据重复测量结果显示，干预时间对ALT水平有影响(F=34.000，P＜0.001); 干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=70.000，P＜0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月, 各组ALT值与对照组差异绝大多数具有统计学意义, 详见表5。高铁组的ALT水平上升更为明显。

2.2.2 AST 根据重复测量结果显示，干预时间对AST的水平有影响(F=24.045，P＜0.001); 干预时间与不同的处理因素之间具有协同效应(F=11.830，P＜0.001)。

干预后4个月、5个月和6个月，高脂组、高铁组、高脂高铁组、高脂去铁组ALT的水平较对照组大多显著升高，高铁组上升最为明显，高脂高铁组次之，详见表6。

表 4 不同干预时间各组大鼠血清HDL-C值的变化 mmol/L

表 5 不同干预时间各组大鼠血清ALT值的变化 IU/L

表 6 不同干预时间各组大鼠血清AST值的变化 IU/L

3 讨论

本研究组曾以不同配方高脂饲料喂饲大鼠，并通过析因设计方差分析及多元逐步回归分析高脂饲料组成对于血清血脂水平的影响[6,7]，表明影响血清TC和LDL-C水平的最主要因素是胆固醇和胆盐的含量。本次研究采用了胆固醇含量1%，胆盐含量0.2%(质量分数)的高脂配方。干预4～6个月后，高脂组、高脂高铁组和高脂去铁组的TC、TG、LDL-C水平较对照组明显升高，尤其是高脂高铁组水平的升高尤为显著，干预6个月时，高脂高铁组的TC、TG、LDL-C值分别是对照组大鼠的3.50倍、2.78倍和5.80倍，是高脂组大鼠的2.03倍、1.54倍和1.93倍; 而血清HDL-C的水平，高脂组、高脂高铁组、高脂去铁组与对照组相较亦有显著下降，说明高脂饲料可成功造成大鼠的高脂模型，且在高脂的同时辅以高铁则更易造成血脂代谢的紊乱。高脂去铁组与高脂组的血清脂代谢相关指标比较表明，尾静脉注射甲磺酸去铁胺，干预后4个月、5个月和6个月组血清TG值分别下降30.59%，32.47%和34.18%；4个月、5个月组LDL-C值分别下降46.88%，40.44%；4个月、5个月和6个月组HDL-C的水平分别上升49.44%，66.81%和32.21%，进一步说明高铁可加剧血脂代谢的紊乱。这与蔡静明等[8]的研究结果相一致。观测大鼠血清的ALT、AST水平表明，高铁组的ALT、AST水平显著高于对照组，说明铁对肝脏造成了较大的损害。但本研究中干预5个月和6个月高铁组的ALT、AST上升水平较之高脂高铁组显著，高脂在长期高铁摄入时是否作为肝功能损害保护因素有待进一步研究。