微量元素锌对高脂血症模型大鼠脂代谢的影响*

陶梦君，周 军，金来润，房燕娜，陶 浩，李 孙，江 丽，孙雅利，金岳龙，袁 慧

(皖南医学院公共卫生学院，安徽 芜湖 241002)

高血脂症(Hyperglycaemia，HLP)是由于体内脂代谢异常，导致血清中胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白高于正常水平，和(或)血清中高密度脂蛋白过低的一种疾病，通常会引起动脉粥样硬化、脂肪肝、高血压和冠心病等多种心血管疾病[1]。随着人类经济总体水平的提高，高脂血症的发病率已达到20%～40%，且呈现分布广和年轻化的趋势[2]，严重威胁人类健康。近年来对HLP的研究逐渐引起人们的关注，但对于其发病机制尚未完全阐明。锌(Zine，Zn)作为人体必须的微量元素之一，能够抑制铁硫醇复合物产生氧自由基，降低脂质过氧化反应，从而降低心血管疾病发生的可能性，同时Zn还具有调节和延长胰岛素的作用[3]。流行病学研究表明，缺Zn与肥胖的发生具有相关性，但Zn是否具有减肥功效目前尚存争议[4]，高丽辉等[5]的研究发现Zn可纠正糖尿病大鼠脂代谢，而陈炜俊等[6]的研究结果显示Zn可诱导高脂血症。

为了进一步探讨Zn与脂代谢之间的关系，本研究采用自制脂质乳化剂灌胃诱导大鼠高血脂模型，给予不同剂量Zn干预，以观察不同剂量的Zn对大鼠各项生理和生化指标的表达情况，为进一步探讨两者之间的关系提供实验依据。

1 材料与方法

1.1实验材料

1.1.1实验动物雌性Wistar大鼠50只，8周龄，体重(200±20) g，清洁型，由皖南医学院机能实验中心提供，实验中动物处置符合皖南医学院实验动物伦理委员会要求。

1.1.2实验试剂胆固醇、甘油三酯、低密度胆固醇、高密度胆固醇、脂蛋白a和脂联素检测试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供，血糖仪(586-180909299，江苏鱼跃医疗设备股份有限公司)，葡萄糖注射液(180823，吉林省华牧动物保健品有限公司)，基础饲料(长沙市天勤生物技术有限公司提供)，高脂乳剂(自制)。

1.1.3高脂配方油(玉米)400 g，糖150 g，奶粉80 g，胆固醇100 g，胆酸钠10 g，吐温80 36.4 g，丙二醇31.1 g，维生素2.5 g，食盐10 g，蒸馏水300 mL，所有配料混匀制成高脂乳剂。

1.2高脂模型大鼠诱导选用雌性Wistar大鼠50只，适应性喂养1周后，将大鼠随机分成5组各10只，标记为对照组、高脂组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。对照组大鼠给予普通饲料足量喂养，其余各组大鼠均给予自制高脂乳剂灌胃，1 mL·100 g-1·d-1，每日给药一次。低Zn组喂饲含Zn量为10 mg·kg-1·bw-1，中Zn组喂饲含Zn量为15 mg·kg-1·bw-1，高Zn组喂饲含Zn量为20 mg·kg-1·bw-1。每周称量一次大鼠体重，记录数据变化，每两周测量一次口服糖耐量(OTGG)。

1.3常规指标和生化指标的检测①常规指标包括：体重和OTGG。大鼠体重测量每周测一次，OTGG每两周测一次，测量前一天下午3点均禁食不禁水。第二天上午9点测量OTGG时以50%葡萄糖注射液2 g·kg-1按照体重灌胃给予，剪尾取血，分别测定0 min、30 min、60 min、120 min的血糖值。绘制曲线，按下式计算曲线下面积：AUC=0.5×(FBG0+FBG30)/2+0.5×(FBG30+FBG60)/2+1×(FBG60+FBG120)/2。②生化指标的检测包括：胆固醇(Cholesterol, TC)，甘油三酯(Trilaurin, TG)，低密度胆固醇(Low Density Lipoprotein, LDL-C)，高密度胆固醇(High-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)，脂蛋白a[Lipoprotein(a), LPA]和脂联素(Adiponectin, ADP)。大鼠第7周时集中处死后提取血清，大鼠血清中LPAa和ADP的检测采用ELISA法，TC和TG的检测分别采用COD-PAP和 CPO-PAP法，直接法测量大鼠血清中HDL-C和LDL-C。各项生化指标均采用试剂盒说明书步骤加样，在分光光度计上读取吸光度，计算各项生化指标的含量。

1.4主要仪器紫外可见分光光度计(UV-5100，上海元析仪器有限公司)；分析天平(FA1104，上海光正医疗器械有限公司)；微量移液器(100 μL、200 μL、1 000 μL，德国艾本德股份公司)；高速低温离心机(X-30R，美国Beckman-Coulter 公司)，酶标板快速孵育器(Thermo Fisher Scientific Oy，Multiskan GO 1510)。

2 结 果

2.1大鼠体重变化第W0，W2，W3，W4，W5，W6，W7大鼠体重变化情况见表1。采用重复方差分析显示，不同时点大鼠体重差异具有统计学意义(F=46.87,P=0.001)。在喂养第1周和第5周时，对照组和高脂组大鼠体重差异无统计学意义(P>0.05)，但低、中、高剂量组大鼠体重有统计学意义(P<0.001)，且该三组大鼠平均体重均高于对照组和高脂组。从第6周开始，对照组和高脂组大鼠体重差异有统计学意义(P<0.05)，且第7周时，中剂量组和高剂量组与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2大鼠OTGG指标的变化通过测量第W0，W2，W3，W4，W5，W6，W7大鼠OTGG指数计算大鼠AUC值变化情况见表2，采用重复测量方差分析结果表明，不同时点大鼠AUC曲线面积差异有统计学意义(F=27.50,P=0.00)。第7周时，各组之间差异有统计学意义(P<0.05)，第1周与第7周对照组大鼠 AUC曲线面积并无统计学意义(P>0.05)。

表1 大鼠体重的变化/g

注：每一列不同组间均数上标无相同字母表示组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 大鼠AUC曲线面积变化

注：每一列不同组间均数上标无相同字母表示组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3大鼠生化指标的变化大鼠造模W7取大鼠血清，方差分析血清中各项生化指标含量，结果见表3。结果表明，除TC、LDL-C和HDL-C外其余均有统计学意义(P<0.05)；进一步做组间多重比较各组内TG、ADP和LPA浓度，结果表明ADP在G1组和G3组与对照组之间，差异有统计学意义(P<0.05)；LPA在高脂组和G1组与对照组之间，差异有统计学意义(P<0.05)。

表3 大鼠生化指标的变化/mmol·L-1

注：每一列不同组间均数上标无相同字母表示组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨 论

近年来研究发现糖尿病、高血压病、动脉粥样硬化等多种慢性非传染性疾病的发展过程中往往都伴随着脂代谢异常[7]，通过调节脂代谢可能是预防心血管疾病的有效手段之一。本研究发现一定剂量的Zn对于高脂饲养的大鼠脂代谢具有改善作用，15和20 mg·kg-1·bw-1的干预剂量可以有效缓解高脂血症大鼠血清TG升高，而 10、15、20 mg·kg-1·bw-1均能有效降低大鼠血清中ADP含量。这与桑倩等[8]的研究结论基本一致，但在ADP表达水平上却不完全一致，可能是由于种属、饲料配比以及实验造模周期等原因造成的。

从大鼠体重的增长情况来看，研究发现该脂质乳化剂在第2周时，能够较好的增加大鼠的体重，而从第3周开始时，却出现高脂组较对照组体重反而低的情况，可能是前期灌胃饲养尚未出现耐受的原因，大鼠体重保持较好增长，后期由于适应性改变，体重增长延缓，第6周以后体重增长恢复，这与李益等[9]所研究的肥胖模型形成过程基本一致。提示该模型可能具有较长实验周期的特征，这也与大多数高脂饮食喂养模型规律一致[10-11]。

从大鼠OTGG实验来看，研究发现0～6周各组间AUC曲线面积并无统计学差异(P>0.05)，而从第7周开始对照组AUC曲线面积均小于其他各组，且该脂质乳化剂引起的大鼠血糖异常并未达到高血糖症水平，表明该乳化剂并不能引起高血糖症状，而加Zn组和高脂组大鼠血糖AUC曲线面积差异均不具有统计学差异(P>0.05)。提示该模型并不能使大鼠产生高血糖症状，且加Zn组降血糖的作用可能并未达到预期疗效。

从大鼠血清各项生化指标来看，研究发现各组间TC、LDL-C和HDL-C差异无统计学意义(P>0.05)，其他指标(TG、ADP和LPA)差异均有统计学意义(P<0.05)。对于血清中TG的表达情况，高脂组TG含量明显高于空白对照组，提示模型大鼠血脂代谢异常。中、高Zn组血清TG值明显降低，而低Zn组并未降低，表明Zn在中高剂量时，对血清TG升高存在明显的抑制作用。对于血清中LPA的表达情况，高脂组和中Zn组血清LPA的表达水平均低于对照组，表明中高剂量的Zn可能使血清LPA值减低，而低剂量的Zn可能并不能有效缓解其下降趋势。对于血清中ADP的表达情况，高脂组和对照组大鼠血清ADP表达均高于加Zn组，而低、中、高Zn组均能有效降低大鼠血清中ADP含量。提示一定剂量的Zn对于高脂模型大鼠的血脂代谢可能具有一定的改善作用，但对高脂模型大鼠的 ADP表达可能具有一定的抑制作用。目前研究发现，ADP是由脂肪细胞分泌的一种特异性血浆细胞因子性激素，可以通过多种信号通路促进脂肪酸氧化和抑制脂质合成达到降脂的作用[12-13]。而实验中Zn在改善高脂饲养的大鼠脂代谢过程中，可能通过封闭ADP活动区域，抑制多种信号通路，降低ADP在体内血清表达水平，从而影响其对脂质的调节作用，这也可能是造成目前Zn是否会导致肥胖发生争议所在。

综上所述，Zn对高脂饮食大鼠血清ADP具有一定的抑制作用，且一定剂量的Zn对于高脂饲养的大鼠脂代谢具有一定的改善作用。但由于本次实验周期较短，其长期效应以及Zn与ADP等指标的剂量反应和剂量效应尚需进一步观察。