不同配方高脂饲料建立Wistar大鼠肥胖模型的比较*

罗先慧 彭真 向希雄 张菁华 张明 吴晶

(1.湖北中医药大学，湖北 武汉 430061；2.湖北省中医院，湖北 武汉 430065)

全球的肥胖率正以惊人的速度增长，据《中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)》显示，我国成人肥胖率为11.9%，同比2002年上升了4.8%，形势十分严峻[1-2]。目前肥胖的动物模型有高脂饮食诱导肥胖模型、遗传性肥胖的转基因动物模型、下丘脑性肥胖模型、内分泌性肥胖模型等，由于人类肥胖的原因多数是能量摄入过多导致脂肪堆积，故高脂饲料喂养是建模最常用的方式[3-5]。实验研究较常用的大鼠品种主要是SD和Wistar大鼠[6]。张晓林等[7]分析认为在大鼠肥胖模型建立时Wistar大鼠和SD大鼠并没有明显种异性，SD大鼠的性情较为暴戾，而Wistar大鼠性情温顺容易饲养，所以建立大鼠肥胖模型时Wistar大鼠相对SD大鼠更为方便。并且相关研究表明[7]长期的高脂饲料喂养后Wistar大鼠的肥胖效果要优于SD大鼠，然而目前国内报道的构建肥胖大鼠模型以SD大鼠居多，Wistar大鼠的相关数据缺乏。本研究通过比较不同配方高脂饲料对Wistar大鼠建模效果的影响，以期为提高构建Wistar大鼠肥胖模型成功率提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SPF级雄性Wistar大鼠40只，4周龄，体质量(89.61±6.68)g，由湖北省实验动物研究中心提供(SCXK(鄂)2015-0018)，饲养于湖北中医药大学动物实验中心SPF级屏障系统内(SYXK(鄂)2012-0068)，每个鼠笼饲养5只大鼠，自由饮食，室温(22±1)℃，湿度55%±2%，动物房装有昼夜明暗交替照明系统，每12小时轮转照明。

1.2 饲料配方 [大鼠饲料均委托武汉万千佳兴生物科技有限公司生产，(SCXK(鄂)2016-0011)]

1.2.1 大鼠繁殖饲料 玉米40%、豆粕20%、进口鱼粉7%、面粉23%、进口酵母3.5%、复合矿物盐4%、复合维生素0.2%、复合氨基酸0.8%、油1.5%

1.2.2 17%脂供能高脂饲料 (植物蛋白、动物蛋白、玉米淀粉、麦芽糊精、纤维素、油、复合矿物质、胆碱)78.8%、蛋黄粉10%、猪油10%、胆固醇1%、胆酸钠0.2%

1.2.3 45%脂供能高脂饲料 (玉米、小麦、豆粕、进口鱼粉、矿物质及复合维生素、油、复合氨基酸)51.16%、蔗糖13.95%、猪油11.16%、蛋黄粉18.61%、胆固醇0.19%、胆碱钠0.28%、进口鱼粉4.65%

1.3 实验血生化仪器 由美国贝克曼公司提供的全自动生化分析仪(型号：AU5800)。

1.4 实验方法 40只大鼠均采用普通繁殖饲料适应性喂养1周，1周后随机分为4组，其中对照组10只，高脂饲料A组10只，高脂饲料B组10只，高脂饲料C组10只。对照组继续使用大鼠繁殖饲料喂养，高脂饲料A组给予17%脂供能高脂饲料喂养，高脂饲料B组给予45%脂供能高脂饲料喂养，高脂饲料C组给予大鼠繁殖饲料和45%脂供能高脂饲料1:1混合喂养，每日观察并记录大鼠精神状态、活动欲、饮水量和摄食量，每周定时测量并记录大鼠体质量(g)。喂饲至12周所有大鼠统一取材。取材前12小时禁食禁水。测量大鼠鼻尖至肛门长度(身长)、测量大鼠体质量，腹腔注射10%水合氯醛(3.5mL/kg)麻醉后腹主动脉留取血标本2mL，3500r/min离心5 min后取血清。大鼠开腹后分离肾周脂肪、附睾脂肪组织，先用0.9% 氯化钠溶液冲洗干净，用滤纸吸干称重。根据公式计算BMI、Lee’s指数、脂体比。

BMI=体质量(kg)/身长(m)2

Lee’s指数=体质量(g)^(1/3)/体长(cm)×103

脂体比=(肾周脂肪+附睾周围脂肪质量)/体质量×100%

成模标准：个体体质量超过对照组平均体质量20%的比例[8]。

由美国贝克曼公司提供的全自动生化分析仪检测各血清标本的ALT、AST、TC、TG、HLD、LLD及Glu指标。

2 结果

2.1 不同配方高脂饲料对大鼠每日摄食量的影响 在12周的饲养过程中，高脂饲料各组与对照组呈现出相似的变化趋势，B组的每日平均摄食量较其他各组偏低，与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)，见图1。

图1 各组大鼠平均摄食量Figure 1 Average food intake of rats in each group

2.2 不同配方高脂饲料对大鼠体质量的影响 本实验每周对各组大鼠的体质量进行了阶段性监测，各组大鼠经过1周的适应性喂养分组后，体质量无显著差异(P>0.05)，喂养至第9周A组和B组大鼠的体质量显著高于对照组(P<0.05)。喂养至第11周，C组大鼠体质量显著高于对照组(P<0.05)，见表1。

表1 不同配方高脂饲料对大鼠体质量的影响Table 1 The effect of high-fat diets with different formulas on rat body mass

2.3 不同配方高脂饲料对Wistar大鼠建模成功率的影响 第12周测量大鼠体质量前进行了禁食、禁水12小时的处理，其测量值不可作为评判各组大鼠成模率的指标，故选用前11周的大鼠体质量数据来评判建模效果。结果发现，经过11周的高脂饲料喂养，以高出对照组大鼠平均体质量的20%作为评判大鼠肥胖模型成模率的指标，A组大鼠的成模率在第11周的成模率为50%，而B组的成模率为40%，C组为10%。四组间成模率的差异具有统计学意义(P<0.05),高脂饲料A组、B组的成模率显著高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。高脂饲料C组与对照组的差异均无统计学意义(P>0.05)，高脂饲料A组与高脂饲料B组的成模率无统计学差异(P>0.05)，与C组比较差异具有统计学差异(P<0.05)。

2.4 不同配方高脂饲料对大鼠形态学指标的影响 经过11周的高脂饲料喂养，各组大鼠的身长较对照组均无显著性差异(P>0.05)。A组、B组的大鼠的BMI指数、Lee’s指数显著高于对照组(P<0.05)。B组大鼠肾周脂肪重量、附睾脂肪重量和脂体比均显著高于对照组(P<0.05)。A组大鼠仅有附睾脂肪重量显著高于对照组(P<0.05)，肾周脂肪重量、脂体比与对照组无显著性差异(P>0.05)，见表2。

表2 不同配方高脂饲料对各组大鼠形态学指标的影响Table 2 The effect of high-fat diets with different formulas on the morphological indexes of rats in each group

2.5 不同配方高脂饲料对大鼠血清相关生物化学指标的影响 B组大鼠血清TC、TG、LDL-C浓度较对照组显著升高(P<0.01)，而HDL-C浓度显著降低(P<0.05)。A组大鼠血清TC浓度较对照组显著升高(P<0.05)，HDL-C浓度显著降低(P<0.05)，C组大鼠血清TC、TG、HDL-C 、LDL-C较对照组均无显著性差异(P>0.05)。实验中高脂饲料A组、B组、C组大鼠血清AST、ALT、Glu较对照组均无显著性差异(P>0.05)，见表3。

表3 不同配方高脂饲料对大鼠血清相关生物化学指标的影响Table 3 The effect of high-fat diets with different formulas on serum biochemical indexes in rats

3 讨论

食源性肥胖模型被认为是众多肥胖动物模型中最接近自然状态下的肥胖模型，高能量、高营养的食物摄入是食源性肥胖主要致肥因素[9-10]。高脂饲料的配方比例是决定大鼠肥胖造模成功与否的关键，目前常见的高脂饲料配方为基础饲料与添加物 (如:猪油、玉米油、鸡蛋、蛋黄粉、胆固醇、胆盐等) 充分混合而成[11-12]。传统认为脂肪含量越高,老鼠发生肥胖的程度越大[13]。朱磊等[14]研究发现高脂饲料含脂量过高会导致大鼠进食量减少，不利于建立肥胖模型。目前较为成熟的高脂饲料配方主要为基础饲料加入猪油(10%～15%)和胆固醇(1%～2%)等[15]。也有文献报道[16]采用普通饲料和高脂饲料混合喂养，尊重大鼠的自主选择，更加符合人类肥胖的过程。本次实验选用17%、45%的脂供能高脂饲料和45%的高脂饲料与普通大鼠繁殖饲料1∶1混合饲料喂养，并与对照组普通饲料喂养进行比较。以超过基础饲料喂养组体质量20%为依据[8]，17%脂供能高脂饲料组和45%的脂供能高脂饲料组的成模率均显著高于对照组。

营养性肥胖大鼠模型的判断标准并未统一，通常以高脂饲料喂养组体质量超过基础饲料喂养组体质量20%为依据，但是近年来越来越多的研究指出应结合大鼠的Lee’s指数、皮下脂肪的堆积程度、血脂、血糖等情况综合评判[16]。本研究中，A组和B组的成模率差异无统计学意义，B组大鼠的肾周脂肪重量、附睾脂肪重量和脂体比均显著高于对照组；血清TC、TG、LDL-C浓度较对照组显著升高，HDL-C浓度显著降低。

有相关报道[17]提出普通饲料和高脂饲料混合喂养大鼠,由大鼠自主选择,在保证正常生长发育和营养平衡的同时通过额外摄入能量诱导肥胖的发生。这种喂养方法更符合人类肥胖形成过程中摄食的特点。但本次实验中45%的高脂饲料与普通大鼠繁殖饲料1∶1混合喂养组成模率低，且与单纯高脂饲料组相比，差异具有统计学意义。这可能是混合喂养虽然模拟人类的饮食方式，但因为饲料的含脂量不够，所以大鼠的体质量增长不显著，这种过于理想的造模方式在实际造模过程中效果往往不甚理想。

同种属实验动物在接受相同的高脂饮食喂养后，部分产生明显肥胖，而部分动物的体重增长比例相对较低，即会出现肥胖易感和肥胖抵抗现象。有研究表明[18]，在喂养大鼠的第2～4周剔出具有肥胖抵抗的大鼠可以明显提高建模率。本次实验考虑观察大鼠整体的肥胖成模率，故没有剔出肥胖抵抗的大鼠，导致成模率不高，建模时间长。高脂饲料各组大鼠虽然长期高脂、高糖饮食，尚未对肝功能及血糖造成显著性影响，但是否存在肝脏组织脂肪变性及糖耐量异常，还需进一步的实验研究及探索。

4 结论

本研究结果显示，45%的高脂饲料更适合构建Wistar大鼠肥胖模型。