肥胖大鼠（精选7篇）
肥胖大鼠 篇1
一、前言:
肥胖是由于机体摄入的能量远远超过消耗的能量而致使大量能量蓄积于体内, 进而引起机能功能障碍的一种代谢性疾病。研究指出, 95%的肥胖是由于进食过多高热量食物多于人体运动的能量消耗而致的脂肪过度积累, 由此可以看出营养摄入过剩和体力活动不足是引发肥胖的主要影响因素, 尽管遗传对肥胖的产生有一定作用, 但通过改变遗传而达到减肥目的不易达到, 因此, 通过运动干预来矫正营养性肥胖值得进一步研究。
二、对象与方法
(1) 对象:从某大学医学院实验动物中心选取六周龄体重在171.4±20.7g的健康雄性大鼠30只为实验对象。
(2) 方法: (1) 营养性肥胖大鼠造模:对选取的30只大鼠选一周的适应性喂养, 然后从中选取22只用于营养性肥胖大鼠模型的建立, 其它剩下的8只大鼠进用正常喂养, 并作为空白对照组。经过10周的高能量食物的喂养, 造模组的大鼠体重平均值明显高于对照组, 且有非常显著性差异, 表明营养性肥胖大鼠模型建立成功。 (2) 实验分组:将经造模后剩下的18只肥胖大鼠随机分成三组:肥胖对照组、有氧游泳运动30分钟、有氧游泳运动60分钟, 每组6只大鼠, 实验周为10周, 在实验期间和结束时均对大鼠进行形态指标及血生化指标的测试, (3) 统计处理法:采用EXCEL软件包对实验期间和实验结束后所采集的有效数据进行描述统计处理。
三、结果
(1) 造模组与对照组体重变化情况
把选取的22只造模大鼠 (造模组) 与剩下的8只大鼠 (空白对照组) 进行体重的比较发现, 实验前造模组大鼠与空白对照组体重均值无显著性差异;经过2周的高能量饲料喂养后, 造模组大鼠的体重高于空白对照组, 但仍无显著性差异;经过4周的高能量饲料喂养后, 造模组大鼠的体重明显高于空白对照组, 且无显著性差异;经过6周的的高能量饲料喂养后, 造模组大鼠的体重明显高于空白对照组, 且有显著性差异;经过8周的高能量饲料喂养后, 造模组大鼠的体重明显高于空白对照组, 且有显著性差异;经过10周的的高能量饲料喂养后, 造模组大鼠的体重达356.9±18.3g明显高于空白对照组体重达288.7±22.1g, 且有非常显著性差异。依据造模大鼠的评价标准 (造模组大鼠体比空白对照组增加20%) , 造模组有18只大鼠造模成功, 成功率为81.8%。
(2) 运动对肥胖大鼠形态指标的干预情况
体重和Lee’s指数是反映形态发育情况最有效的指标。实验前肥胖对照组、有氧游泳运动30分钟组、有氧游泳运动60分钟组肥胖大鼠体重与Lee’s指数无显著性差异, 说明三组大鼠为同质性动物。经过2周实验干预后, 三组体重与Lee’s指数无显著性差异;经过4周实验干预后, 三组体重与Lee’s指数无显著性差异;经过6周实验干预后, 三组体重与Lee’s指数无显著性差异;经过8周实验干预后, 三组体重与Lee’s指数有显著性差异;经过10周实验干预后, 肥胖组大鼠达体重412.7±19.3g、有氧游泳运动30分钟组大鼠体重达397.3±17.8g、有氧游泳运动60分钟组大鼠体重达375.8±22.4g, 三组大鼠体重存在非常显著性差异;经过10周实验干预后, 肥胖组大鼠达Lee’s指数321.2±7.8g、有氧游泳运动30分钟组大鼠Lee’s指数达301.4±9.1g、有氧游泳运动60分钟组大鼠Lee’s指数达283.2±10.5g, 三组大鼠Lee’s指数存在非常显著性差异
四、讨论
肥胖的本质是指体内脂肪的含量增加, 或者体内脂肪的含量占总体重的百分比超过机体的承受能力影响健康水平的一种慢性疾病。因此, 要想有效地预防和干预肥胖, 准确测定人体内体脂含量与血糖、血脂水平就显得尤为重要。体重和Lee’s指数是反映肥胖状况的最直接, 最有效的指标, 因此测定两指数的变化情况, 以评价肥胖大鼠造模效果。研究指出, 95%的肥胖是由于进食过多高热量食物多于人体运动的能量消耗而致的脂肪过度积累, 由此可以看出营养摄入过剩和体力活动不足是引发肥胖的主要影响因素, 尽管遗传对肥胖的产生有一定作用, 但通过改变遗传而达到减肥目的不易达到。因此, 建立与人们生活规律相似的营养性肥胖模型, 对于肥胖的防控有非常重要的意义, 基于此, 我们采用符合人们生活特点的高脂、高糖等高能量饲料进行营养肥胖大鼠造模, 其中有20%左右的大鼠未能达到肥胖大鼠标准, 分析其原因可能是由于大大鼠不仅由于摄入过量的高能量饲料, 也有可能与遗传因素有关。
参考文献
[1]刘建新.大学生健康教育的调查研究[D].山东师范大学, 2005[1]刘建新.大学生健康教育的调查研究[D].山东师范大学, 2005
[2]李米环.体力活动对职业女性体质健康干预的效果评价[J].青春岁月, 2012[2]李米环.体力活动对职业女性体质健康干预的效果评价[J].青春岁月, 2012
[3]李米环, 李国强, 雷宗怡, 等.西安市中老年女性能量代谢水平与健康状况的关系[J].广东医学, 2011[3]李米环, 李国强, 雷宗怡, 等.西安市中老年女性能量代谢水平与健康状况的关系[J].广东医学, 2011
[4]李国强, 李米环.体力活动对中老年女性肥胖影响的调查研究[J].西安体育学院学报.2007, 24 (3) :76-79.[4]李国强, 李米环.体力活动对中老年女性肥胖影响的调查研究[J].西安体育学院学报.2007, 24 (3) :76-79.
[5]李国强.营养干预对中老年女性肥胖者的效果评价[J].现代预防医学, 2012[5]李国强.营养干预对中老年女性肥胖者的效果评价[J].现代预防医学, 2012
[6]李国强, 李米环.中国汉族大学生体质发展趋势与健康促进干预[J].中国组织工程研究与临床康复, 2010[6]李国强, 李米环.中国汉族大学生体质发展趋势与健康促进干预[J].中国组织工程研究与临床康复, 2010
[7]李国强.陕南中老年农村妇女体力活动评价[J].中国公共卫生, 2012[7]李国强.陕南中老年农村妇女体力活动评价[J].中国公共卫生, 2012
肥胖大鼠 篇2
1 材料和方法
1.1 材料
黄芩苷 (Baicalin) 和牛磺胆酸钠由宣城百草植物工贸有限公司和Sigma公司出产;兔抗大鼠NF-KB多克隆抗体和IL-6酶联免疫吸附试验 (ELISA) 试剂盒为Neomarker公司和晶美生物工程公司产品。成年SD大鼠48只 (雌雄各半) , 体重 (245±15) g, 由佳木斯大学实验动物中心提供。
1.2 动物分组
先将大鼠分为3大组:对照组 (C组) , ASP组, ASP+黄芩苷治疗组 (ASP+B) 。ASP+B组依黄芩苷用量不同分为2组:ASP+B-L (低剂量组) :0.25g/kg;ASP+B-H (高剂量组) :1.00g/kg。ASPB各组又分为术后3, 6, 12h组。大鼠术前12h禁食, 自由饮水。见表1。
1.3 试验方法
1.3.1 动物模型的建立
参照文献麻醉大鼠, 开腹暴露相应部位, 确认胰腺, 然后对各组进行分别处理:ASP组及ASP+B组应用5%牛磺胆酸钠逆向注入经过夹闭的胆胰管0.15~0.2mL, 注射结束继续夹闭3~5min。C组以同法给予等量生理盐水。ASP+B组于建模结束后1h给予应用不同剂量黄芩苷注射液, C组和ASP组给予等量生理盐水。
1.3.2 标本收集
各组于建模后处死大鼠, 门静脉取血, 观察腹腔大体病理改变, 并留取胰腺组织和肝脏组织, 行甲醛固定。
1.3.3 指标检测
取胰腺和肝组织固定、常规切片, HE染色;在光学显微镜下观察肝细胞的病理组织学变化。测定3、6、12h血清谷丙转氨酶 (ALT) 和淀粉酶活性, 并用ELISA法检测IL-6。参照文献的方法标记NF-JB探针, 对肝组织NF-JB活性测定[4], 以积分灰度值表示NF-JB的活性变化。
1.4 统计学处理
采用SPSS统计软件进行数据分析。实验结果以±s表示。各组血清ALT、AMP含量及IL-6、NF-JB活性比较作t检验。
2 结果
2.1 应用黄芩苷注射液后各治疗组的血清淀粉酶
指标明显低于模型组, 但高于对照组 (P<0.05) , 但黄芩苷不同剂量组之间的血清淀粉酶的指标差异无统计学意义 (P>0.05) 。应用黄芩苷的各组各时间点血清ALT和IL-6见表2。可见, 在术后6h, 高剂量的黄芩苷治疗效果较好, 但在术后12h, 中等剂量的黄芩苷对肝功能的改善较明显, IL-6下降幅度明显大于其余各组指标, 经测算, 其差异具有统计学意义 (P<0.05) 。
2.2 黄芩苷治疗ASP大鼠对肝组织NF-KB活性的影响
除对照组组外, 其余各组组在术后3h肝组织中NF-KB存在显著活化, 6h后活化程度下降, 存在随着时间推移, NF-KB活性逐渐下降的趋势, 见表3。但在各时段中, 对照组活性明显较低 (P<0.05) 。根据黄芩苷应用剂量的高低, 各组术后各时段NF-KB活化程度出现不同走向, 其中, 低剂量组和模型组在各时段的数值上低于模型组, 但其差异的显著性不具有统计学意义 (P>0.05) 。高剂量组和低剂量组在各时段的差异的显著性均具有统计学意义 (P>0.05) 。
2.3 ASP大鼠肝组织的大体及微观病理变化
对照组大鼠肝呈鲜红色, 表面光滑, 无渗出及出血;光学显微镜下未见肝小叶、汇管区有明显变化。模型组12h可见腹腔内大量血性腹水, 胰腺水肿、明显坏死, 镜下见肝小叶汇管区内大量炎性细胞浸润, 局部可见肝细胞坏死样改变。黄芩苷治疗组上述变化较模型组明显减轻。
3 讨论
急性重症胰腺炎 (ASP) 是临床常见的危重病, 不仅可以导致沉重的治疗费用, 还有较高的致残率和致死率[1]。在急性重症胰腺炎发生发展的过程中, 肝脏最常受累, 急性重症胰腺炎合并肝损害极为常见。ASP发生发展时, 蛋白激酶B (PKB) 磷酸化水平上升和大量单核细胞的积聚, 可以使肝组织中NF-KB显著活化[3], 并调节细胞因子的分泌, 比如血中IL-6等含量明显增加, 继之参与多种原因引起的组织损伤过程。He等[4]发现诱导大鼠发生急性胰腺炎的12h内就可以出现肝脏组织的病变, 而肺和肾损害不明显, 可见肝脏的病变损害非急性胰腺炎的病情有很大影响。急性重症胰腺炎以及并发肝损害全部机制目前尚不十分明确, 观点众多。其中, “二次打击”学说较好地阐述了ASP的复杂机制[6]。在干扰素的研究中发现, 干扰素-γ可以令NF-KB升高, 影响细胞因子的调节作用是胰腺炎病情加重[7]。还原型谷胱甘肽对其治疗作用也与细胞因子有关[8]。Stimac等研究发现, IL-6在急性胰腺炎发展的初期就对病情的发展有不可忽视的影响[9]。而且, 通过阻断IL-6来抑制STAT-3的活性, 明显可以减轻急性重症胰腺的损伤[10]。本研究结果表明, 在应用了黄芩苷治疗后, 各时段的ALT和IL-6和NF-KB的活性也相应都有所下降, 肝胰组织病理改变也较轻。说明黄芩苷对ASP所致肝损伤具有一定的治疗或保护作用。其作用机制可能是黄芩苷参与了NF-KB的活化、因而减少IL-6等多种炎症因子的释放, 进而改善病情发展。同时可见, 在术后6h, 高剂量的黄芩苷对IL-6和ALT改善效果较好, 但在术后12h, 低剂量的黄芩苷对肝功能也有较好的影响, 说明, 高低剂量的治疗效果在时间上有所不同。NF-KB的活性下降在不同剂量组的不同时段的差异都具有统计学意义。提示:本实验黄芩苷的应用剂量不同影响NF-KB的活性, 可以推测, 剂量不同也可以对下游细胞因子和肝脏功能产生影响。但中药应用有其独特的作用机制, 尚不能因此推断黄芩苷可以控制NF-KB和细胞因子的调控。同时, 由于肝细胞对药物的代谢和转化有影响, 肝细胞损伤势必会药物代谢有干扰。在刘兆明等学者对大鼠离体组织的黄芩代谢研究中发现, 大鼠的肝脏和肾脏都可以把黄芩苷水解代谢成黄芩素, 同时, 肝脏、肾脏和小肠、膀胱又可以催化黄芩素生成黄芩苷[11]。这也是本研究中应用黄芩苷治疗时, 出现NF-KB和IL-6等随时段变化不十分一致的原因之一。因此提示, 黄芩苷治疗急性重症胰腺炎的过程中作用机制复杂, 需要更深入的探索研究。
摘要：目的:观察黄芩苷对ASP肥胖大鼠肝组织的损伤的影响情况。方法:建立ASP大鼠肝损伤模型, 测定血清谷丙转氨酶 (ALT) 和淀粉酶的活性, 检测肝组织匀浆中IL-6、NF-KB的含量。结果:医院黄芩苷可以使ASP大鼠的血清ALT、AMP、IL-6水平和NF-KB活性有所下降。结论:黄芩苷在ASP发生发展过程中对受损肝组织有保护作用。
关键词：黄芩苷,ASP
参考文献
[1]芦波, 钱家鸣.重症急性胰腺炎病因及发病机制研究进展[J].中国实用外科杂志, 2012, 32 (7) :590-592
[2]崔雄, 金香子.黄芩苷对大鼠肝损伤的保护作用[J].时珍国医国药, 2007, 18 (11) :2795
[3]赵靖, 郑驰, 刘曦, 等.NF-KB与急性重症胰腺炎[J].西南军医, 2013, 5 (15) :3271-3274
[4]He ZJ, Matikainen MP, Aho H, et al.Extrapancreatic organ impaiment in caerulein induced pancreatitis[J].Ann Chir Gynaecol, 1999, 88 (2) :112-117
[5]孟红波, 房林, 卢少毅, 等.干扰素-R对急性胰腺炎大鼠NFKB及细胞因子的影响[J].同济大学学报 (医学版) , 2011, 4 (32) :19-23
[6]严吉夫, 杨能红, 孙诚谊.细胞因子与急性胰腺炎[J].现代实用医学, 2010, 22 (12) :1415-1417
[7]梁坚, 周宇, 王壮, 等.急性胰腺炎肝损害与血清IL-18、TNFA、NO的关系[J].南方医科大学学报, 2010, 30 (8) :1912-1914
[8]申振宇, 蒋晓峰, 孙斌, 等.还原型谷胱甘肽对急性胰腺炎肝损害的保护机制[J].同济大学学报 (医学版) , 2011, 32 (1) :73-77
[9]Stimac D, Figic E, Milic S, et al.Prognostic Values of IL-6, IL-8and IL-10in acute pancreatitis[J].J Clin Gatroenterol, 2006, 40 (3) :209-212
[10]Chao KC, Chao KF, Chuang CC, et al.Blockade of interleukin6accelerates acinar cell apoptosis and attenuates experimental acute pancreatitis in vivo[J].Br J Surg, 2006, 93 (3) :332-338
肥胖大鼠 篇3
The prevalence of obesity is increasing rapidly worldwide.Along with the increase in obesity,a parallel increase in the prevalence of metabolic complications has occurred,such as diabetes,and dyslipidemia[1].Insulin resistance plays central role in the clustering of these disease.Searching for novel and safe drugs against metabolic abnormal disease continues to be the major focus in drug discovery.
Several studies have shown beneficial effects of berberine on diabetes,hyperlipidemia and obesity[2].A series of reports showed that berberine may stimulate glucose uptake[3],inhibit adipocyte differentiation[4],stimulate insulin secretion[5],enhance insulin sensitivity,and increase insulin receptor expression[6].However,the mechanisms remain largely uncertain,and data on the effect of BBR on deep adipose tissues,liver lipid and endoplasmic reticulum(ER)stress are very limited,especially from in vivo studies[7].Recent research suggested that ER stress plays an important role in the onset of the state of obesity,insulin resistance and T2DM[8].The ER and related signaling networks are emerging as a potential site for the intersection of inflammation and metabolic disease[9].It is not clear how for berberine to ameliorate insulin resistance and improves insulin sensitivity and whether there is a crosstalk between inflammation and endoplasmic reticulum(ER).
In vivo animal models such as high-fat diet-induced obesity(DIO)mouse and rats have been developed and used extensively in the investigation of metabolic diseases[10].Therefore,the aim of the present study was to examine the metabolic effects and related mechanisms of BBR in a DIO rat model.The effects of BBR on the plasma concentration of glucose and lipids,inflammatory cytokines and liver biomarkers of endoplasmic reticulum(ER)stress were also investigated.
1 Materials and method
1.1 Animal experiments
Sprague-Dawley rats were obtained from Shanghai BK Experimental Animal Center.Animals were kept in an environmentally controlled breeding room(temperature:(20±2)℃,humidity:(60±5)%,12-h dark/light cycle).All rats had free access to food and water.After 1 week of acclimation with free access to regular rodent chow and water,obesity was induced by high fat diet.Diets induced obesity(DIO)rats were treated with a total dose of BBR of 75,150 or 300mg/kg everyday,respectively(n=12).Vehicle group was treated with physiological saline solution(n=12).Pioglitazone at 10 mg/kg was treated as positive control(n=12).Rat weight and food intake were recorded every 3 days with the day of treatment with berberine or control as day 0.At 7,14,21 days,fasting plasma parameters were tested.Blood samples were taken by tail.When sacrificed on days 21,rats liver,kidney,spleen and epididymal fat tissues were dissected and weighed.The liver tissues from the vehicle-treated controls or the berberine-treated DIO mice were frozen in liquid nitrogen immediately and stored at80℃.All experimental animals were overseen and approved by the Animal Care and Use Committee before and during experiments.
1.2 RNA preparation and Quantitative real-time PCR analysis
Total RNA was prepared with TRIzol(Invitrogen)according to the protocol recommended by the manufacturers.RNA was dissolved in pure water and quantified at 260/280 nm,and sample integrity was checked by 1.5%agarose gel electrophoresis.Realtime reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR)analysis was used to measure mRNA expression of genes TNF-a,IL-6,CHOP and eIF in the control ofβ-actin.mRNA expression of genes was quantified by the one step SYBR PrimeScriptTM RT-PCR kit according to the manufacturer's instructions(Takara).The primer sequences used for the real-time PCR analyses are available in table 1.
1.3 Measurement of triglycerides,free fatty acids,LDL and cholesterol
Blood sample from each rat was collected and serum was separated by centrifugation for the measurement of level of glucose,triglyceride and total cholesterol.Serum glucose concentrations were analyzed using Glucose(HK)Assay Kit(Sigma-Aldrich).Serum triglyceride concentrations were analyzed using Serum Triglyceride Determination Kit(SigmaAldrich).Serum cholesterol concentrations were analyzed using Amplex(R)Red Cholesterol Assay Kit(Invitrogen).All experimental assays were done according to the manufacturer's instructions.
Note:Data are presented as means±SEM(in mmol/L).1)P<0.05 or 2)P<0.01 compared to vehicle
1.4 Statistical analysis
Data were assessed by SPSS 11.5 software.Results are expressed as mean±standard deviation(SD).The One-Way ANOVA Post-Hoc Multiple Comparisons LSD and t-test were used for statistical comparison between groups and within group.A difference was considered significant at P<0.05.
2 Results
2.1 Berberi ne reduced weight gain,deep adipose tissues
There is not significant change in cumulative food or water intake over 3 weeks.On day 21,the body weight of Berberine group declined slightly.Compared with vehicle group,the decreased rate was0.1%,0.7%,2.3%in 75,150 and 300 mg/kg separately[(479.1±7.3),(484.8±11.3),(473.9±11.4)vs.(486.3±11.1)g].While the body weight of Pioglitazone increased 1.8%[(492.0±11.6)vs.(486.3±11.1)g].Vis-ceral fat was dissected and weighed after the rats were sacrificed.The results showed that deep adipose tissues of 300 mg/kg berberine group were lower than vehicle group[(15.51±2.55)g vs.(18.66±1.66)g,P=0.03].
Note:1)P<0.05,2)P<0.01 compared to vehicle
2.2 Effects of Berberine on blood glucose and serum insulin levels
Berberine showed hypoglycemic effects in DIO rats.Fasting blood glucose levels were measured after rats were fasted for 6 hours on days 7 and 14(during treatment),day 21(last day of treatment).From day14,pioglitazone(10 mg/kg)significantly decreased fasting blood glucose of diabetic rats(Fig.1).Compared with vehicle group,berberine(300 mg/kg)and pioglitazone(10 mg/kg)both decreased fasting blood glucose of diabetic rats on day 21.Unlike pioglitazone group,berberine had no effect on the raised diabetic serum insulin levels.
2.3 Effect of BBR on plasma lipids and free fatty acids
Berberine showed dose dependent effect on fasting total cholesterol(TG),triglycerides(TC)and free fatty acids(FFAs).After 21 days of treatment,the levels of TG,TC and FFAs decreased in the high dose berberine group(P=0.05,P=0.04,P=0.05).Pioglitazone also significantly decreased TG,TC and FFAs levels(P=0.03,P=0.01,P=0.02).(Table 1).
Note:A:real-time PCR analysis of genes involved in inflammation(A),endoplasmic reticulum stress(B)from the liver of DIO rats treated with vehicle or BBR.Each value indicates the amount of m RNA relative to that in the vehicle-treated mice.Actin was used as the invariant control.Data are means±standard deviation SD(n=10).1)P<0.05 or 2)P<0.01 compared to vehicle
2.4 BBR regulated the expression ofgenes in-volved in inflammatory and ER stress in the liver of DIO rats
Inflammation-related genes TNF-a,IL-6 and endoplasmic reticulum stress-related genes CHOP,and eIF,significantly decreased in the berberine group(Fig.2).
3 Discussion
Diabetic-dysli pidemic rats induced by high-fat and high-cholesterol diets are easily obtained.It is steady animal models for simulating clinically obesity individuals complicated with dyslipidemia and also for screening drugs with hypoglycemic effects.In the present study,the effects of BBR on metabolic diseases were assessed using a DIO rat model.We observed that berberine(300 mg/kg)had hypoglycemic effect and hypolipidemic effect.The effect of BBR on insulin secretion were investigated,as well as food intake and body weight,parameters relating to liver insulin signal,ER stress and inflammation were assessed.All results showed berberine significantly improved the metabolic control induced by diets.
BBR has been shown to have hypoglycemic and insulin-sensitizing activity both in animal model[11]and in type 2 diabetes mellitus patients[12,13].Previous research has identified BBR as a drug candidate for hyperlipidemia,which is also characteristic of subjects with insulin resistance and T2DM.Pitoglitozone was selected for evaluating hypoglycemic and hypolipidemic activity.It was associated with better blood glucose and lipid control in type 2 diabetic patients.Decrease in body weight and deep adipose tissues demonstrated after 3 weeks of treatment in the high dose berberine group in our research.BBR administration into DIO mice reduced body weight without a significant effect on food intake,which is consistent with previous reports[14].Thus,unlike TZDs,which may lead to weight gain,BBR may be more suitable for insulin-resistant T2DM patients with obesity.
The results showed hypoglycemic effects of BBR at week 3.Despite studies supporting the insulinotropic capabilities of BBR[15],our study did not show any insulinotropic effect in accordance with a recent study in rats.The effect of BBR on insulin secretion is controversial.The reason for these discrepancies is unclear and may be due to the different experimental conditions and research models used.The insignificant effect of BBR on the aforementioned parameters suggest that BBR improves glucose control through other mechanisms,such as reduction of FFA and inflammation response,leading to improved insulin sensitivity and also may be related to reduction of ER stress.
Several studies have demonstrated that FFAs are inversely related to pancreaticβ-cell response to glucose,and elevated blood FFAs contribute to the development of insulin resistance and T2DM.We found in DIO rats that BBR supplementation appeared to decrease plasma FFA levels as well as lipid deposition in the liver.The similar phenomena was observed when impaired glucose tolerance rats were given with berberine,and a recent in vitro study showed that BBR can reverse FFA-induced insulin resistance in adipocytes[16].The general idea is that as consequence of both hepatic and peripheral insulin resistance,the hepato-cellular accumulation of triglycerides,initially leads to an altered metabolism of glucose and free fatty acids in the liver.Hence,the improved ability of BBR to control blood glucose might be related to its FFA and lipid lowering effects.
Low-grade chronic inflammation is one of the major characteristics of obesity and obesity-related metabolic disorders such as diabetes mellitus[17].Neutralization of overexpressed TNF-αin obese fa/fa rats caused a significant increase in the peripheral uptake of glucose in response to insulin.These results indicate a role for TNF-αin obesity and particularly in the insulin resistance and diabetes that often accompany obesity.It is reported that in insulin-resistant states of obesity and T2DM,the plasma concentration of TNF-αis increased.In the previous study,researchers have shown that berberine has both antiadipogenic and anti-inflammatory effects on 3T3-L1adipocytes[18].We observed that berberine treatment at the doses of 300 mg/kg/d tended to reduce levels of the inflammatory biomarkers TNF-αin the liver,which plays essential roles in metabolism,biosynthesis,excretion,secretion and detoxication.Therefore,it is likely that BBR could improve metabolic diseases probably through its anti-inflammatory property as well[19].ER stress has been recognized in various models of liver injury and human liver diseases[20].Livers and hepatocytes from rats on a high saturated fat diet were characterized by increased CHOP protein.Moreover,an in vitro model of hepatocytes(HepG2)shows that triglycerides induce the expression of endogenous ER stress markers,including peIF2alpha and CHOP.ER stress,in turn,leads to the suppression of insulin receptor signaling,and therefore insulin resistance.In the present study,we found for the first time that the mRNA of ER stress gene expression profile,such as CHOP and EIF was reduced after berberine treatment.ER stress are associated with metabolic derangements,especially with insulin resistance[21].In this aspect,it is interesting to note that BBR reduced inflammatory gene expression in liver of obese animals[22].Inflammation and ER stress are linked at many levels:both are short-term adaptive systems necessary for the function and survival of the organism and both are detrimental when chronically engaged.Both of ER stress and inflammation responses will influence on insulin resistance.
肥胖大鼠 篇4
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
选择3周龄的清洁级SD幼鼠55只, 雄性, 体重75.52±7.64g, 购自中国科学院上海动物研究所上海斯莱克实验动物有限责任公司[许可证号:SCXK (沪) 2012-0002, 合格证号:2007000546402]。对照组喂饲普通饲料, 建模组喂饲高脂饲料, 自由饮食饮水。实验期间分笼喂饲, 饲养房条件:温度18℃~22℃, 湿度50%~70%, 光照12h明/暗。每天定时观察饮水量、饮食量、排泄量, 每周测一次体重、体长。造模成功标准为体重增加>20%[4]。
1.2 运动方案设计与实施
7周建模后, 选取造模成功大鼠24只, 随机分入4组, 每组6只。分别为静止对照组 (OC) 、低强度运动组 (OL) 、中强度运动组 (OM) 、高强度运动组 (OH) 。本次运动强度的设计为低、中、高运动强度, 运动干预前进行2~3次/天的适应跑台练习 (北京产6跑道大鼠跑台) , 训练3天。OL、OM、OH运动方式以Bedford[5]设计的动物运动模型为依据进行改进, 本运动方案为跑台坡度为0, 跑台速度为15m/min-32m/min, 分别为15-18m/min、21-25 m/min、28-32m/min, 每天总运动时间60min, 5次/周, 采用循环训练法, 周一、周四休息, 共干预8周。干预期间喂普通饲料, 每天进食量控制一致为28g/只, 自由饮水。具体方案见表1。
1.3 样品采集与测定
8周干预后, 对实验大鼠禁食12小时, 禁水6小时。每组取6只, 使用水合氯醛溶液 (8%) 腹腔注射麻醉, 用电子秤 (JM-A20001/中国) 称麻醉后体重, 在无菌状态下剖开腹腔, 取附睾及肾周脂肪组织, 用电子分析天平 (BS223S/北京) 称内脏脂肪量, 体脂率=内脏脂肪量/体重×100%。采集腹主动脉血, 分离血浆, 采用全自动生化仪 (日立/7060) 、生化试剂盒 (北京利德曼生化股份有限公司) 测定血浆蛋白、肝肾功能相关指标。
1.4 数理统计
对实验前后的一系列指标的数据, 采用统计软件包SPSS17.0进行数据整理、统计分析。
2 结果
2.1 不同运动强度干预后大鼠体重、内脏脂肪量和体脂率的比较
如表2图1所示, 8周低、中、高三种不同强度运动干预后青春期SD大鼠体重与OC组相比显著降低 (P<0.01) ;运动组大鼠内脏脂肪量及体脂率均显著低于对照组 (P<0.01) , OM、OH组大鼠内脏脂肪量及体脂率显著低于OL组 (P<0.01) 。
2.2 不同运动强度干预后大鼠肝功能相关指标的比较
注:, ■表示运动组与OC组有非常显著性差异 (P<0.01) ;
如表3、表4、图2、图3所示, 8周不同强度运动干预后青春期SD大鼠血浆白蛋白含量OH组较对照组有明显上升 (P<0.01) 。
注:■表示运动组与OC组有非常显著性差异 (P<0.01) ;▲表示与OL组有显著性差异 (P<0.05) ;★表示与OM有显著性差异 (P<0.05) 。
血浆中总蛋白、白蛋白及球蛋白含量其他组别相比无明显差异 (P>0.05) 。谷丙转氨酶、谷草转氨酶及总胆红素浓度各组别间无明显统计学意义 (P>0.05) 。
2.3 不同运动强度干预后大鼠肾功能相关指标的比较
如表5图2所示, 8周不同强度运动干预后, 血尿素氮与血肌酐的含量各组别间无统计学意义 (P>0.05) 。
3 讨论
3.1 不同运动强度对青春期肥胖大鼠肥胖指标的影响
大量文献报道:有氧运动可以促进骨骼肌线粒体对游离脂肪酸的摄入, 提高线粒体β氧化相关酶表达和活性, 有效促进脂肪分解[6]。李蕾[7]的实验指出:肥胖个体乳酸阈值小, 强度低, 因此在运动减肥中应适当采取相对较小的运动强度。汪军[8]的研究指出:国内外运动减肥处方大多以长时间中低强度有氧运动为主。本实验室的研究结果也显示:60%-70%功能能力运动强度能有效降低体重、体脂肪, 减肥减重效果明显[9,10]。黄联继 (2007) [11]实验发现高强度运动组4周后体重下降明显, 组间比较有显著性差异。由本次实验结果可得:8周不同强度运动干预后, 肥胖大鼠体重、内脏脂肪量和体脂率均呈现大幅度下降, 且运动强度越大, 减肥效果越明显。但是, 在实验干预期间通过对大鼠运动时状态的观察发现, 高强度运动时, 肥胖大鼠较早出现疲劳及无法坚持运动的情况, 并伴随烦躁, 抵抗等情绪波动, 所以建议肥胖患者适宜采取中等强度的运动量。
3.2 不同运动强度对青春期肥胖大鼠肝功能的影响
肝脏是体内代谢脂质的重要器官, 在脂类的消化、吸收、分解、合成以及运输中均起到重要作用。一些动物实验已经表明:运动可以引起肝的适应, 防止脂肪的过度堆积[12]。人体实验研究表明:增加身体活动能够较好地改善肝脏功能[13]。Heijden等[14]研究显示:有氧运动能够在体重没有明显下降时已减少肝内脂肪, 但没有发现显著改善ALT水平。然而, Devries[15]的研究显示有氧运动并没有改善肝功能、减少肝内脂肪堆积。因此, 有氧运动对肝功能的影响仍没有达到共识。ALT不仅是肝内脂肪积累的标记, ALT的增加也与胰岛素抵抗和2型糖尿病的增加密切相关[16]。众所周知, 体重减少幅度较大时, 能够减少肝内脂肪、改善肝功能[17]。研究表明, 当体重降低5%时, 能够降低ALT水平, 当体重下降幅度<4%时, 尽管ALT和AST的水平在减重前处于正常范围时, 减重后ALT和AST水平也得到降低, 从而改善了肝功能[18]。本研究低中高三种运动强度对青春期肥胖大鼠干预8周后, ALT和AST水平无明显变化。上述研究结果未达成一致, 可能是由于不同的研究对象和不同的训练量造成的。
3.3 不同运动强度对青春期肥胖大鼠肾功能的影响
有研究表明运动可以增强肾脏组织中的肾素血管紧张素的活性, 引起肾血管收缩和肾血流下降, 导致血尿素氮和血肌酐相关指标的下降[19]。Johansen提出[20]每周三次或以上的中低强度的有氧运动干预对肾脏疾病患者是安全的。亦有文献报道[21], 高强度运动可降低肾小球滤过膜表面负电荷层, 阻止蛋白质滤过的电荷屏障作用, 而造成或加重对肾脏损害, 可能为短期内高强度运动且运动前后相隔时间较短, 从而引起健康大鼠肾脏的一过性损伤。本实验研究结果显示, 低、中、高运动强度对血尿素氮与血肌酐含量无明显影响, 说明运动强度的大小对青春期肥胖人群肾功能无明显影响。
4 结论
肥胖大鼠 篇5
关键词：有氧游泳运动,营养性肥胖大鼠,干预研究
1、前言:
肥胖症被世界卫生组织认为是21威胁人类健康的最严重疾病之至,与艾滋病、吸毒和酒癖被并列为世界四大医学社会问题,可引发冠心病、血脂异常、痛风及骨质疏松等多种疾病的发病率和死亡率的增加。本研究试图对营养性肥胖大鼠进行不同有氧游泳运动时间进行干预,比较营养性肥胖大鼠组与干预组大鼠体重增长、饮食热量摄入、肥胖评定指数、脂体比、血清游离脂肪酸的变化情况等,以评价运动对营养性肥胖大鼠的预防作用。
2、实验对象与方法
2.1、实验对象:
六周龄健康雄性SD大鼠30只,饲养在室内温度保持在18±2℃,室内湿度保持在50±10%,自然光照环境下单笼饲养,室内通风良好,自由饮水,通过1周的观察,发现进食和饮水无异常者正式作为实验对象。
2.2、实验材料及研究方法
2.2.1、营养性肥胖大鼠模型的建立
通过1周的适应性喂养后,将能正常进食和饮水的30只大鼠中随机抽取10只大鼠为为空白对照组,剩余20只大鼠用于建立营养性肥胖大鼠实验模型。经过8周的高脂、高糖营养性饲料喂养后,20只造模肥胖组大鼠体重均值比对照组大鼠体重均值高出60.2±15.7g,显著高于10只空白对照组大鼠的体重均值,有统计学意义,表明高脂、高糖营养性肥胖大鼠造模成功。
2.2.2、实验动物分组
把符合条件的18只造模成功的肥胖大鼠随机分成三组:A组:6只,肥胖对照组;B组:6只,有氧游泳运动30分钟;C组:6只,有氧游泳运动60分钟,训练周期为10周。
2.3、测定指标
2.3.1、体重及Lee’s指数的测定
在实验期间,每周定期和动物解剖后用电子秤测量大鼠体重,用固定器固定大鼠后日上午和处死日口用电子秤测量每只大鼠体重。并用固定器固定大鼠,测量大鼠鼻肛身长,并按。
2.3.2、血脂指标的测定
血脂含量的检测仪器是意大利半自动生化分析仪;血脂检测指标主要包括:总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)。
2.3.3、血清游离脂肪酸的测定
血清游离脂肪酸的测定是依据其与铜离子反应生成脂肪酸的铜盐,这种盐易溶于氯仿中,它的含量与游离脂肪酸含量成正比。然后采用铜试剂测定其中铜离子的含量,据此就可推算出游离脂肪酸的含量。
2.4、统计学处理
采用SPSS13.0应用统计软件对所有数据进行统计学处理。
3、结果
3.1、模型肥胖组与空白组体重和体重指数比较
本实验高脂高糖饲料喂养的肥胖大鼠模型建立是经过八周的实验周期,研究结果显示,实验前对照组大鼠体重和造模组大鼠体重均值差异不具显著性(P>0.05)。两组在实验后第一周体重均值差异不具显著性(P>0.05);实验后第三周造模组大鼠体重明显高于对照组,差异具有显著性(P<0.05);实验后第五周造模组大鼠体重明显高于对照组,且差异具有非常显著性,有统计学意义(P<0.01);实验后第八周造模组大鼠体重明显高于对照组,且差异具有非常显著性,有统计学意义(P<0.01)。
据调查数据显示:高脂高糖饲料喂养组和普通饲料喂养组大鼠Lee’s指数结果发现,实验前两组在实验前Lee’s指数均值差异不具显著性(P>0.05)。两组在实验后第一周Lee’s指数均值差异不具显著性(P>0.05);实验后第三周造模组大鼠Lee’s指数高于对照组,但差异不具有显著性(P>0.05);实验后第五周造模组大鼠Lee’s指数明显高于对照组,且差异具有非常显著性,有统计学意义(P<0.01);实验后第八周造模组大鼠Lee’s指数明显高于对照组,且差异具有非常显著性,有统计学意义(P<0.01)。依据以往研究文献同年龄、同性别实验组大鼠体重比空白对照组增加20%和实验组与对照组大鼠的Lee’s指数变化情况作为判断大鼠是否肥胖的评价标准。20只实验大鼠中有18只大鼠在高脂高糖饲料喂养8周后其体重均值比对照组大鼠体重均高于20%,且两组间大鼠Lee’s指数在实验8周后存在显著性差异,有统计学意义。以上结果表明实验组中有18只大鼠造模成功,成功率达90%。
3.2、运动对肥胖大鼠体重和Lee's指数的干预效果分析
通过八周的高脂高糖饲料喂养的肥胖大鼠模型建立成功后,把选模大鼠分为肥胖对照组、有氧游泳运动30分钟组和有氧游泳运动60分钟组三组,对肥胖大鼠经过10周的不同运动时间的干预后,研究结果显示:在实验后第一周肥胖对照组大鼠体重,有氧游泳运动30分钟组大鼠体重,有氧游泳运动60分钟组大鼠体重均值差异不具显著性(P>0.05)。实验后第二周三组在实验后第二周体重均值差异不具显著性(P>0.05)。实验后第四周三组在实验后第四周体重均值差异不具显著性(P>0.05)。实验后第六周三组在实验后第六周体重均值差异具有显著性,有统计学意义(P<0.05)。实验后第八周三组在实验后第八周体重均值差异具有非常显著性,有统计学意义(P<0.01)。
3.3、运动对大鼠血清游离脂肪酸水平的干预效果分析
通过对肥胖大鼠经过八周的不同时间运动对肥胖大鼠血清游离脂肪酸水平的干预后,研究结果显示:在实验前肥胖对照组、游泳30分钟组和游泳60分钟组血清FFA指标水平的均值差异无显著性(P>0.05),说明各组实验前符合分组条件,属于同质样本群体。实验后肥胖对照组、游泳30分钟组和游泳60分钟组血清FFA水平均值差异具有显著性,有统计学意义(P<0.05),其中肥胖对照组内实验前后血清FFA水平均值差异无显著性,游泳30分钟组内实验前后血清FFA水平均值差异具有显著性(P<0.05),游泳60分钟组内实验前后血清FFA水平均值差异具有非常显著性(P<0.01)。进一步进行游泳30分钟组血清FFA水平与肥胖对照组间比较发现,两组间均值差异具有显著性,有统计学意义(P<0.05),游泳60分钟组血清FFA水平与肥胖对照组间差异有非常显著性,有统计学意义(P<0.01),说明不同运动时间对肥胖大鼠的运动干预具有一定的作用效果。
4、结论
4.1、造模组大鼠体重和Lee’s指数均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01),说明经过8周对大鼠进行高脂高糖饲料的喂养,成功建立了肥胖大鼠模型。
4.2、有氧游泳运动30分钟组大鼠体重和Lee’s指数均值显著低于肥胖对照组,有统计学意义(P<0.05);有氧游泳运动60分钟组大鼠体重和Lee's指数均值显著低于肥胖对照组,有统计学意义(P<0.01),提示有氧游泳运动干预是一种有效的减肥手段,且有氧游泳运动60分钟比有氧游泳运动30分钟减肥效果更明显。
4.3、有氧游泳运动30分钟组大鼠血清游离脂肪酸水平均值显著低于肥胖对照组,有统计学意义(P<0.05);有氧游泳运动60分钟组大鼠血清游离脂肪酸水平均值显著低于肥胖对照组,有统计学意义(P<0.01),提示有氧游泳运动60分钟比有氧游泳运动30分钟有更明显的降低血清游离脂肪酸的效果。
参考文献
[1]杨长山,田勇强.运动锻炼影响体脂代谢的研究进展[J].体育科学研究,1999.
[2]李国强.体力活动对中老年女性肥胖影响调查研究[J].西安体育学院学报,2007.
[3]李米环.能量代谢指标定量评价肥胖的方法学研究[J].现代预防医学,2008.
[4]李国强.基于医学指标与体质量指数关系评价肥胖标准的方法[J].中国组织工程研究与临床康复,2007.
[5]刘善云.有氧运动对小鼠高脂血症及脂蛋白代谢的影响[J].中国教育科学,1998.
肥胖大鼠 篇6
1 实验材料
1. 1 实验动物SD大鼠60 只, 8 周龄, 雄性, 体重 ( 200 ±20) g, 由黑龙江中医药大学动物实验中心提供。
1. 2 实验药品、试剂佩连麻黄方: 由佩兰25g、黄连20g、麻黄7g组成, 由黑龙江中医药大学附属第一医院药剂科提供, 浓度为0. 52g/mL。肿瘤坏死因子 α ( TNF - α) 、白介素6 ( IL -6) 、C反应蛋白 ( CRP) 和脂多糖 ( LPS) ELISA试剂盒:购自上海恒远生物科技有限公司; 普通营养琼脂培养基: 北京陆桥技术责任有限公司; 双歧杆菌BS培养基、拟杆菌BDS培养基、乳杆菌LBS培养基和伊红- 美兰琼脂: 青岛高科园海博生物技术有限公司; 酵母浸粉: 北京奥博星生物技术责任有限公司。
1. 3 仪器MK3 酶标仪: 美国Thermo公司; 发酵罐; 江苏科海生物工程设备有限公司; 厌氧培养箱: 美国BACTRON公司。
2实验方法
2. 1模型建立
60 只雄性SD大鼠基础饲料适应性喂养1 周, 随机分为两组: 正常对照组10 只和造模组50 只。正常对照组给予正常饮食, 定时定量; 造模组给予高脂饲料 ( 75% 基础饲料、10% 猪油、10% 奶粉、5% 蛋黄粉) 喂养, 随意取食。4 周后称重, 取造模组体重超过正常对照组平均体重120% 的大鼠为造模成功。
2. 2 分组给药
取造模成功的48 只大鼠按随机数字表分为中药低剂量组、中剂量组、高剂量组, 模型对照组, 每组12 只。中药低、中、高剂量组分别灌胃佩连麻黄方水煎液9、18、36g/kg, 模型对照组和正常对照组灌胃等容量的生理盐水, 均每日1 次, 连续给药8 周。正常对照组继续予基础饲料、其余组予高脂饲料, 直至实验结束。
2. 3 观察指标及检测
2. 3. 1 肠道菌群 ( 乳酸杆菌属、拟杆菌属、双歧杆菌属、肠球菌属、肠杆菌属) 利用无菌方法采集大鼠新鲜粪便, 细菌培养法检测肠道菌群变化。
2. 3. 2 炎性因子及脂多糖 ( TNF - α、IL - 6、CRP、LPS) 检测ELISA测定, 操作严格按照试剂盒说明进行。
2. 3. 3 Lee’s值、TG、TC检测测量大鼠体重、体长, 计算Lee’s值, Lee’s值= ( 体重 × 103/ 体长) 1 /3, 体长为从鼻尖到肛门的距离。眼眶后静脉丛采血, 4000r/min离心10 分钟, 分离血清, 酶法测定大鼠血脂 ( TG、TC) 。
2. 4统计方法采用SPSS16. 0 软件进行数据分析, 实验数据计量资料以 (± s) 表示, 两组间比较采用独立样本t检验, P > 0. 05 为差异无统计学意义, P < 0. 05 为差异有统计学意义, P <0. 01 为比较有显著差异。
3 实验结果
3. 1 各组大鼠肠道菌群分析结果见表1。
与正常组比较* P < 0. 05, **P < 0. 01; 与模型组比较#P < 0. 05, ##P < 0. 01
3. 2 各组大鼠血清炎性因子与脂多糖测定结果见表2。
与正常组比较* P < 0. 05, **P < 0. 01; 与模型组比较#P < 0. 05, ##P < 0. 01
3. 3 各组大鼠Lee’s值及血脂水平测定结果见表3。
与正常组比较* P < 0. 05, **P < 0. 01; 与模型组比较#P < 0. 05, ##P < 0. 01
4 讨论近年来, 大量实验研究已证明: 肥胖患者伴随着肠道菌群数量或组成的变化, 肠道菌群结构失调可引起慢性低水平炎症［5］, 而肠道内革兰氏阴性细菌的细胞壁组分之一的LPS可能触发了这种慢性炎症反应［6 －7］, LPS会促进代谢紊乱状态的发展从而诱发肥胖［2］。因此, 肥胖产生的可能机制为: LPS入血形成代谢性内毒素血症引发全身慢性低水平炎症反应从而导致代谢紊乱引起肥胖。
中医认为, 肥胖的病因病机为嗜食肥甘厚味, 脾胃运化失调, 痰湿内热, 膏脂堆积。《素问·奇病论》: “此肥美之所发也, 此人必数食甘美而多肥也; 肥者令人内热, 甘者令人中满。”其热在胃, 黄连清之; 谓之中满, 脾虚之至, 佩兰除之; 内热、中满皆因邪之所凑, 麻黄凭其发汗、利小便之功, 邪之尽去也, 故自拟佩连麻黄方, 选择佩兰、黄连、麻黄三药合用。佩兰, 入脾胃经, 具有芳香化湿和中之功效; 黄连清热燥湿、泻火解毒; 麻黄, 发汗、利水消肿, 为佩兰、黄连所祛之邪提供通道排出体外, 使邪之尽去也。三药合用, 共奏清热燥湿、祛湿化痰、和中化浊、利水消肿之功。根据现代临床药理研究, 佩兰具有明显的抗炎作用［8］, 可通过抗炎作用调整高脂饮食饲养的小鼠肠道菌群, 可使代谢性内毒素血症得以缓解, 表现为糖耐量改善和体重减轻［9］。黄连有调节肠道菌群失调的功效, 研究表明, 黄连素可使肥胖小鼠盲肠内乳酸杆菌及双歧杆菌数量增加, 减少肠源内毒素 ( LPS) 的来源, 有效减轻代谢性内毒素血症［10］。麻黄有增加心肌耗氧量, 提高机体代谢率, 促进脂肪分解的作用, 其主要有效成份为麻黄碱有类似肾上腺素的药理作用, 但对肾上腺素受体的亲和力较肾上腺素低. 激动受体的能力较弱, 其主要作用是促进肾上腺素能神经释放递质而起温和与持久的肾上腺素样的药理作用, 如增加心率、增加心肌耗氧量、升高血压和促进脂肪和糖分解等。
本实验结果表明中药高、中剂量组大鼠体重得到很好的控制, Lee’s值明显减低, 提示中药佩连麻黄方对单纯性肥胖大鼠可起到减肥作用; 大鼠体内TC、TG数量减少, 提示中药佩连麻黄方对单纯性肥胖大鼠有一定的降脂作用; 炎性因子TNF - α、IL -6、CRP及LPS数量减少, 提示机体的慢性炎症反应得到一定抑制; 肠道菌群中优势菌种的数量及分布更加贴近正常对照组, 提示中药佩兰麻黄方对单纯性肥胖大鼠的肠道菌群紊乱起到明显的调节作用。以上结果均提示佩连麻黄方可以对单纯性肥胖大鼠起到有效减肥作用, 其可能作用机制为通过调节肠道菌群分布, 减少机体慢性低水平炎症的发生, 改善机体代谢紊乱。
参考文献
[1]Cani PD, Amar J, Iglesias MA, et al.Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance.Diabetes, 2007, 457:480.
[2]Turnbaugh P J.A core gut microbiome in obese and lean wins.Nature, 2009, 457:480.
[3]Turnbaugh PJ.An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest.Nature, 2006, 444:1027.
[4]Cani PD, Bibiloni R, Knauf C, et al.Changes in gut microbiota control metabolic endotoxemia-induced inflammation in high-fat diet-induced obesity and diabetes in mice.Diabetes, 2008, 57:1470.
[5]Miele L, Valenza V, La Torre, et al.Increased intestinal permeability and tight junction alterations in nonalcoholic fatty liver disease.Hepatology, 2009, 49:1877.
[6]Cani PD, Delzenne NM.The role of the gut microbiota in energy metabolism and metabolic disease.Curr Pharm Des, 2009, 15:1546.
[7]Lu YC, Yeh WC, Ohashi PS.LPS/TLR4 signal transduction pathway.Cytokine, 2008, 42:145.
[8]孙绍美, 宋玉梅, 刘俭, 等.佩兰挥发油药理作用的研究.西北药学杂志, 1995, 10 (1) :24.
[9]唐裕芳, 张妙玲, 刘忠义.佩兰超临界CO2萃取物的抑菌活性研究.食品研究与开发, 2004, 25 (4) :104.
肥胖大鼠 篇7
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物
清洁级雄性SD大鼠40只,体质量(80±5)g,由徐州医学院实验动物中心提供。
1.1.2 主要试剂
卵蛋白(OVA)(美国Sigma公司);LP(美国Alexis公司);总RNA提取试剂盒(北京天根生化科技有限公司);RT-PCR试剂盒(美国Promega公司);大鼠β-actin引物(上海生工生物工程技术服务有限公司);GR-β抗体(美国Abcam公司)。
1.2 方法
1.2.1 肥胖模型的复制
适应性饲养1周后将40只大鼠随机分为正常体质量组及肥胖组,每组均20只。正常体质量组喂食基础饲料,肥胖组喂食高能饲料。饲料配方参照美国官方分析化学家协会(AO AC)实验大鼠饲料配方及实验大鼠合成饲料配方(AIN-93),并根据实际情况适当调整[8]。喂食之前,所有饲料均需经过高温灭菌处理。
1.2.2 哮喘模型的复制
将正常体质量组再分为正常体质量对照组(A组)和正常体质量哮喘组(B组),肥胖组再分为肥胖对照组(C组)和肥胖哮喘组(D组)。参照文献[9]复制大鼠哮喘模型:B、D两组喂养7周后第1天和第8天腹腔内注射抗原液0.5 m L(含OVA 1 mg,氢氧化铝20μg)致敏。自第15天开始以1%OVA雾化激发,每次30 min,持续2周,每周3次。A、C两组致敏和激发均以生理盐水(NS)代替OVA。
1.2.3 致敏血清的留取
用脱臼法处死B、D组大鼠,以手术剪剪开胸部,用5 m L注射器从心尖处抽取血液后离心取致敏血清灭火滤菌备用,分别用于B、D组培养ASMC的干预。
1.2.4 ASMC的培养和传代
无菌摘取A、B、C、D组大鼠气道平滑肌组织,贴壁法进行细胞的原代培养。用胰酶消化法进行ASMC传代并自然纯化,实验用第5~6代细胞。培养的ASMC经形态学观察和免疫组织化学法测肌动蛋白(a-actin)的表达进行鉴定[10]。
1.2.5 反转录PCR(RT-PCR)检测OB-R的表达
各收集1瓶A、B、C、D组未干预的ASMC提取细胞总RNA,采用一步法行RT-PCR反应。OB-R上下游引物序列如下:上游为5'-CAGATTCGATATGGCT TAAATGG-3';下游:5'-GTTAAAATTCACAAGGGAG GCA-3'。OB-R片段长度为474 bp。反应条件:48℃45 min,1个循环;94℃2 min,1个循环;94℃、50℃各30 s,68℃2 min,各40个循环;最后68℃7 min,1个循环。以β-actin基因作为内对照。取PCR产物于1%琼脂糖凝胶电泳,采用美国UVP公司GDS8000型凝胶成像分析系统采集电泳图像对目的条带进行扫描分析,以待检测指标与β-actin吸光度的比值来表示其相对含量(目的基因相对表达量=目的基因条带吸光度/β-actin基因条带吸光度)。
1.2.6 Western blotting检测GR-β蛋白表达
将第5代ASMC按5×105接种于6孔板,分别用NS和LP(50 ng/mL)干预A、B、C、D组细胞48 h后提取细胞总蛋白,经电泳、转膜后杂交,一抗为小鼠抗大鼠Caspase-3单克隆抗体,二抗为碱性磷酸酶偶联马抗小鼠IgG,以NBT/BCIP显色。条带灰度分析用Image J软件。
1.3 统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件进行分析,所有数据以均数±标准差(x±s)表示,数据均为正态分布。多组间用单因素方差分析,组间两两比较用q检验,采用Pearson相关分析进行相关性检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 ASMC的鉴定
倒置显微镜下,培养的ASMC呈梭形,平行生长,束状排列,密集与稀疏处相互交错呈“峰谷状”。免疫细胞化学检测法表明,抗平滑肌α-actin抗体呈阳性染色即胞浆内可见大量绿色荧光,证实所培养细胞是ASMC(见图1、2)。
2.2 RT-PCR法检测OB-R的表达
电泳结果示在500 bp处有明显条带,其大小与OB-R目的基因片段相符,说明AMSC上有OB-R表达,结果见图3,且B组(0.389±0.046)、C组(0.404±0.037)OB-R表达量均较A组(0.305±0.043)明显增高(均P<0.05),均较D组(0.552±0.066)明显降低(均P<0.05),而B、C两组OB-R表达量之间差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3 LP对肥胖哮喘AMSC GR-β蛋白表达的影响
Western blotting检测显示,在NS干预的情况下,B、C两组细胞GR-β蛋白表达量分别为(0.40±0.02)和(0.37±0.05),均较A组蛋白表达量(0.17±0.03)明显增加(均P<0.05),均较D组蛋白表达量(0.48±0.02)明显减弱(均P<0.05),而B、C两组蛋白表达量之间差异无统计学意义(P>0.05)。在LP干预的情况下,各组细胞GR-β蛋白表达量均分别较相应的NS干预组的蛋白表达量有明显增加(F=377.04,均P<0.01),且B、C两组细胞GRβ蛋白表达量分别为(0.72±0.03)和(0.71±0.06),仍较A组蛋白表达量(0.42±0.04)明显增加(均P<0.05),较D组蛋白表达量(0.82±0.05)明显减弱(均P<0.05),而B、C两组蛋白表达量之间差异仍无统计学意义(P>0.05),结果见图4。
3 讨论
肥胖是哮喘发病的一个主要危险因素,它不仅使哮喘的发病率增加,而且还与哮喘的严重程度呈正相关[11]。FORNO等[12]也指出,超重或肥胖哮喘的孩子与正常体质量者相比,对布地奈德治疗不敏感,表现在长期肺功能无改善,且因哮喘急性发作引起急诊率或住院率提高。此外,KILIC等[7]已证实肥胖是哮喘难以控制的一个重要因素,而这可能与患者血清中LP水平较高有关联。因此实验中笔者复制肥胖哮喘大鼠模型,并以LP干预AMSC模拟肥胖哮喘患者血清高LP水平的环境,进一步观察LP在肥胖哮喘致病中的作用。
LP是肥胖者脂肪组织表达的促炎分子,它能够独立于肥胖而促进哮喘的气道炎症[13],并以中性粒细胞和Th1型炎症反应增强为特点[14]。此外,LP还可以直接作用于人的AMSC,诱导其分泌血管内皮细胞生长因子(VEGF)以参与哮喘气道重塑的发生[6]。其生物学效应是通过游离的LP与相应的OB-R结合后发挥的,在小鼠和人的肺泡、支气管上皮细胞和AMSC[15]上均有OB-R的表达。本实验中笔者应用RT-PCR法检测大鼠AMSC OB-R的表达,结果与上述一致,而且进一步发现,肥胖哮喘性大鼠ASMC OB-R的表达量明显增加,这就为LP可以直接作用于AMSC及其能够诱导肥胖哮喘性大鼠发生激素抵抗提供了理论前提。
在哮喘的发病机制中,ASMC不仅参与气道狭窄的形成,其在气道炎症和气道重塑中也充当了重要的角色,这主要起因于ASMC内在的异常性。其异常性主要表现在增殖速率加快、分泌更多的细胞因子、化学因子及各种不同类型的细胞外基质蛋白等[16]。此外,ASMC还可发生自身基因的改变,最终导致对常规激素治疗不敏感。如IFN-γ及TNF-α联合长期干预ASMC可通过上调GR-β引起皮质醇抗炎作用降低[4]。GC是控制哮喘气道炎症的首选药物,其抗炎作用的发挥是由其受体(glucocorticoid receptor,GR)介导的,GR分为GR-α及GR-β两种亚型。GR表达变化、配体与GR间亲和性改变、GR与DNA结合力降低、辅助阻遏蛋白的表达减少或活性降低、炎症转录因子(如NF-кB和AP-1)表达增加等可能是GC抵抗的分子机制[17]。