郭麗+李超+李淑媛+張?jiān)撇?/p>
[摘要] 目的 探討長(zhǎng)期低劑量金雀異黃素(Gen)干預(yù)對(duì)雄性子代大鼠肥胖的影響。 方法 36只SPF級(jí)性成熟雌性大鼠,受孕后隨機(jī)分為3組,分別為兩種不同劑量的Gen組和對(duì)照組,每組12只。Gen劑量分別為每千克飼料中添加900 mg(G900組)和300 mg(G300組),對(duì)照組不添加Gen。子鼠于12周齡處死。實(shí)驗(yàn)期間每周觀察雄性子鼠的體重生長(zhǎng)情況;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后留取脂肪組織,計(jì)算脂肪臟器系數(shù),分離血清進(jìn)行血脂、血糖、胰島素和炎癥因子的檢測(cè)。 結(jié)果 10~12周,與對(duì)照組比較,G300組體重明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。同時(shí),G300組睪周、腎周、總脂肪濕重以及脂肪臟器系數(shù)均明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05);此外,G900組和G300組雄性子鼠血清中總?cè)8视秃蜆O低密度脂蛋白水平明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05);G300組血糖和胰島素水平明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。 結(jié)論 長(zhǎng)期金雀異黃素干預(yù)可以促進(jìn)大鼠肥胖的發(fā)生。
[關(guān)鍵詞] 金雀異黃素;子代;雄性;體重;肥胖
[中圖分類號(hào)] R114 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2017)02(c)-0012-04
隨著經(jīng)濟(jì)水平的迅猛發(fā)展,高脂血癥及肥胖患病率日益增加,同時(shí)伴隨心腦血管疾病[1]、癌癥[2]、糖尿病[3]等相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。WHO一項(xiàng)涵蓋全球不同國(guó)家和地區(qū)910萬人的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示:2008年,全球估計(jì)14.6億名成人體重指數(shù)超過25 kg/m2,其中2.05億名男性和2.97億名女性肥胖[4]。金雀異黃素(Gen)作為一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,存在于大豆的活性成分異黃酮中,具有許多生物學(xué)活性,如抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗癌及心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用等[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)Gen可以降低成年以及去卵巢大鼠肥胖的發(fā)生[7],但其對(duì)子代大鼠肥胖的影響尚未闡明。因此本研究擬從母體補(bǔ)充金雀異黃素入手,開展金雀異黃素影響雄性子代大鼠肥胖作用研究,為金雀異黃素的新功能研究提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 主要儀器與試劑
金雀異黃素,純度為98.34%(西安奧澤生物科技有限公司),7100型全自動(dòng)生化分析儀(日立,日本),血糖試紙(臺(tái)灣泰博,中國(guó)),胰島素、白介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)檢測(cè)試劑盒(北京北方生物技術(shù)有限公司)。不含豆粕飼料(北京科澳協(xié)力飼料)。其配方如下(以1 kg飼料計(jì)):玉米淀粉470 g,酪蛋白140 g,蔗糖100 g,玉米油40 g,豬油150 g,纖維素50 g,混合礦物質(zhì)35 g,混合維生素10 g,L-胱氨酸1.8 g,豬膽鹽2.5 g。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組
SPF級(jí)SD大鼠,雌性體重180~220 g,雄性體重250~300 g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[合格證號(hào)SCXK(京)2012-0001],飼養(yǎng)于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,清潔級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng),溫度為(20±2)℃。實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)1周后隨機(jī)分為3組(每組雌鼠12只)按雌雄比例為2∶1合籠。通過觀察陰栓來判斷雌鼠受孕情況。每天早上給予更換純凈水托盤、更換墊料。母鼠在孕期級(jí)哺乳期均給于不同劑量的Gen,子鼠斷乳后每組留10只雄鼠繼續(xù)喂飼相應(yīng)劑量的Gen直至12周齡。各劑量組飼料的配制如下:G300組:每千克飼料中混入Gen 300 mg;G900組:每千克飼料中混入Gen 900 mg;對(duì)照組:飼料不加入Gen。
1.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法
1.3.1 雄性子鼠體重、體長(zhǎng)、Lee's指數(shù)、脂肪濕重的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)期間每周稱量雄性子鼠體重;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取雄性子鼠睪丸周圍、腎周脂肪進(jìn)行稱重,計(jì)算脂肪系數(shù)。麻醉子鼠,準(zhǔn)確測(cè)量大鼠鼻尖至肛門的長(zhǎng)度即為體長(zhǎng)。按照公式計(jì)算Lee's指數(shù)和脂肪臟器系數(shù)。公式為:
Lee's指數(shù)= ;
脂肪臟器系數(shù)=(脂肪總濕重/體重)×100%。
1.3.2 血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 水合氯醛麻醉子鼠后,腹主動(dòng)脈采集動(dòng)脈血10 mL,3000 r/min(r = 7 cm)離心10 min分離血清,全自動(dòng)生化分析儀分析血液中血糖、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、極低密度脂蛋白(VLDL-C)的水平,放免法進(jìn)行血液中胰島素和炎癥因子(IL-6、TNF-α)的檢測(cè)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 13.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用方差分析(One-way ANOVA),與對(duì)照組比較采用Dunnett-t法。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠體重的影響
長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠體重的影響詳見圖1。各劑量組雄性子鼠出生體重差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。與對(duì)照組比較,10~12周,G300組雄性子鼠體重明顯增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。
2.2 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠內(nèi)臟脂肪積累的影響
與對(duì)照組比較,G300組雄性子鼠睪周、腎周、總脂肪濕重及脂肪臟器系數(shù)均明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。
2.3 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠血脂水平的影響
與對(duì)照組比較,G900組和G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL水平明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。其他血脂指標(biāo)如TC、HDL-C和LDL-C差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05)。
2.4 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠血糖、胰島素和炎癥因子的影響
與對(duì)照組比較,G300組雄性子鼠血糖和胰島素水平明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。而血液中炎癥因子IL-6和CRP水平并沒有明顯變化(P > 0.05)。
3 討論
肥胖是由基因和環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果[8-9]。肥胖與糖脂代謝紊亂密切相關(guān),膳食干預(yù)是防治肥胖的重要途徑之一。植物性食品中存在大量的非營(yíng)養(yǎng)性生物活性物質(zhì),具有廣泛的促進(jìn)健康和防治疾病的作用,Gen就是其中非常重要的一類,具有抗氧化、抗炎、改善血糖血脂等多種生理功能[10-11]。以往的研究發(fā)現(xiàn),Gen可以降低成年大鼠體重,抑制大鼠肥胖的發(fā)生[12-13]。然而本研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期低劑量的Gen可以增加雄性子鼠的體重以及脂肪的重量。
肥胖與高脂血癥常常相伴而生,二者互為因果。大量的研究表明血脂水平的升高是肥胖發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素,同時(shí)肥胖患者血清中血脂水平也較高[14-15]。血清中三酰甘油水平的升高可能導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化,使個(gè)體處于易患冠心病的危險(xiǎn)中[16-17]。本研究發(fā)現(xiàn)G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL-C水平明顯升高,提示長(zhǎng)期低劑量的Gen可以增加血脂代謝。
肥胖與胰島素抵抗是相互依賴的多因素共同調(diào)節(jié)的過程[18]。近年來的研究表明,肥胖者外周血中IL-6、TNF-α等炎癥因子濃度明顯上升[19]。因此認(rèn)為肥胖是一種慢性低度炎性反應(yīng)狀態(tài)。并且這種慢性炎癥狀態(tài)與胰島素抵抗和代謝綜合征的形成密切相關(guān)[20-21]。本研究發(fā)現(xiàn)G300劑量組雄性子鼠血清中血糖和胰島素水平明顯升高,提示低劑量的Gen可以導(dǎo)致雄性大鼠胰島素抵抗。同時(shí)發(fā)現(xiàn)各劑量組血清中的炎癥因子水平無顯著性改變。提示此劑量的母體金雀異黃素干預(yù)對(duì)雄性子鼠的肥胖和胰島素的影響不是通過炎性反應(yīng)引發(fā)的。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)可以促進(jìn)雄性子代大鼠肥胖的發(fā)生,同時(shí)伴隨高脂血癥和胰島素抵抗。但其機(jī)制并未闡明。因此,此后本項(xiàng)目進(jìn)一步闡明長(zhǎng)期Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠肥胖發(fā)生的機(jī)制。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Borato DC,Parabocz GC,Ribas JT,et al. Biomaekers in obesity:serum myeloperoxidase and traditional cardiac risk parameters [J]. EXP Clin Endocrinol Diabetes,2016, 124(1):49-54.
[2] Amold M,Leitzmann M,F(xiàn)reisling H,et al. Obesity and cancer:Anupdate of the global impact [J]. Cancer Epidemiol,2016,41:8-15.
[3] Hou D,Zhao X,Liu JT. et al. Association of childhood and adolescents obesity with adult diabetes [J]. Chinese J Prev Med,2016,50(1):23-27.
[4] Kaplan SA,F(xiàn)inucane MM,Stevens GA,et al. National,regional and global trends in body-mass index since 1980:systematic analysis of health examination surveys and epidemiological studies with 960 country— years and 9.1 million participants [J]. Lancet,2011,377(9756):557-567.
[5] Zhao R,Xiang N,Domann FE,et al. Effects of selenite and genistein on G2/M cell cycle arrest and apoptosis in human prostate cancer cells [J]. Nutr cancer,2009,61(3):397-407.
[6] Reiter E,Reiter E,Beck V,et al. Isofiavones are safe compounds for therapeuticcal applications-evaluation of in vitro data [J]. Gynecol Endecrinol,2009,7(7):1-27.
[7] Zhang YB,Na XL,Zhang Y,et al. Isoflavone reduces body weight by decreasing food intake in ovariectomized rats [J]. Ann Nutr Metab,2009,54(3):163-170.
[8] Divella R,De Luca R,Abbate I,et al.Obesity and cancer:the role of adipose tissue and adipo-cytokines-induced chronic inflammation [J]. J Cancer,2016,7(15):2346-2359.
[9] Voutsadakis IA. Obesity and diabetes as prognostic factors in patients with colorectal cancer [J]. Diabetes Metab Syndr,2016,pii:S1871-4021(16)30261-2. doi: 10.1016/j.dsx.2016.12.018. [Epub ahead of print]
[10] Rahman Mazumder MA,Hongsprabhas P. Genistein as antioxidant and antibrowning agents in in vivo and in vitro:A review [J]. Biomed Pharmacother,2016,82:379-392.
[11] Ganai AA,F(xiàn)arooqi H. Bioactivity of genistein:A review of in vitro and in vivo studies [J]. Biomed Pharmacother,2015,76:30-38.
[12] Shin HW,Jang ES,Moon BS,et al. Anti-obesity effects of gochujang products prepared using rice koji and soybean meju in rats [J]. J Food Sci Technol,2016,53(2):1004-1013.
[13] Kim HK,Nelson-Dooley C,Della-Fera MA,et al. Genistein decreases food intake,body weight,and fat pad weight and causes adipose tissue apoptosis in ovariectomized female mice [J]. J Nutr,2006,136(2):409-414.
[14] 張俊美.體質(zhì)量超標(biāo)及肥胖與脂肪肝高血脂的關(guān)系[J].中國(guó)校醫(yī),2013,27(4):271-272.
[15] 吳善玉,全貞玉.腹型肥胖與高血壓和高血脂及高血糖的相關(guān)性[J].中國(guó)慢性病預(yù)防與控制,2013,21(1):50-52.
[16] 鄭曉暉.脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)與動(dòng)脈粥樣硬化[J].醫(yī)藥衛(wèi)生,2016,3(5):300-301.
[17] 郜攀,盧婷,趙坤,等.老年患者血甘油三酯水平與外周動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病關(guān)系的研究[J].中華老年心腦血管病雜志,2016,18(6):604-607.
[18] 李樂愚,成金燕.超重肥胖2型糖尿病與胰島素抵抗關(guān)系的研究進(jìn)展[J].北方藥學(xué),2016,13(4):107-108.
[19] 彭陽,王戰(zhàn)建.肥胖相關(guān)慢性炎癥與2型糖尿病[J].臨床薈萃,2016,31(4):458-461.
[20] 王龍霞,趙先哲,喬偉偉,等.十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流手術(shù)對(duì)2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的改善作用[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2015,23(2):159-164.
[21] Divella R,De Luca R,Abbate I,et al. Obesity and cancer:the role of adipose tissue and adipo-cytokines-induced chronic inflammation [J]. J Cancer,2016,7(15):2346-2359.
(收稿日期:2016-11-05 本文編輯:蘇 暢)
中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)2017年6期