王月兵,劉慶春,魯飛翔,李 軍,王 英
地塞米松對(duì)小鼠體成分的影響
王月兵1,劉慶春2,魯飛翔2,李 軍3,王 英1
目的探討地塞米松對(duì)兩種不同年齡小鼠體成分的影響,篩選出較為理想的肌肉衰減綜合征模型。方法C57BL/6雄性小鼠,8~10周齡隨機(jī)分為2組,對(duì)照組(NA)和實(shí)驗(yàn)組(DA),6~7月齡隨機(jī)分為2組,對(duì)照組(NM)和實(shí)驗(yàn)組(DM)。每組8只,對(duì)照組注射生理鹽水,實(shí)驗(yàn)組注射5 mg/kg 地塞米松,皮下注射19 d。每3 d測(cè)量小鼠體成分,最后一次給藥24 h后,利用Echo MRITM檢測(cè)小鼠體成分。結(jié)果干預(yù)后,DA組與NA組相比,體重降低5.97%(P<0.05),肌肉量降低14.33%(P<0.01),脂肪量增加32.94%(P<0.05)。DM組和NM組相比,體重增加13.67%(P<0.05),肌肉量降低6.06%(P<0.05),脂肪量增加43.77%(P<0.01)。6~7月齡和8~10周齡小鼠相比,地塞米松對(duì)肌肉的干預(yù)效果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.148),地塞米松對(duì)脂肪的干預(yù)效果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),6~7月齡小鼠脂肪的增加高于8~10周齡小鼠。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)的干預(yù)條件下,6~7月齡小鼠較8~10周齡小鼠更適于做長(zhǎng)期研究的肌肉衰減綜合征模型。
地塞米松;肌肉;脂肪;肌肉衰減綜合征
地塞米松常用于抗炎和抗過(guò)敏,但高劑量或是長(zhǎng)期使用會(huì)引起一些不良反應(yīng)[1]。有研究顯示,長(zhǎng)期服用地塞米松可引起糖、脂和蛋白代謝的改變[2]。同時(shí),地塞米松可導(dǎo)致體重降低,促進(jìn)肌肉萎縮,使肌肉相關(guān)蛋白減少和損傷肌功能等[3,4]。肌肉衰減綜合征是一種進(jìn)行性全身廣泛性的骨骼肌纖維體積、數(shù)量和質(zhì)量減少,骨骼肌力量下降和功能減退的綜合征;主要臨床表現(xiàn)為肌力衰退、肌肉松弛、活動(dòng)力下降、體質(zhì)量及去脂體質(zhì)量降低,甚至導(dǎo)致平衡障礙、下床困難、頻繁跌倒、骨質(zhì)疏松等[5]。因此,有研究利用地塞米松來(lái)建立肌肉衰減綜合征動(dòng)物模型。但目前尚無(wú)地塞米松建模的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),此外針對(duì)地塞米松對(duì)小鼠體成分影響的具體研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在通過(guò)探討地塞米松對(duì)兩種不同年齡小鼠體成分的影響,為肌肉衰減綜合征的相關(guān)研究提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 8~10周齡和6~7月齡清潔級(jí)雄性C57BL/6小鼠,體重分別為20~25 g和30~35 g,購(gòu)自北京維通利華提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證編[SCXK(京)2012-0001],飼養(yǎng)于北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證編號(hào)(SYXK(京)2011-0003)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類(lèi)動(dòng)物飼料喂養(yǎng),動(dòng)物自由攝食、飲水,光照為明暗12/12 h交替。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)動(dòng)物福利委員會(huì)審批。8~10周齡隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(DA)和對(duì)照組(NA),同樣,6~7月齡小鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(DM)和對(duì)照組(NM)。每組8只,每只小鼠分籠飼養(yǎng)。
1.2 地塞米松干預(yù) 適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分組。稱(chēng)重和檢測(cè)體成分。檢測(cè)24 h后,每天對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠進(jìn)行皮下注射5 mg/kg地塞米松和生理鹽水,劑量為0.1 ml/10 g,連續(xù)19 d。
1.3 體成分檢測(cè) 稱(chēng)重后,將小鼠放置在相應(yīng)型號(hào)的透明塑料動(dòng)物艙內(nèi),動(dòng)物艙插入Echo MRITM內(nèi),掃描得到小鼠的肌肉和脂肪含量。注射地塞米松前檢測(cè)1次,注射后每3 d檢測(cè)1次。
2.1 對(duì)體重的影響 干預(yù)19 d后,8~10周齡小鼠實(shí)驗(yàn)組(DA)與對(duì)照組(NA)相比,體重降低5.97%(P<0.05),6~7月齡小鼠實(shí)驗(yàn)組(DM)與對(duì)照組(NM)相比,體重增加13.67%(P<0.05,表1)。
表1 兩組8~10周齡及6~7月齡小鼠干預(yù)前后體重的比較 (n=8;;g)
注:與干預(yù)前比較,①P<0.05
2.2 小鼠肌肉量變化 由表2可以看出,干預(yù)前,8~10周齡和6~7月齡實(shí)驗(yàn)組小鼠的肌肉量與各自對(duì)照組相比,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。干預(yù)后,8~10周齡實(shí)驗(yàn)組小鼠與對(duì)照組相比,肌肉量降低了14.33%(P<0.01)。6~7月齡實(shí)驗(yàn)組小鼠與對(duì)照組相比,肌肉量降低了6.06%(P<0.05)。
2.3 小鼠脂肪變化 干預(yù)前,8~10周齡和6~7月齡實(shí)驗(yàn)組小鼠的脂肪量與各自對(duì)照組相比,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。干預(yù)后,8~10周齡實(shí)驗(yàn)組小鼠與對(duì)照組相比,脂肪量增加了32.94%(P<0.05)。6~7月齡實(shí)驗(yàn)組小鼠與對(duì)照組相比,脂肪量增加了43.77%(P<0.01,表3)。
表2 兩組8~10周齡及6~7月齡小鼠干預(yù)前后肌肉量的比較 (n=8;;g)
表3 兩組8~10周齡及6~7月齡小鼠干預(yù)前后脂肪量的比較 (n=8;;g)
注:與干預(yù)前比較,①P<0.05
2.4 地塞米松干預(yù)前后8~10周齡和6~7月齡小鼠體成分比較 8~10周齡和6~7月齡小鼠相比,地塞米松對(duì)肌肉的干預(yù)效果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.148);地塞米松對(duì)脂肪的干預(yù)效果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.026),6~7月齡小鼠脂肪的增加高于8~10周齡小鼠(P<0.05,表4)。
表4 地塞米松干預(yù)前后8~10周齡和6~7月齡小鼠體成分與體重的比值 (n=8;
注:與8~10周齡比較,①P<0.05
本研究利用Echo MRITM檢測(cè)8~10周齡和6~7月齡小鼠體成分。地塞米松干預(yù)19 d后,8~10周齡小鼠實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比,體重降低,這與Nicastro等[6]研究中地塞米松干預(yù)后大鼠體重降低的結(jié)果是一致的。6~7月齡小鼠實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比,體重增加,由本研究的結(jié)果可看出體重增加的主要影響因素是脂肪的增加。這可能是因?yàn)?~7月齡小鼠與8~10周齡小鼠相比,基礎(chǔ)代謝下降,活動(dòng)量減少,若和8~10周齡小鼠攝取同等的熱量,會(huì)因熱量無(wú)法消耗而在體內(nèi)堆積。同時(shí)皮質(zhì)激素會(huì)刺激食欲,抑制飽腹感,在自由攝食的情況下,小鼠可能會(huì)攝入過(guò)量,導(dǎo)致脂肪的增加。
本研究中,地塞米松干預(yù)后,8~10周齡和6~7月齡小鼠實(shí)驗(yàn)組與各自的對(duì)照組相比,肌肉量均降低,脂肪量均增加,且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。這說(shuō)明本研究的干預(yù)條件對(duì)兩種不同年齡小鼠均可誘導(dǎo)為肌肉衰減綜合征模型動(dòng)物。從本研究地塞米松小鼠肌肉和脂肪的干預(yù)效果來(lái)看,6~7月齡和8~10周齡小鼠相比,地塞米松對(duì)肌肉的干預(yù)效果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而對(duì)脂肪的干預(yù)效果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,6~7月齡小鼠脂肪的增加高于8~10周齡小鼠。這表明當(dāng)研究肌肉類(lèi)疾病,即主要研究肌肉的變化時(shí),8~10周齡和6~7月齡小鼠地塞米松建模的效果基本相同。但當(dāng)涉及到有脂肪明顯增加或是肥胖時(shí),6~7月齡小鼠地塞米松建模的效果可能比8~10周齡效果好。當(dāng)涉及到肌肉減少后,運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí),6~7月齡小鼠可能比8~10周齡好。8~10周齡地塞米松干預(yù)后,出現(xiàn)肌肉減少的同時(shí),體重降低,運(yùn)動(dòng)干預(yù)可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)耗。6~7月齡小鼠地塞米松干預(yù)后,出現(xiàn)肌肉減少的同時(shí),體重增加,運(yùn)動(dòng)干預(yù)可能會(huì)使其脂肪降低,調(diào)節(jié)機(jī)體糖脂代謝,可能效果較8~10周齡理想[7-10]。從長(zhǎng)期研究和應(yīng)用的角度考慮,6~7月齡小鼠地塞米松建模可能較8~10周齡理想。
下一步我們將對(duì)攝食量進(jìn)行控制,探究地塞米松干預(yù)后8~10周齡小鼠體重下降和6~7月齡小鼠體重增加的原因。目前有研究顯示地塞米松注射5-6天可以影響下肢肌肉蛋白的合成[11],地塞米松干預(yù)10天可導(dǎo)致骨骼肌糖原貯存減少[2]。但地塞米松干預(yù)10~15 d的相關(guān)數(shù)據(jù)少見(jiàn)報(bào)道,仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
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Effectofdexamethasoneonbodycompositioninmice
WANG Yuebing1, LIU Qingchun1, LU Feixiang1, LI Jun2, and WANG Ying1.
1.Department of Nutrition,2.Snpply Center,General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force,Beijing 100039,China;3.Laboratory Animal Center, Peking University, Beijing 100871, China
ObjectiveTo explore the effect of dexamethasone on body composition of mice of two different ages in order to select an ideal sarcopenia model.MethodsC57BL/6 mice aged 8-10 weeks were randomly divided into the experimental group(DA) and control (NA),while another sixteen C57BL/6 mice aged 6-7 months were randomly assgined to the experimental group(DM) and control (NM). There were eight mice in each group.The control group
0.9% saline injection, while the experimental group was subcutaneously injected with 5 mg/kg dexamethasone for 19 days. The body composition of all the mice was measured every three days. 24h after the final administration,the body composition was measured with EchoMRITM.ResultsAfter dexamethasone intervention, compared with NA group, weight in DA group was reduced by 5.97% (P<0.05), muscle mass by 14.33%(P<0.01)but fat mass increased by 32.94%(P<0.05).Compared with NM group, weight in DM group increased by 13.67% (P<0.05), muscle mass reduced by6.06%(P<0.05)and fat mass increasedby 43.77%(P<0.01). There was no significant difference in the intervention effect of dexamethasone on muscle between mice of 6-7 months old and those of 8-10 weeks old(P>0.05), but the intervention effect of dexamethasone on fat was significantly different (P< 0.05).Fat of mice of 6-7 months old was increased more significantly than that of 8-10-week-old mice.ConclusionsUnder the conditions of this experiment,mice of 6-7 months old are more suitable for a long-term study of a sarcopenia model than mice of 8-10 weeks old.
dexamethasone; muscle; fat;sarcopenia
R685;R153.3
武警總醫(yī)院院級(jí)課題(WZ2016019)
王月兵,碩士研究生,護(hù)師。
1.100039 北京,武警總醫(yī)院:1.護(hù)理部,2.采購(gòu)中心;3.100871,北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心
王 英, E-mail: wangying3976@sina.com
(2017-05-10收稿 2017-08-05修回)
(責(zé)任編輯 武建虎)