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鸢尾素对高脂膳食小鼠血脂水平的影响

更新时间:2009-03-28

随着小康社会的推进,人们生活水平和生活方式也在不断转变。因生活方式的不合理,高脂血症的出现也在不断增加[1-2],而动脉粥样硬化等慢性病可由高脂血症引起。高脂血症是由于机体代谢或转运失常,导致血清中血脂含量过高的病理状态,表现为总胆固醇(T-CHO)和或甘油三酯(TG)过高,可伴有低密度脂蛋白(LDL-C)升高和高密度脂蛋白(HDL-C)降低。据有关研究显示,高密度脂蛋白作为具有保护作用的脂蛋白,每当HDL-C增长1%,高脂血症的总体发病率就能下降3%[3]

鸢尾素(Irisin)是哈佛医学院Boström等[4]发现并报道的一种肌肉因子。通过运动可以诱导骨骼肌细胞表达转录因子——过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子(PGC-1α),从而升高骨骼肌细胞中Ⅲ型纤连蛋白包含蛋白5(FNDC5)的含量,随后FNDC5基因编码的Ⅰ型膜蛋白经过剪切、修饰和加工后,形成的一种蛋白因子,即鸢尾素[4]。Irisin为具有高度保守性序列的蛋白质激素,共由111个氨基酸残基组成,不同种属的Irisin氨基酸序列可以相同,去糖基后,其分子量约为20 ku[4]。作为一种新发现的肌肉蛋白因子Irisin,目前国内外在其对胰岛素抵抗、糖尿病以及冠心病的作用上研究比较多,并已被报道Irisin具有可以调节白脂棕色化等多条调节通路,调节人体体质量、维持葡萄糖稳态等作用[4-17]。Irisin有希望成为一种治疗动脉粥样硬化、糖尿病等慢病的新思路和新方法,因而近年来被广泛研究。但Irisin在血脂代谢水平上的作用尚未十分明确,尤其在研究Irisin与HDL-C相关性上尚缺乏有关报道[18]。本实验拟从动物实验入手,探索Irisin对小鼠血脂水平的影响。

1 材料与方法

1.1 试剂与药物 Irisin蛋白(美国PeproTech公司,产品编号ZPT-100-65-100,生产批号0514593,规格为100 µg)。总胆固醇(T-CHO)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)检测盒(南京建成生物工程研究所)。高脂饲料(南通特洛菲饲料科技有限公司定制),其中高脂饲料代码:TP28900,饲料配方:普通混合饲料(88.5%)、猪胆盐(0.5%)、胆固醇(1%)、猪油(10%);普通混合饲料代码:LAD0011,原料组成:小麦粉、玉米蛋白粉、豆粕、植物油、赖氨酸、玉米粉、蛋氨酸啤酒酵母、次粉、盐、矿物质、维生素。磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.2)。

1.2 实验动物 健康雄性8周龄SPF级昆明小鼠24只,由中山大学动物实验中心提供,体质量38~42 g,动物合格证号:SCXK(粤)2016-0029。SPF环境下饲养,温度保持在(25±1)℃,相对湿度控制在55%~65%,每天12 h光照时间,干燥通风。饲养过程中,每天观察小鼠生长情况并记录有无特殊情况,及时补充相应饲料及饮用水。垫料每2~3 d更换1次。

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1.4.2 检测方法 记录各组小鼠初始体质量。饲养两周后,记录小鼠终末体质量和用相应试剂盒检测血清中TC、TG、HDL-C水平。用电子天平称取小鼠体质量,按试剂盒说明书检测血脂指标。TC采用单试剂GPO-PAP法试剂盒测定,HDL-C采用双试剂直接法试剂盒测定,TG采用单试剂GPO-PAP法试剂盒测定。

分析:原文中的显性连接词“但”在译文中反映了出来。原文后半句省略了主语,根据英语必有主语的语法规则,添加了主语“This”。

2.2 小鼠高脂模型的建立 实验结束时,普通膳食对照组与高脂膳食模型组进行TG、HDL-C和T-CHO水平的对比,结果见表2。小鼠饲料喂养14 d后,高脂膳食模型组TG、T-CHO和HDL-C水平的变化与普通膳食对照组比较差异有统计学意义,说明构建小鼠高脂模型符合实验要求,并提示使用该种高脂饲料喂养,可以使小鼠血清中的TG和T-CHO水平升高,HDL-C水平降低。

1.4.1 分组与处理 24只8周龄雄性昆明小鼠,随机分3组,普通膳食对照组(普通饲料+PBS),高脂膳食模型组(高脂饲料+PBS),Irisin干预组(高脂饲料+0.125 ng/kg Irisin),每组8只。实验动物按组别分笼喂养,自由进食进水。普通膳食对照组给予普通饲料并定时注射等量PBS,高脂膳食模型组给予高脂饲料并定时注射等量PBS,Irisin干预组给予高脂饲料并定时注射0.125 ng/kg Irisin(用等量PBS溶解)。每周注射2次,共4次。实验期间,每天定量定时补充相应饲料,记录体质量,密切观察小鼠的进食量及精神状态。末次处理后隔夜禁食,摘眼球取血,处死方法为颈椎脱臼法。

1.5 统计学方法 应用统计软件SPSS20.0进行统计分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用方差分析(ANOVA)进行多组组间比较,组间两两比较采用SNK-q检验,均以P<0.05为差异具有统计学意义。

1.3 所用仪器 高速离心机,多功能酶标仪,CO2恒温培育箱,电子天平。

通过激电中梯扫面测量发现,位于冬贵敖包山上发现一处规模较大的激电异常,其走向为北东,长度在500~1000 m,宽度在100~300 m。在激电异常带上共布设了8条地物化综合剖面,编号为1040—1110线,剖面方向为315°。从激电中梯剖面测量结果看(图4),明显存在一条北东向高阻、高激化的异常带,其长度控制在600-700 m,宽度50-200 m。从高精度磁法(△T)测试结果看,磁测△T值一般在-100~-300nT之间,没有发现明显的异常。这条异常带上地表岩石均遭受强烈的绢云母化、硅化作用,局部岩石碎裂,并且化探剖面显示有Ag、Mo、Pb、Sb等元素异常。

2 结果

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1.4 研究方法

 

表1 Irisin对高脂血症小鼠体质量的影响(±s)

  

注:与普通膳食对照组比较,aP<0.05;高脂膳食与模型组比较,bP<0.05。

 

普通膳食对照组高脂膳食模型组Irisin干预组FP值39.98±1.1640.19±1.4840.01±1.690.0490.95240.65±1.26b 42.28±1.27a 40.54±1.34b 4.5780.022888

2)测量放线。通常,会根据施工图纸所标注的各个坐标点在施工现场进行标注,在一般情况下,需要每隔30cm打1根边桩,但是如果打桩地区的地形变化较大,或是处于转弯路段,需要根据实际情况进行调整。

2.1 Irisin对小鼠体质量的影响 体质量的增加常常伴有高脂血症的发生,因此体质量变化与Irisin对血脂的作用关系密切。在实验过程中,每组小鼠发育正常,饮食和精神状态正常,未出现异常情况,无死亡现象。实验过程中记录每组小鼠的初始体质量和终末体质量。三组小鼠的初始体质量均处于40 g左右,随着实验的进行,三组小鼠的体质量都有增长,但普通膳食对照组与Irisin干预组的体质量增长不显著,而高脂膳食模型组体质量增加明显。三组的初始体质量及终末体质量见表1。从表1中可见给予高脂膳食喂养及Irisin干预后,高脂膳食模型组的小鼠体质量相对于普通膳食对照组及Irisin干预组差异均有统计学意义。而普通膳食对照组和Irisin干预组之间的体质量差异无统计学意义(P>0.05),说明Irisin干预能有效的改善高脂膳食诱导的小鼠体质量增加。

 

表2 饲喂普通饲料和高脂饲料小鼠的血脂变化(±s,mmol/L)

  

注:与普通膳食对照组比较,aP<0.05;与高脂膳食模型组比较,bP<0.05。

 

FP值5.5600.0155.3790.01435.180<0.001

2.3 Irisin对小鼠血脂代谢水平的影响 在高脂膳食饲养两周并同时注射Irisin干预后,各组血脂代谢水平变化见图1。其中,高脂膳食模型组和Irisin干预组TG比较差异有统计学意义(P<0.05),且高脂膳食模型组高于Irisin干预组,提示Irisin可能会影响TG的代谢。高脂膳食模型组与普通膳食对照组的T-CHO水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。但高脂膳食模型组与Irisin干预组T-CHO水平比较差异无统计学意义(P>0.05),可能是由于建模时间较短,差异尚不明显。高脂膳食模型组与Irisin干预组HDL-C比较差异有统计学意义(P<0.05),与普通膳食对照组比较差异亦有统计学意义(P<0.05),但普通膳食对照组和Irisin干预组之间的差异无统计学意义(P>0.05),提示Irisin可以通过增加HDL-C的含量从而调节血脂。这说明注射Irisin后,Irisin可调节高脂膳食饲养小鼠的血清TG和HDL-C至正常膳食饲养的小鼠水平,但在改善血清T-CHO水平方面,效果不明显。

  

图1 各组血脂代谢水平变化

 

注:与普通膳食对照组比较,aP<0.05;与高脂膳食模型组比较,bP<0.05。

3 讨论

Irisin是近年来被发现的一类能促进脂肪类型转化的新激素,在治疗肥胖方面可能具有较好的应用前景。以往有文献报道表明人体内存在“Irisin正反馈”,即血中的Irisin促进脂肪组织FNDC5 mRNA转录翻译再加工合成Irisin,而脂肪组织中的Irisin又促进骨骼肌产生Irisin释放入血,体内多处存在的Irisin可协同推进白色脂肪棕色化[5],将导致肥胖的白色脂肪组织转变为减轻体质量的棕色脂肪组织,将可储存能量转变为消耗能量,从而减轻体质量,提高代谢率、改善糖耐量异常以及胰岛素抵抗[4]

另有研究显示,高脂血症患者服用辛伐他汀治疗2周后血清Irisin明显升高,且升高程度与服用剂量呈正相关关系。此外,血清Irisin水平的升高会导致低密度脂蛋白受体(LDLR)和尼曼匹克C1样1蛋白(NPC1L1)的表达降低,NPC1L1是肠道和肝脏吸收TG的关键蛋白,LDLR则是介导血清LDL进入细胞的主要受体[19],这也提示高水平血清Irisin能降低高脂血症小鼠血中TG和LDL的含量,从而降低高脂血症的风险。

近期,有报道采用巢式病例对照研究发现血清Irisin水平与冠心病患者冠脉病变严重程度呈负相关[12-13],而Liu等[17]在研究中发现健康人Irisin水平与DBP、BMI、TC、TU、LDL等指标呈正相关关系,这均提示了血清Irisin水平可能与多种心血管疾病的发生发展相关。现已经有研究通过临床统计分析以及细胞培养等方法证实,肥胖者以及2型糖尿病患者的血清Irisin水平较正常人显著降低[8-10]。除此之外,朱迪等人也通过细胞实验证明Irisin可以通过抑制氧化应激来减轻高糖或高脂导致的人脐静脉内皮细胞损伤,提示抑制氧化应激可能是Irisin控制高脂血症的一个机制[6]

本实验通过设计动物实验研究证实,增加小鼠血清Irisin水平能显著调节其血清中的TG和HDL-C含量,降低后两者对高脂血症发生发展的威胁,同时能使小鼠体质量减轻。虽未能明显调节高血脂小鼠模型组血清T-CHO含量(可能原因是由于实验诱导时间短,高血脂小鼠模型组的T-CHO未能在短时间内得到改善,需要进一步研究),但已有的结果说明Irisin对预防高脂血症有较为明显的效果,为Irisin在血脂方面的相关研究提供了基础和动物实验参考。未来,还需更多研究来探讨和分析Irisin与其他心血管疾病的预防、诊断、治疗和预后的相关性。

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邓鑫磊,吴凌云,李婧嘉,郭雨辰,林涛,侯世娇,彭健,王庆
《海南医学》 2018年第10期
《海南医学》2018年第10期文献

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