中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (7): 785-786   PDF    
肥胖与肥胖抵抗大鼠瘦素、胰岛素水平分析
翟玲玲1, 赵剑2, 姚兴家1, 贾丽红1, 熊迎九3, 王艳1, 刘崇4     
1. 中国医科大学公共卫生学院儿少教研室, 沈阳110001;
2. 沈阳药科大学;
3. 沈阳市沈河区疾病预防控制中心;
4. 中国医科大学87 期学生

随着肥胖与内分泌关系研究的深入,人们认识到脂肪组织是一个十分重要的内分泌器官,其在肥胖及糖尿病的发病机制中起一定作用,瘦素是其分泌的蛋白质之一。本文通过比较肥胖及肥胖抵抗大鼠血清瘦素及胰岛素水平,探讨瘦素与胰岛及与肥胖抵抗的关系,为肥胖的发生机制研究提供依据。

1 材料与方法 1.1 实验动物

雄性健康Wistar大鼠48只,体重 (200±20) g,适应性饲养1周后,将动物随机分为2组,对照组12只给予基础饲料 (6只在喂养2周时处死,6只在喂养12周时处死),实验组36只给予高脂饲料 (18只在喂养2周时处死,18只在喂养12周时处死),自由饮水摄食,体重每周记录1次。

1.2 检测方法

瘦素、胰岛素检测采用放射免疫方法试剂盒 (中国人民解放军总医院放免研究所)。血糖检测采用邻甲苯胺法。饲料采用合成饲料[高脂饲料配方 (g/100 g):基础饲料73.0,猪油20.0,酪蛋白7.0;营养成份 (g/100 g) 为蛋白质21.33,脂肪27.76,碳水化合物34.76]。

1.3 血清采集

所有大鼠分别在正式实验开始后2周末和12周末,禁食12 h,于下腔静脉取血5 ml。采集的血样在室温下静置2 h后,以3 000 r/min离心20 min,分离血清,一部分血清检测血糖水平,另一部分密封于-70 ℃深冻冰箱中保存。脂肪垫取材:剖开腹腔,分离肾周、附睾、肠系膜脂肪垫,称重。

1.4 膳食诱导肥胖大鼠 (DIO) 和膳食诱导肥胖抵抗大鼠 (DIO-R) 的判定[1]

实验组分别在高脂饲料喂养2周,12周后,按体重由高至低排序,体重增加位于前6位判定为DIO大鼠,体重增加位于后6位判定为DIO-R大鼠,介于2者之间的弃之。

1.5 胰岛素抵抗 (IR) 的评定[2]

胰岛素敏感指数 (ISI)=1/[空腹血糖 (FBG)×空腹胰岛素 (FINS)],取其自然对数使之正态化后进行分析。

1.6 统计分析

采用SPSS 11.5统计软件进行分析,比较DIO组、DIO-R组和对照组大鼠各指标差异,用单因素方差分析,随后采用最小显著差法 (LSD) 进行两两比较。采用Pearson相关法分析各个指标之间的相关性。

2 结果 2.1 实验期内DIO组、DIO-R组和对照组大鼠体重的变化

实验前,3组大鼠体重并无明显差别,但到实验2周末,喂高脂饲料的大鼠体重开始增加,显著高于DIO-R组和对照组大鼠 (P < 0.01);至实验12周结束时,DIO组大鼠体重仍显著高于DIO-R组和对照组大鼠 (P < 0.01)。DIO-R组与对照组大鼠体重比较差异无统计学意义。

2.2 DIO组、DIO-R组和对照组大鼠脂肪垫的变化 (表 1)

DIO大鼠附睾、肾周脂肪、肠系膜脂肪、总脂肪及单位体重脂肪[总脂肪g/(kg·bw)]2周末及12周末均显著高于对照组和DIO-R组大鼠 (P < 0.01);12周末发现DIO-R大鼠附睾、肾周脂肪,总脂肪及单位体重脂肪高于对照组大鼠 (P < 0.05)。

表 1 3组大鼠脂肪垫的变化(x±s

2.3 3组大鼠的瘦素、胰岛素和胰岛素敏感指数 (ISI) 水平变化 (表 2)

实验2周末,DIO大鼠血清胰岛素、ISI、高于DIO-R组和对照组大鼠,DIO大鼠血清瘦素水平低于DIO-R组大鼠,DIO-R组大鼠血清瘦素水平、ISI高于对照组大鼠;实验12周末,DIO大鼠血清胰岛素、瘦素水平、ISI高于DIO-R组和对照组大鼠;DIO-R大鼠血清胰岛素、瘦素水平、ISI高于对照组大鼠。

表 2 3组大鼠瘦素、胰岛素和ISI水平比较(x±s

2.4 瘦素、胰岛素、血糖和ISI之间的相关性

瘦素同血糖呈正相关 (r=0.662,P < 0.01);胰岛素同血糖呈正相关 (r=0.471,P < 0.01);ISI同血糖、瘦素、胰岛素呈显著负相关 (r=-0.782,r=-0.469,r=-0.884,P < 0.01)。

3 讨论

本实验高脂饮食2周末,DIO-R大鼠获得的体重和体脂含量同正常饮食的大鼠相似,然而12周末,尽管体重同对照组无差别,但体脂含量要高于对照组大鼠,同Levin[3]的研究一致。推测DIO-R大鼠调控自身体重的方式同DIO大鼠可能不同。

有研究表明,瘦素可抑制或促进胰岛素分泌,瘦素信号转导通路缺陷,出现周围组织的瘦素抵抗,破坏了脂肪一胰岛素轴的反馈调节系统,从而产生胰岛素抵抗[4]。本研究结果显示,瘦素和ISI指数之间呈显著负相关,但瘦素与胰岛素之间联系的机制尚需进一步研究。高脂饮食时,能引起短暂的体重增加,一般会因内源性瘦素水平增加,体重很快下降,而一些个体的内源性高瘦素水平使机体对瘦素反应敏感性下降,瘦素不能发挥其应有的调节作用,使机体一直处于肥胖状态,甚至肥胖加强。本实验12周末,DIO大鼠血清瘦素水平明显高于DIO-R和对照组大鼠。DIO大鼠瘦素水平虽然高,但体重均高于DIO-R和对照组大鼠,推测DIO大鼠对瘦素反应的敏感性下降,可能因为:(1) 血脑屏障的瘦素转运饱和现象; (2) 瘦素对其受体基因的下调; (3) 瘦素受体基因多态性;(4) 瘦素受体信号途径缺陷的结果; (5) 与血清中某种瘦素结合蛋白的增加使游离的瘦素减少有关; (6) 下丘脑瘦素信号系统与其他体重调节因子之间的失衡。与之相反,DIO-R大鼠血清瘦素水平高于对照组大鼠,体重与对照组无差别,提示DIO-R大鼠并没有降低瘦素的敏感性,这可能是DIO-R大鼠抵抗肥胖发生的重要原因之一。

参考文献
[1] Levin BE. Arcuate NPY neurons and energy homeostasis in diet-induced obese and resistant rats[J]. Am J Physiol, 1999, 276(2pt2) : R382–387.
[2] 李光伟, 潘孝仁, StephenL, 等. 检测人群胰岛素敏感性的一项新指数[J]. 中华内科杂志, 1993, 32(10) : 656–660.
[3] Levin BE, Dunn-meynell AA. Reduced central Leptin sensitivity in rats with diet-induced obesity[J]. Am J Levin Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2002, 283(4) : R941–948. DOI:10.1152/ajpregu.00245.2002
[4] Kim KH, Lee K, Moon YS, et al. A Cysteine-rich adipose tissue specific factor inhabits adipocyte differentiation[J]. J Biol Chem, 2001, 276 : 11252–11255. DOI:10.1074/jbc.C100028200