中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (3): 348-350   PDF    
引用本文
贾曼雪, 薛楠, 曹子鹏, 刘寒强, 季爱玲, 张雪平, 穆颖, 王枫. 多不饱和脂肪酸不同配比对大鼠血脂影响[J]. 中国公共卫生, 2009, 25(3): 348-350.
JIA Man-xue, XUE Nan, CAO Zi-peng, et al. Effects of different ratios of n-3 to n-6 polyunsaturated fatty acids on lipid metabolism of SD rats[J]. Chinese Journal of Public Health, 2009, 25(3): 348-350.
多不饱和脂肪酸不同配比对大鼠血脂影响
贾曼雪, 薛楠, 曹子鹏, 刘寒强, 季爱玲, 张雪平, 穆颖, 王枫     
第四军医大学营养与食品卫生学教研室, 西安 710032
收稿日期: 2008-06-24
基金项目: 国家自然科学基金(30671770)
作者简介: 贾曼雪(1982-), 女, 河南南阳人, 硕士在读, 研究方向:分子营养学。
摘要: 目的 研究不同n-3/n-6配比的多不饱和脂肪酸(PUFA)对大鼠血脂影响。 方法 将58只SD大鼠根据血清总胆固醇(TC)水平随机分为6组, 分别给予基础饲料、高脂饲料和添加n-3/n-6不同配比PUFA的高脂或基础饲料。于第15, 30, 45 d分别测血脂水平, 第45 d取脂肪组织称重并测肝组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和腺苷酸活化蛋白激酶α2(AMPK-α2)的mRNA表达。 结果 摄入添加PUFA膳食的4组大鼠45d后血清甘油三酯(TG)分别为(1.15±0.37), (1.25±0.56), (1.00±0.25), (1.17±0.30) mmol/L, 均明显低于高脂组的(1.73±0.33) mmol/L; TC分别为(1.80±0.18), (1.89±0.20), (1.41±0.21), (1.58±0.16) mmol/L, 均明显低于高脂组的(2.23±0.19) mmol/L; 低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)分别为(1.00±0.23), (1.25±0.18), (1.06±0.13), (1.25±0.14) mmol/L, 均明显低于高脂组的(1.53±0.27) mmol/L; 其脂体比、PPAR-γmRNA、AMPK-α2mRNA表达量均明显高于高脂组, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。 结论 PUFA改善大鼠高血脂并降低脂肪积累, 可能与肝组织AMPK和PPAR-γ等脂肪酸氧化基因表达增加有关。
关键词： 多不饱和脂肪酸(PUFA)     高胆固醇     腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)     过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)    
Effects of different ratios of n-3 to n-6 polyunsaturated fatty acids on lipid metabolism of SD rats
JIA Man-xue, XUE Nan, CAO Zi-peng, et al     
Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Preventive Medicine, The Fourth Military Medical University Xi'an 710032, China
Abstract: Objective To study the effects of different ratios of n-3/n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFA) in feed on lipid metabo lism of SD rats. Methods According to their total serum cholesterol level, 58 male Sprague-Dawley rats were randomly divided into 6 groups, and were supplied with common diet, high fat diet, high fat diet with n-3/n-6 PUFA of 1:1, high fat diet with n-3/n-6 PUFA of 1:5, common diet with n-3/n-6 PUFA of 1:1, and common diet with n-3/n-6 PUFA of 1:5, respectively.We collected blood samples at 15, 30, 45 days and measured the lipid level in the plasma.After 45 days, the rats were sacrificed, and adipose tissues (subcutaneous, mesenteric, retroperitoneal, epididymal) were removed and weighed.Also, we measured the expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ) and AMPK-α2 in the liver. Results Four diets with different ratios of n-3/n-6 PUFA resulted in significant lower contents of triglycerides (1.15±0.37, 1.25±0.56, 1.00±0.25, 1.17±0.30 vs 1.73±0.33 mmol/L), total cholesterol (1.80±0.18, 1.89±0.20, 1.41±0.21, 1.58±0.16 vs 2.23±0.19 mmol/L) and LDL cholesterol (1.00±0.23, 1.25±0.18, 1.06±0.13, 1.25±0.14 vs 1.53±0.27 mmol/L) in the plasma compared with the high fat diet group (P < 0.05).The PPARγand AMPK-α2 mRNA level in the liver increased significantly in the four PUFA diets compared with that of the high fat group (P < 0.05). Conclusion These results indicate that dietary PUFA can improve lipid metabolism and decrease fats accumulation, which may be related with the increased expression of fatty acid oxidation gene PPA Rγand AMPK.
Key words: polyunsaturated fatty acid     hight cholesterol     AMP-activated protein kinase     peroxisome proliferator-activated receptor γ    

已有报道, 膳食多不饱和脂肪酸(PUFA)中的n-3与n-6类型能明显影响血脂代谢〔1〕。目前联合国粮食农业组织(FAO)〔2〕提出脂肪酸n-3/n-6推荐量比值为1:5~1:10, 然而学术界至今对二者合理的比值仍有争论。有研究表明, PUFA改善高血脂至少部分是通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)〔3〕。有实验表明γ-亚麻酸比亚油酸降血脂效果更明显〔4, 5〕。本实验采用含γ-亚麻酸的琉璃苣油, 以大鼠为实验对象, 探索PUFA调节血脂代谢的作用机制。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 动物饲料

基础饲料(美国农业部人类营养研究中心)配方参照文献〔6〕。高脂饲料配方参照文献〔7〕。高脂1:1, 1:5组分别由高脂饲料添加n-3/n-6为1:1, 1:5的油制得(本研究中n-3为亚麻酸油, 含60%α亚麻酸; n-6为琉璃苣油, 含20%γ亚麻酸, 40%亚油酸, 许昌元化生物科技有限公司); 低脂1:1, 1:5组采用基础饲料分别添加n-3/n-6为1:1, 1:5的油制得。饲料中n-3与n-6总量按成人推荐摄入量上限折算成大鼠推荐量, 再以其5倍为多不饱和脂肪酸降血脂总剂量, 即PUFA总量为6.67 g/kg。

1.1.2 动物分组

58只清洁级雄性5~6周龄Sprague-Dawley (SD)大鼠(第四军医大学实验动物中心), 体重180~220 g。

1.1.3 主要仪器与试剂

总胆固醇(T-CHO)测定试剂盒、甘油三酯(TG)测定试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)测定试剂盒(上海荣盛生物科技技术有限公司)。UV 2450紫外可见分光光度计(日本岛津公司); RNA裂解液、SYBR PrimesScript反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)试剂盒(大连宝生物工程有限公司); Bio-IQ5实时PCR仪(美国BIO-RAD公司)。

1.2 方法 1.2.1 动物分组及处理

大鼠适应性喂养1周后, 尾静脉采血测得血清总胆固醇(TC)水平后随机分为6组, 分别为:空白对照组9只, 高脂对照组9只, 高脂1:1组10只, 高脂1:5组10只, 低脂1:1组10只, 低脂1:5组10只。实验期为45 d。大鼠单笼喂养, 饮去离子水, 根据体重给予不同需要饲料, 记录进食量和体重变化。于实验前1 d, 第15, 30 d尾静脉取血, 于37℃水浴30 min, 4 000 r/min离心分离血清, 测定TG、TC、LDL-C水平。实验第45 d时, 禁食12 h, 乙醚麻醉后处死大鼠, 迅速取肝脏, 用生理盐水冲洗, 滤纸拭干, 冻存于液氮中备测mRNA。取皮下脂肪、腹膜下脂肪、睾周脂肪、肾周脂肪分别称重, 计算脂体比。

1.2.2 血脂指标测定

具体操作步骤参照试剂盒说明书。

1.2.3 RNA分析

取适量肝组织加入1ml RNA裂解液冰浴匀浆, 提取总RNA.经紫外可见分光光度计测定RNA浓度后, 反转录成cDNA, 进行2步法实时定量RT-PCR定量分别检测肝中PPAR-γ、AMPK-α2 mRNA表达水平。实时定量PCR以反转录产物为模板, 反应条件是:95℃ 10 s, 伴有40循环95℃ 5 s和65℃ 30 s。特异mRNA丰度计算为目标基因Ct/β肌动蛋白(β-actin) Ct的比率。引物序列为:PPAR-γ上游5'-GCTCTATCCCTGCTCGTGTG -3'下游5'-TTGATGTAGTGTCGCAGAGC-3'; AMPK-α2上游5'-TTTACCTGGTTGACAATCGGAGCTA-3'下游5'-AATCGACACTTGACCGAGGTCTG-3'; β-Actin上游5'-TCACCCACACTGTGCCCATCTA-3'下游5'-CATCGGAACCGCTCATTGCCGA-3'。

1.3 统计分析

应用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析(One Way-ANOVA)。

2 结果 2.1 实验前各组情况

实验前各组大鼠TC、TG、LDL-C、体重和脂体比以及AMPK-α2和PPAR-γmRNA表达量之间差异均无统计学意义, 组间均衡。

2.2 不同n-3/n-6配比脂肪酸对大鼠TC影响(表 1)
表 1 ·不同n-3/n-6配比脂肪酸对大鼠总胆固醇影响(…x±s, mmol/L)

实验第15, 30, 45 d, 高脂组TC水平均高于空白组、高脂1:1及低脂1:1组, 差异均有统计学意义(P < 0.05);第45 d时高脂1:5及低脂1:5组TC也低于高脂组, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。可见PUFA对大鼠TC有明显改善, 且n-3/n-6为1:1比1:5作用更明显。

2.3 不同n-3/n-6配比脂肪酸对大鼠TG影响(表 2)
表 2 不同配比脂肪酸膳食对大鼠TG影响(…x±s, mmol/L)

实验第30, 45 d, 高脂组TG水平均高于空白组和添加PUFA的4组, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。可见PUFA对大鼠TG有明显改善, 且n-3/n-6为1:1比1:5作用更明显。

2.4 不同n-3/n-6配比脂肪酸对大鼠LDL-C影响(表 3)
表 3 不同配比脂肪酸膳食对血清LDL-C影响(…x±s, mmol/L)

实验第30, 45 d, 高脂组LDL-C水平高于空白组、低脂1:1和低脂1:5组, 差异均有统计学意义(P < 0.05);第45 d时低脂1:1和低脂1:5组的LDL-C也低于高脂组, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。可见PUFA对大鼠LDL-C有明显改善, 且n-3/n-6为1:1比1:5作用更明显。

2.5 不同n-3/n-6配比脂肪酸对大鼠体重、脂体比影响

给予不同配比脂肪酸膳食45 d后, 各组动物体重都有所增加。高脂1:1、高脂1:5、低脂1:1、低脂1:5组大鼠体重分别为(408.94±12.41), (430.80±11.22), (391.30±7.85), (401.05±10.11) g, 与高脂组(452.42±10.68) g比较, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。高脂1:5和低脂1:5组皮下脂肪比率分别为(1.04±0.12)%和(1.08±0.15)%, 与高脂组(1.23±0.16)%相比, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。添加PUFA的4组腹膜下脂肪、睾周脂肪、肾周脂肪比率与高脂组比较, 差异均有统计学意义(P < 0.05);高脂1:1组睾周脂肪比率为(1.10±0.07)%, 与空白组比较, 差异有统计学意义(P < 0.05);高脂1:1组和低脂1:1组肾周脂肪比率分别为(1.09±0.06)%, (1.09±0.06)%, 与高脂组(1.18±0.05)%比较, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。添加PUFA的4组脂体比分别为(4.18±0.10)%, (4.06±0.07)%, (4.15±0.08)%, (4.15±0.06)%, 与空白组(3.96±0.07)%和高脂组(4.60±0.06)%比较, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。说明PUFA能够降低大鼠体重、体脂, 尤其是对降低内脏脂肪积累的作用明显。

2.6 大鼠肝组织AMPK-α2和PPAR-γ mRNA表达

给予不同配比脂肪酸膳食45 d后, 添加PUFA的4组肝AMPK-α2 mRNA相对表达水平分别为(0.68±0.02)%, (0.53±0.023)%, (0.88±0.018)%, (0.57±0.019)%, 均低于空白组但均高于高脂组(0.34±0.022)%, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。除高脂1:5和低脂1:5组之间差异无统计学意义外, 其他两两组间比较差异有统计学意义(P < 0.05)。肝PPAR-γmRNA表达水平除低脂1:1组的(0.97±0.024)%外, 高脂1:1、高脂1:5、低脂1:5组表达水平分别为(0.71±0.025)%, (0.55±0.021)%, (0.75±0.019)%, 均低于空白组表达水平; 但添加PUFA的4组均高于高脂组的(0.37±0.02)%, 差异有统计学意义(P < 0.05), 其他两两组间比较差异均无统计学意义。

3 讨论

结果表明, 摄入PUFA能降低大鼠血脂水平, 减轻体重及体脂聚集, 机制可能是通过增加肝AMPK和PPAR-γmRNA表达发挥作用, 这与以往报道的PUFA对肝脂代谢和基因表达的影响一致〔8〕。PUFA, 特别是n-3与n-6配比为1:1的PUFA膳食能明显抑制胆固醇和甘油三酯形成, 与文献〔9〕结果一致。PUFA通过增加PPAR-γ表达从而增加脂肪酸氧化, 与Baillie等〔10〕的PUFA可激活参与脂肪酸氧化的基因PPAR、肉碱脂酰转移酶1(CPT-1)和乙酰辅酶A氧化酶(AOX)结果相一致。PPARγ可以使肝脏和肌肉组织中三酰甘油含量下降, 使代谢向有利方向转化〔11〕。PUFA增加PPARγ mRNA表达水平, 从而增加脂肪酸氧化。有研究表明, PUFA的所有这些效应可能是通过AMPK调节的〔3, 12〕。本结果表明, PUFA可以增加AMPK mRNA表达。AMPK的作用底物包括羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMG CoA)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、激素敏感脂酶(HSL)、糖原合成酶等。AMPK在脂代谢中通过增加脂质氧化来促进三磷酸腺苷(ATP)的合成; 当ATP水平上升, AMPK则切断ATP的合成代谢途径, 有利于正常细胞能量平衡的建立〔12〕。但是由于脂肪代谢的变化是多种因素共同作用的结果, 因此, 要阐明PUFA影响大鼠血脂代谢的作用机制还需进一步研究。

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