中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (7): 853-854   PDF    
引用本文
付锦艳, 杨安强, 刘烈刚, 王勇, 马雅静, 程江, 刘旻, 张丽翠. 大鼠孕期低铁干预对子代血脂、血糖水平影响[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(7): 853-854.
FU Jin-yan, YANG An-qiang, LIU Lie-gang,et al. Effect of low-iron during pregnancy on serum lipids and serum glucose in adult offspring rats[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(7): 853-854.
大鼠孕期低铁干预对子代血脂、血糖水平影响
付锦艳1,2, 杨安强1, 刘烈刚2, 王勇3, 马雅静4, 程江4, 刘旻4, 张丽翠1     
1. 新疆石河子大学医学院基础医学系, 新疆石河子832000;
2. 华中科技大学公共卫生学院营养与食品卫生系;
3. 新疆石河子大学实验动物中心;
4. 新疆石河子大学医学院第一附属医院
收稿日期: 2009-09-27.
基金项目: 国家自然科学基金(30600500)
作者简介: 付锦艳(1978- ),女,四川成都人,副教授,博士在读,研究方向:物质代谢。
通讯作者: 刘烈刚
摘要: 目的 探讨孕期低铁干预和成年期低铁干预对成年子鼠血脂、血糖的影响。方法 将6周龄健康Wistar雌性大鼠随机分为2组,实验组喂低铁饲料(含铁7.4mg/kg),对照组喂富铁饲料(含铁320mg/kg)。与雄鼠同笼交配,低铁干预持续至哺乳期结束,随后2组仔鼠均转入富铁平衡期(10周),之后将原实验组和对照组各自再分为2组,分别给予富铁和低铁饲喂。持续16周后,检测子鼠血浆总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、游离脂肪酸、血糖水平。结果 母鼠孕期给予低铁干预组的血浆甘油三酯为1.35mmol/L、胆固醇2.0mmol/L、血糖8.31mmol/L,均显著高于对照组(P<0.05);其肝细胞发生水样变性,胞浆淡染及疏松化,细胞体积增大,肝窦消失。结论 大鼠孕期铁缺乏易致子代成年后血脂、血糖水平升高;肝脏组织细胞发生病理性改变。
关键词: 孕期低铁干预     血糖     血脂     富铁    
Effect of low-iron during pregnancy on serum lipids and serum glucose in adult offspring rats
FU Jin-yan, YANG An-qiang, LIU Lie-gang ,et al    
Department of Preclinical Medicine, Medical College, Shihezi University, Shihezi 832002, China
Abstract: Objective To explore the effect and the most sensitive period of low-iron intervention in pregnant rats on serum lipids and serum glucose of its offspring in adulthood.Methods Six week-age Wistar female rats were divided into two groups randomly.The rats of experimental group were fed with low-iron diet and the rats in control group were fed with iron-sufficient diet.The rats were mated with healthy male rats after four weeks and the iron intervention were carried out untill the end of lactation period.Iron-sufficient diet were then given to all rats for ten weeks(iron balancing period).After that control group and experimental group were divided into two groups and fed with low-or sufficient-iron diet,respectively,and all the rats were killed to detect serum triglyceride(TG),cholesterol(TC),blood glucose,free fatty acids(FFA), high density lipoprotein(HDL)and leptin after sixteen weeks.Results Compared with the control group,the levels of serum cholesterol,triglyceride,glucose,weight of heart and liver of the offsprings with their mothers fed with low-level iron diet during pregnancy were elevated significantly.Besides,hydropic degeneration in hepatocytes,cytoplasm puffing and disappearance of hepatic sinusoid were observed in the rats.Conclusion Maternal iron deficiency during pregnancy will result in the increased levels of serum triglyceride,cholesteroland,blood glucose and pathologic changes of liver tissue and hepatocytes in its thirty-week-old offsprings.
Key words: low iron intervention during pregnancy     serum glucose     serum lipid     high-iron    

铁是人体内含量最丰富的微量矿物质元素,铁缺乏可影响机体能量代谢。众多研究表明,缺铁可造成机体脂类代谢异常〔1, 2, 3, 4, 5〕。许多动物实验结果也表明,中重度铁缺乏会造成大鼠血脂代谢异常,甚至导致部分组织脂肪块含量增加〔1, 2〕。而孕妇铁摄入减少对子代脂类代谢的影响,目前尚无一致结论。本实验通过建立大鼠孕期营养性铁缺乏模型,观察子代成年期血糖、血脂水平及肝脏组织学改变,探讨孕期铁缺乏对子代成年期的能量代谢影响,以明确生命早期铁营养不良也是成年期易患胎儿源性心血管疾病的原因之一。

1 材料与方法 1.1 实验动物

Wistar雌性健康大鼠(新疆实验动物中心) 30只,体重85~100 g;雄性健康大鼠(新疆实验动物中心)15只,体重90~105 g。

1.2 试剂与仪器

富铁饲料〔5〕即在低铁饲料中每公斤加入 FeSO4 7H2O 1.59 g,铁含量约为320 mg/kg。铁蛋白(SF)试剂盒(武汉中美科技生物有限公司、北京科美东雅生物有限公司),游离脂肪酸(FFA)试剂盒(南京建成生物工程研究所);瘦素(leptin)放免试剂盒(北京华英生物技术研究所);雅培CD-1800全自动血球分析仪(美国雅培公司);OLYMPUS AU2700全自动生化分析仪(日本OLYMPUS公司)。

1.3 实验分组与处理

动物适应1周,按血红蛋白值和体重随机将雌鼠分为2组,每组15只。实验组饲喂低铁饲料(含铁7.4 mg/kg);对照组饲喂富铁饲料(含铁320 mg/kg)。饮用去离子水。饲喂4周后,雌鼠和雄鼠按2:1合笼交配,以观察到阴栓或者阴道涂片有活动精子为妊娠0 d。低铁干预分 2个阶段:(1)早期低铁干预阶段:自怀孕始,持续10周,各组取8只仔鼠,采集静脉血待检。(2)成年期低铁干预阶段:10周后,实验组与对照组各自再分别饲喂低铁饲料与富铁饲料,持续16周。实验结束时,大鼠禁食12 h,采集静脉血待检。

1.4 指标测定

血红蛋白(Hb)、红细胞平均体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、红细胞平均分布宽度 (RDW)等值采用血球分析仪检测;铁蛋白(SF)、红细胞游离原卟啉(FEP)、游离脂肪酸、瘦素测定采用试剂盒法;血糖 (Glu)、血脂测定:血浆甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)及血糖均采用生化分析仪测定;肝脏组织常规制片,苏木素-伊红(HE)染色,镜检。

1.5 统计分析

采用SPSS 11.0软件进行t检验和单因素方差分析。

2 结 果 2.1 低铁干预4周母鼠体重及血液学指标变化(表 1)
表 1 低铁干预4 周后母鼠各项指标比较(x ± s，n = 15)

干预前母鼠体重及各项血液学指标组间差异无统计学意义(P > 0.05)。低铁干预后大鼠毛发稀疏、双目淡红、耳廓苍白、活动较少、反应迟钝;低铁干预组体重增长明显低于对照组(P < 0.05)。至孕末期,2组的血液学指标(Hb、FEP、RDW)差异有统计学意义(P < 0.05)。2.2早期低铁干预子代大鼠各指标变化低铁干预组仔鼠 Hb、SF、TG、TC、Glu分别为(149.25 ± 16.60) g/L,(1.26 ± 0.67) ng/mL,(0.36 ± 0.19),(1.35 ± 0.11),(7.75 ± 0.66) mmol/L,与对照组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。

2.3 成年期低铁干预大鼠各项指标比较(表 2)
表 2 再干预小组合并后实验组与对照组结果比较(x ± s，n = 21)

结果表明,低铁组的血脂和血糖值均明显高于对照组。

2.4 大鼠肝脏组织病理学改变

对照组未见肝细胞异常改变,而低铁干预组大鼠肝细胞发生弥漫性水样变性,胞浆疏松化,细胞体积增大,肝窦消失,部分区可见肝细胞脂肪变性。

3 讨 论

研究表明,铁缺乏确实可影响脂类代谢〔1, 2, 3, 4, 5〕。铁缺乏对脂质和糖代谢的影响要经历较长的时间。Zhang等〔2〕的研究认为,母鼠低铁膳食通过下调胆汁酸合成及脂肪酸合成相关基因的表达,降低胆固醇7α羟化酶的表达,进而改变其胎鼠肝脏胆固醇和甘油三酯浓度。Lewis〔4〕等研究认为,胎源性铁缺乏在生命发育的关键时期造成了组织铁的改变或代谢调节点发生转变,从而使得胎源性铁缺乏对其他组织铁水平的改变发挥了长期作用。但这些研究中所用动物种属、品系、年龄、性别、饲料组成等都不同,对铁缺乏影响脂类代谢所检测的指标尚不尽一致,无法进行对比。本研究结果表明,生命早期低铁干预可以影响TG、TC及Glu等脂类与糖类代谢,同时还发现低铁干预会引起肝脏组织学的改变(弥漫性水样变性并散在脂肪变性)。肝脏是能量代谢的场所,铁缺乏首先致肝脏组织学改变,进而通过一系列生化反应过程,影响脂质和糖代谢。

生命早期的机体处于细胞快速分裂和迅速生长时期,铁营养缺乏状态破坏了各脏器体细胞之间的平衡。使得体内铁代谢、能量代谢的相关基因表达程度发生改变,并形成新的平衡适应。成年后若膳食结构发生改变,就容易造成代谢紊乱,包括对脂质和糖代谢。孕期铁营养缺乏不仅影响出生质量〔6〕,也是成年期代谢性疾病的原因之一。

参考文献
〔1〕 付锦艳,马雅静,王勇,等.大鼠生长期铁干预对成年铁代谢的影响[J].中国公共卫生,2005,22(2):191-192.
〔2〕 Zhang JL,Lewis RM,Wang C,et al.Maternal dietary iron restriction modulates hepatic lipid metabolism in the fetuses[J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2005,288:R104-R111.
〔3〕 Lucas A,Baker BA,Desai M,et al.Nutrition in pregnant or lactating rats programs lipid metabolism in the offspring[J].Br J Nutr, 1996,76:605-612.
〔4〕 Lewis RM,Petry CJ,Ozanne SE,et al.Effect of maternal iron restriction in the rat on blood pressure,glucose tolerance,and serum lipids in the 3-month-old offspring[J].Metabolism,2001,50:562-567.
〔5〕 付锦艳,杨安强,刘烈刚,等.大鼠孕期低铁干预对子鼠成年期血液学参数的影响[J].卫生研究,2009,38(6):692-695.
〔6〕 付锦艳,杨安强,刘旻,等.孕鼠铁缺乏对仔鼠出生健康的影响[J]. 石河子大学学报:自然科学版,2009,27(2):148-150.