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高脂饮食诱导小鼠肥胖模型的建立

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高脂饮食诱导小鼠肥胖模型的建立

作者:买买提·依斯热依力 艾克拜尔·艾力 艾热夏提·吐洪江 吾布力卡斯木·吾拉木 克力木·阿不都热依木

来源:《健康周刊》2018年第03期

【摘 要】目的:通过高脂饮食诱导,建立接近人类肥胖症的小鼠单纯肥胖症模型,为肥胖症相关理论的研究提供基础。方法:利用SPF级雄性昆明小鼠进行实验,16只小鼠随机等分为高脂饮食实验组(HFD组)与正常饮食对照组(NC组),分别给予高脂饲料及标准饲料8周后,测量体重,李氏指数,脂肪组织,测量血液中代谢相关指标。结果:HFD组小鼠在体重增长、热量摄入与NC组存在差异,HFD存在糖脂代谢紊乱,胰岛素抵抗、血胆固醇、尿酸、血游离脂肪酸等,符合临床中肥胖症患者表现(P 【关键词】小鼠模型;高脂饮食;肥胖症;

【Abstract】Objective Through the induction of high-fat diet,establish the simple obesity of mouse model that is close to human obesity,which provides a basis for the research on the related theory of obesity. Method Sixteen mice were randomly divided into high fat diet experimental group (HFD group) and normal diet control group (NC group). After being given high fat diet and standard feed for 8 weeks respectively, body weight, Lee's index, adipose tissue were

measured, metabolism related indicators in blood. Result HFD group mice had different weight gain and caloric intake compared with NC group. HFD group had dyslipidemia, such as certain insulin resistance, blood cholesterol, uric acid and free fatty acids, which in line with the clinical

manifestations of obesity. Conclusion This method of modeling is feasible and can provide a basis for obesity and related research.

【KeyWords】Mouse model; High-fat diet; Obesity;

随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,肥胖症的患病率在全球范围内不断增长,现肥胖已成为了一项世界公共健康难题[1]。肥胖是由于体内脂肪的体积和(或)脂肪细胞数量的增加导致的体重增加,或体脂占体重的百分比异常增高,在某些局部沉积过多脂肪,通常用身体质量指数(Body Mass Index, BMI)进行判定[2]。肥胖症在西方国家十分普遍,西方将肥胖定义为BMI大于30kg/m2,现在其他地区也有升高趋势,特别是亚洲[3]。肥胖症的治疗逐渐成为当前临床医师关注的热点,肥胖相关领域的研究越来越多,本研究的目的是通过高脂饮食诱导、建立接近人类肥胖症的小鼠单纯肥胖症模型,为肥胖症相关理论的研究提供基础。 1 材料和方法

1.1实验动物及分组:SPF级雄性昆明(KM)小鼠20只,8周龄,购于新疆实验动物研究中心,许可证号:SCXK(新)2011-0001。20只小鼠进行编号及体重测量,并排除体重变异较大的4只。采用Microsoft Office Excel软件,将剩余16只小鼠随机分2组(各8只),即高

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脂饲料(High-fat Diet,HFD)组和标准饲料正常对照(Normal Control,NC)组。分组当天开始,HFD组小鼠给予高脂高糖饲料,连续8w。试验期间每7d更换垫料1次,每4d进行体重、饮食、空腹血糖计量1次。对照组除只给普通饲料以外,其它处理都相同。

1.2实验器材及试剂:EL-5.2K电子天平(称量范围:0.1g-5.2kg)常州市天之平仪器设备有限公司。低温高速离心机(1-14K),德国Sigma公司;D-葡萄糖、三诺安稳血糖仪、及血糖试条,三诺生物传感股份有限公司;试剂:小鼠FFA、T-Cho、LDL-c、TG、UA、胰岛素等试剂盒,购于中生北控生物科技股份有限公司。

1.3动物饲料:小鼠标准饲料、高脂高糖饲料购于北京科澳协力饲料有限公司。标准饲料:(STD,Lot:08101506, 10%KJ%fat,D12450B,Research Diets Inc. 16.11KJ·g-1),高脂饲料:(HFD, Lot: 11111401, 60%KJ%fat, D12492, Research Diets Inc. 21.92KJ·g-1) 1.4测定指标:各组小鼠血清中血游离脂肪酸(FFA)、血胆固醇(T-cho)、血甘油三酯(TG)、血低密度脂蛋白(HDL-c)、血糖(Glu)、血胰岛素(Insulin)、血尿酸(p-UA)、尿液尿酸(u-UA)含量利用ELISA法进行测定。实验过程及测量指标浓度的计算严格按试剂盒说明书进行。

1.5重量测定:各组小鼠精确分离腹腔内( 白色脂肪、肠系膜、双侧附睾) 脂肪及肝脏组织,称湿重。

1.6肥胖相关指数:计算体重指数(BMI)=体重(kg)/体长2。腰围以绕腹部最厚处一圈计算。计算 Lee’s指数,Lee’s index= 体重( g) 1/3×103/体长( cm) 。肥胖度计算公式:肥胖度(%)=(实验组实际体重-对照组平均体重)/对照组平均体重×100。

1.7统计方法:符合正态分布的计量资料均以(X±S)表示,两样本均数比较用t检验,多组件比较采用方差分析(One way of ANOVA)。运用SPSS 22.0软件进行分析,将P 2 结果与分析

2.1 HFD对小鼠体重和进食量的影响

体重是观察肥胖程度的直观指标。根据肥胖标准,肥胖度超过10%视为超重,超过20%视为肥胖。实验开始前NC组小鼠体重为(22.63±0.47)g,HFD组小鼠体重为(22.96±0.80)g,两组差异无统计学意义(P>0.05);8周的实验过程中,NC组与HFD组小鼠平均每日进食量,之间的差异无统计学意义(P>0.05);HFD组体重增加量、每日摄入热量、BMI及Lee’s指数明显高于NC组,两组差异具有统计学意义(P

表1 HFD对小鼠体重和进食量的影响组别 例数 每日进食量 (x±s)g 体重增加量

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(x±s)g 每日摄入热量(x±s) BMI (x±s)kg/m2 Lee’s指数 (x±s)g1/3/cm

NC 8 2.99±0.29a 14.6±2.25c 40.0±5.07e 2.11±0.39g 286.6±21.4i HFD 8 3.16±0.34b 22.3±3.12d 51.5±5.39f 3.02±0.43h 314±24.72j 注:abP>0.05,cdP

2.2 HFD对小鼠代谢相关物质的影响

小鼠在8周的高脂饮食诱导后,检测血清中代谢相关物质(FFA、T-Cho、LDL-C、Glucose、P-UA、U-UA等)水平发现,HFD组小鼠的水平明显高于NC组小鼠,两组差异具有统计学意义(P

2.3 HFD对脂肪细胞的影响

解剖取得小鼠体内脂肪,称重发现,HFD组小鼠与NC组在白色脂肪质量、皮下脂肪质量、腹膜后脂肪质量、肠系膜脂肪质量之间存在差异,两组差异具有统计学意义(P0.05)(表3)。 3 讨论

受快速城市化,工业化和全球化的驱动,由于人们缺乏体力活动和加工食品的过度消费,肥胖和糖尿病等疾病达到了流行的程度,虽然研究胰岛素抵抗及其合并症,如高脂血症和动脉粥样硬化等,在过去几十年中已经获得了显著的成就,但其复杂生物学机制尚不完全清楚,如何预防这些疾病的发生、发展,以及对新的治疗方式,目前仍然有迫切的需求[4]。肥胖目前已成为全世界公共的健康问题[1],而我国已成为肥胖人数最多的国家[1]。代谢综合征是肥胖、血脂紊乱、糖尿病及其并发症以及动脉粥样硬化性心血管等疾病集结的统称[5]。研究表明,腹部脂肪组织,肠系膜和网膜脂肪过量以及代谢危险因素包括胰岛素抵抗,葡萄糖耐量受损,2型糖尿病,血脂异常,冠心病存在强有力的关联[6]。 表2 HFD对小鼠代谢相关物质的影响

组别 例数 FFA(mEq/l)(x±s) T-Cho(mg/dL)(x±s) LDL-c(mg/dL)(x±s) Glucose (mg/dL)(x±s) P-UA (mg/dL)(x±s) U-UA(mg/dL)(x±s) NC 8 0.38±0.13a 57.32±8.6c 46.5±6.4e 110±12.3g 0.63±0.3i 5.85±0.8l

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HFD 8 0.96±0.22b 82.4±10.6d 78.6±8.9f 145±14.5h 1.21±0.4j 15.2±1.8m 注:abP

表3 各组小鼠体内脂肪及脏器质量对比 组别 例数 白色脂肪 (x±s)g 皮下脂肪

(x±s)g 腹膜后脂肪(x±s)g 肠系膜脂肪(x±s)g 肝脏(x±s)g 肾脏(x±s)g NC 8 0.93±0.28a 0.48±0.07c 0.35±0.1e 0.47±0.21g 1.85±0.2i 0.78±0.06l HFD 8 1.76±0.57b 1.38±0.33d 1.04±0.22f 0.91±0.14h 1.9±0.35j 0.81±0.05m 注:abP0.05,lmP>0.05

通过基因,营养或实验诱导动物模型,已被证明为是研究胰岛素抵抗的分子机制和各种形式的糖尿病及其伴随疾病的优秀工具[7]。建立简便的HFD诱导的小鼠模型,其特点是通过增加饮食摄入量,快速增加体重,降低代谢效率,导致胰岛素抵抗[7]。无论是在人体还是动物模型中,空腹血糖和胰岛素水平的升高以及对葡萄糖的耐受性受损是胰岛素抵抗和其他糖代谢系统改变的常用指标。在基础状态或应激后测取小鼠的血糖,是简便易行的方法[4]。 针对肥胖症进行系统地基础研究,显得更加重要,因此简便、合理高效的肥胖症模型是研究的关键。本研究通过利用SPF级小鼠,通过高脂饮食诱导,建立肥胖模型,研究中HFD组小鼠体重超过NC组的20%,属于肥胖,肥胖模型建立成功。研究发现HFD小鼠存在糖脂代谢紊乱,如一定的胰岛素抵抗、血胆固醇、尿酸、血游离脂肪酸等,符合临床中肥胖症患者表现。综上所述,可认为此模型建立方法是可行的,可以为肥胖症的相关研究提供一定的基础。 参考文献

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