利拉鲁肽对高脂饮食诱导的肥胖大鼠血清网膜素1及胰岛素抵抗的影响

2015-02-13索琳娜王薇

中国医科大学学报 2015年12期

关键词：网膜体脂利拉鲁

索琳娜，王薇

（中国医科大学附属第四医院内分泌科，沈阳 110032）

利拉鲁肽对高脂饮食诱导的肥胖大鼠血清网膜素1及胰岛素抵抗的影响

索琳娜，王薇

（中国医科大学附属第四医院内分泌科，沈阳 110032）

目的研究利拉鲁肽对高脂饮食诱导的肥胖大鼠血清网膜素1水平及胰岛素抵抗的影响。方法雄性Wistar大鼠40只，随机分为4组：正常对照组（NC组）、高脂饮食组（HF组）、高脂饮食+利拉鲁肽低剂量组（HF+Lira 1组）及高脂饮食+利拉鲁肽高剂量组（HF+Lira 2组）。分别饲以普通颗粒饲料及高脂饲料，12周后，HF+Lira 1及HF+Lira 2组分别给予利拉鲁肽腹腔注射4周。16周各组大鼠称取体质量，心脏取血，分别进行血糖、血脂、胰岛素、网膜素1水平测定，计算胰岛素抵抗指数。结果16周后，与NC组比较，HF组大鼠体质量、甘油三酯（TG）水平明显升高（P＜0.05），网膜素1水平明显下降（P＜0.05），胰岛素抵抗指数明显升高（P＜0.05）；总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平有所升高，高密度脂蛋白胆固醇有所下降，但无统计学差异（P＞0.05）。与HF组比较，HF+Lira 1及HF+Lira 2组大鼠体质量明显下降（P＜0.05），TG水平显著下降（P＜0.05），网膜素1水平明显上升（P＜0.05），胰岛素抵抗指数明显下降（P＜0.05）；HF+Lira 2组与HF+Lira1组比较，大鼠体质量明显下降（P＜0.05），TG水平显著下降（P＜0.05），网膜素1水平明显上升（P＜0.05），胰岛素抵抗指数明显下降（P＜0.05）。结论利拉鲁肽可减轻高脂饮食诱导的肥胖，改善胰岛素抵抗，可能的机制之一是与其升高血清网膜素1水平有关，且这种作用与剂量相关。

利拉鲁肽；肥胖；网膜素1；胰岛素抵抗

由于膳食结构以及生活方式的改变，目前超重和肥胖的人口比例在逐年增加，由肥胖引发的2型糖尿病、血脂异常、脂肪肝等代谢相关性疾病的发病率亦逐年增加。因此，减轻体质量已成为目前治疗代谢性疾病的关键。利拉鲁肽是胰高血糖素样肽1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）类似物，目前已有大量的资料表明，它可以降低体质量、改善胰岛素抵抗［1，2］。网膜素1是脂肪细胞分泌的细胞因子，有研究［3］表明它可改善胰岛素抵抗。本研究通过观察不同剂量利拉鲁肽对高脂饮食诱导的肥胖大鼠体质量、血脂、胰岛素抵抗指数以及网膜素1的影响，探讨利拉鲁肽减轻体质量、改善胰岛素抵抗的作用及可能的机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

6周龄SPF级雄性Wistar大鼠40只，由中国医科大学动物部提供，体质量140～180 g，分笼喂养，自由进食及摄取水分，明暗周期12 h（8时～16时），温度保持在（23±2）℃，相对湿度为40%～60%。

1.2 饲料配制及主要药品、试剂

标准颗粒饲料，热量比：蛋白质28%、脂肪12%、碳水化合物60%。高脂饲料的成分为：普通饲料55%、熟猪油30%、奶粉10%、胆固醇粉3%、蛋黄粉2%。将上述原料均匀混合，制成颗粒状，烘干并经钴60照射灭菌即得高脂饲料。高脂饲料热量比：蛋白质20%、脂肪59%、碳水化合物21%［4］。利拉鲁肽购自丹麦诺和诺德公司；网膜素1 ELISA试剂盒购自美国Phoenix公司；大鼠胰岛素放免试剂盒购自美国Linco公司；甘油三酯（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）及低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）均由自动生化仪完成。

1.3 实验方法

1.3.1 肥胖大鼠模型的建立：实验大鼠适应性饲养7 d后，随机抽取10只为正常对照组（NC组），饲以正常饲料，其余30只饲以高脂饲料，共12周，每周固定时间测量体质量。第12周后高脂饲料喂养的30只大鼠随机分为3组：高脂饮食组（HF组，n= 10）、高脂饮食+利拉鲁肽低剂量组（HF+Lira 1组，n=10）、高脂饮食+利拉鲁肽高剂量组（HF+Lira 2组，n=10）。HF组继续饲以高脂饲料，HF+Lira 1组饲以高脂饲料的同时给予利拉鲁肽（0.6 mg·kg-1·d-1）腹腔注射，HF+Lira 2组饲以高脂饲料的同时给予利拉鲁肽（1.2 mg·kg-1·d-1）腹腔注射。

1.3.2 血液标本采集及指标测定：16周末各组动物禁食12 h，称取体质量，经10%水合氯醛（0.4 mL/100 g体质量）腹腔注射麻醉后，心脏穿刺取血，离心，置于-20℃保存，用于血糖、血脂、胰岛素、网腺素1测定。应用稳态模型评价胰岛素抵抗指数（homeostasis model assessment for insulin resistance，HOMA-IR）：HOMA-IR=FPG×FIN/22.5。

1.3.3 内脏脂肪标本的收集：迅速摘取附睾周围及肾周脂肪，分别称湿重，体脂比=肾周脂肪（g）+附睾周围脂肪（g）/尸重（g）。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 2组大鼠体质量及体脂比

实验大鼠喂养12周后，HF组较NC组体质量、体脂比明显升高（P＜0.05），应用利拉鲁肽后，HF+ Lira 1组与HF+Lira 2组体质量、体脂比明显下降，且2组之间有统计学差异（P＜0.05），见表1。

2.2 2组大鼠生化指标及网膜素1比较

表1 各组大鼠体质量及体脂比Tab.1 Weight and fat mass ratio of the rats in four groups

1）P＜0.05 vs NC group；2）P＜0.05 vs HF group；3）P＜0.05 vs HF+Lira 1 group.

Group n Weight（g） Fat mass ratio（%）NC 10 516.42±43.23 2.44±0.26 HF 10 598.74±54.621） 3.83±0.431）HF+Lira 1 10 552.14±41.072） 3.21±0.352）HF+Lira 2 10 530.22±39.912），3） 2.80±0.422），3）

HF组TG较NC组明显升高（P＜0.05），TC、LDL-C较NC组略升高，HDL-C略下降，但差异无统计学意义（P＞0.05），FBG、FINS略升高，但差异亦无统计学意义（P＞0.05），HOMA-IR明显升高（P＜0.05），网膜素1明显下降（P＜0.05），应用利拉鲁肽后，HF+ Lira 1组及HF+Lira 2组TG、HOMA-IR较HF组均明显下降（P＜0.05），网膜素1明显升高（P＜0.05），且HF+Lira 2组比HF+Lira 1组效果更明显（P＜0.05），见表2。

3 讨论

肥胖引发的各种代谢性疾病已经成为21世纪对人类威胁最大的疾病之一。对于肥胖的研究一直是内分泌学的研究热点。通过实验诱导建立肥胖动物模型成为肥胖研究的重要方法。高脂饮食导致的肥胖模型，与胰岛素抵抗的产生密切相关［5］，而且更能体现环境因素对肥胖的影响，因此，高脂饮食喂养法已成为目前制备肥胖及胰岛素抵抗动物模型的常规方法之一［6］。本研究采用的高脂饲料热量比（脂肪59%、蛋白质20%、碳水化合物21%）满足高脂饲料条件，结果显示喂养16周后与NC组对比HF组大鼠体质量明显升高，体脂比明显升高，而且TG和HOMA-IR指数都明显升高，提示高脂饮食可诱导建立肥胖大鼠模型，而且这种大鼠模型显示胰岛素抵抗的特征。

表2 各组大鼠血脂、胰岛素抵抗指数及网膜素1比较Tab.2 Lipid profile，HOMA-IR，omentin-1 of the rats in the four groups

1）P＜0.05 vs NC group；2）P＜0.05 vs HF group；3）P＜0.05 vs HF+Lira 1 group.TG，triglyceride；TC，total cholesterol；LDL-C，low density lipoprotein cholesterol；HDL-C，high density lipoprotein cholesterol；FBG，fast blood glucose；FINS，fast insulin.

Group TG（mmol/L） TC（mmol/L） LDL-C（mmol/L） HDL-C（mmol/L） FBG（mmol/L） FINS（mIU/L） HOMA-IR Omentin-1（ng/mL）NC 0.34±0.08 1.68±0.13 0.96±0.07 0.67±0.12 6.28±0.30 5.66±0.87 1.58 68.23±5.17 HF 0.68±0.131） 1.82±0.16 1.01±0.10 0.64±0.11 7.04±0.46 12.01±1.32 3.761） 42.33±6.241）HF+Lira1 0.51±0.112） 1.80±0.12 0.98±0.09 0.65±0.08 6.62±0.29 10.80±1.17 3.182） 50.68±7.682）HF+Lira 0.42±0.102），3） 1.77±0.11 0.97±0.05 0.63±0.13 6.37±0.33 9.61±1.03 2.742），3） 56.27±7.942），3）

网膜素与瘦素、抵抗素、脂联素等一起构成了脂肪组织参与内分泌调节的细胞因子［7］。网膜素1是网膜素在血中的主要表现形式。有研究表明［8］，肥胖患者血中网膜素1水平下降，体质量减轻后网膜素1水平升高，胰岛素抵抗改善。动物实验［9］也显示，高脂饮食诱导的肥胖胰岛素抵抗大鼠，血清网膜素1水平下降。本研究中高脂饮食喂养16周后，HF组与NC组对比网膜素1水平明显降低，与之前的报道一致。

利拉鲁肽是GLP-1类似物，目前已应用于临床，与传统的降糖药物相比，它不但能够降低血糖，对体质量、体脂有很好的控制作用［10］，而且可以显著降低TG［11］。本研究中将不同剂量的利拉鲁肽腹腔注射到高脂饮食诱导的肥胖大鼠体内，4周后大鼠的体质量、体脂比明显下降，血TG水平明显降低，HOMA-IR明显下降，同时血网膜素1水平明显升高，说明利拉鲁肽可改善肥胖带来的胰岛素抵抗，其机制可能与其升高血网膜素1水平有关，且高剂量利拉鲁肽组效应强于低剂量组，说明其效应与剂量相关。本研究样本量有限，利拉鲁肽作为一种新型的降糖药物，其减轻体质量、改善胰岛素抵抗的机制尚有待于进一步研究。

［1］Astrup A，Carraro R，Finer N，et al.Safety，tolerability and sustained weight loss over 2 years with the once-daily human GLP-1 analog，liraglutide［J］.Int J Obes（Lond），2012，36（6）：843-854.

［2］Kim SH，Abbasi F，Lamendola C，et al.Benefits of liraglutide treatment in overweight and obese older individuals with prediabetes［J］. Diabetes Care，2013，36（10）：3276-3282.

［3］Yang RZ，Lee MJ，Hu H，et al.Identification of omentin as a novel depot-specific adipokine in human adipose tissue：possible role in modulating insulin action［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2006，290（6）：E1253-E1261.

［4］Storlien LH，Jenkins AB，Chisholm DJ，et al.Influence of dietary fat composition on development of insulin resistance in rats.Relationship to muscle triglyceride and omega-3 fatty acids in muscle phospholipid［J］.Diabetes，1991，40（2）：280-289.

［5］Zimmet P，Alberti KG，Shaw J.Global and societal implications of the diabetes epidemic［J］.Nature，2001，414（6865）：782-787.

［6］Storlien LH，James DE，Burleigh KM，et al.Fat feeding causes widespread in vivo insulin resistance，decreased energy expenditure and obesity in the rat［J］.Am J Physiol，1986，251（5 Pt 1）：E576-583.

［7］宁光，杨军，杨义生，等.脂肪细胞因子的临床和基础研究［J］.国外医学·内分泌学分册，2005，25（3）：158-160.

［8］Moreno-Navarrete JM，Catalan V，Ortega F，et al.Circulating omentin concentration increases after weight loss［J］.Nutr Metab，2010，7（27）：27-32.

［9］王楠楠，赵晓娟，陈薇，等.大鼠血清网膜素-1水平与胰岛素抵抗的相关性［J］.中国病理生理杂志，2014，30（2）：2276-2279.

［10］Wadden TA，Hollander P，Klein S，et al.Weight maintenance and additional weight loss with liraglutide after low-calorie diet-induced weight loss：the SCALE Maintenance randomized study［J］. Int J Obes（Lond），2013，37（11）：1443-1451.

［11］Cummings BP，Stanhope KL，Graham JL，et al.Chronic administration of the glucagon-like peptide-1 analog，liraglutide，delays the onset of diabetes and lowers triglycerides in UCD-T2DM rats［J］. Diabetes，2010，59（10）：2653-2561.

（编辑武玉欣）

Effects of Liraglutide on Omentin-1 and Insulin Resistance in High-fat Diet Obese Rats

SUOLin-na，WANGWei

（Department of Endocrinology，The Fourth Affiliated Hospital，China Medical University，Shenyang110032，China）

ObjectiveTo investigate the effects of liraglutide on omentin-1 and insulin resistance in high-fat diet rats.MethodsForty male Wistar rats were randomly divided into four groups，and respectively fed with normal diet（NC group），high-fat diet（HF group），high-fat diet with small doses of liraglutide injected intraperitoneally（HF+Lira 1 group），and high-fat diet with large doses of liraglutide injected intraperitoneally（HF+Lira 2 group）.After 16 weeks，the body weight，serum lipid levels，omentin-1 and insulin were measured，and then the insulin resistance index were calculated.ResultsThe body weight，the levels of TG，and the insulin resistance index in HF group were higher than NC group，omentin-1 was lower，and the differences were statistically significant（P＜0.05）.TC，LDL-C were elevated，HDL-C was reduced，but there were no statistically differences（P＞0.05）.Compared with HF group，the body weight，the levels of TG，and the insulin resistance index in HF+Lira 1 group and HF+Lira 2 group were lower，omentin-1 was higher，the differences were statistically significant（P＜0.05）.Furthermore，the effects of HF+Lira 2 group were more pronounced.ConclusionLiraglutide can restrain high-fat diet induced obesity，and improve insulin resistance through elevated the level of omentin-1 in dose-dependent manner.

liraglutide；obese；omentin-1；insulin resistance

R587.1

0258-4646（2015）12-1129-03

索琳娜（1978-），女，主治医师，博士. E-mail：281778315@qq.com

2015-01-26

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