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大鼠阶段性高脂饮食对后续个体肥胖及脂肪酸合成酶的影响

2020-06-20时艺珊

中国医药指南 2020年14期
关键词:高脂亚组脂肪酸

赵 飒 时艺珊

(沈阳医学院附属第二医院内分泌科,辽宁 沈阳 110002)

肥胖在发达国家和发展中国家广泛流行,已成为世界范围内最受注目的营养性疾病之一。所以,肥胖的研究越来越受到人们的重视,已成为研究的热点。在过去的十几年中许多学者将研究的重点放在成年时饮食对肥胖发生的影响上[1],而近几年的大量流行病学研究和动物学研究发现,早期饮食可以持续影响机体的代谢,使机体对早期经历产生记忆,进而影响成年时肥胖的发生[2]。所以,本研究从生命早期(胚胎期和断乳后)的饮食入手,探讨早期高脂饮食对大鼠肥胖相关基因表达产生何种影响,动态观察作用的持续性,报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物:本实验所用Wistar大鼠,40只,体质量325~378 g,SPF级(购于辽宁长生生物科技股份有限公司)。

1.1.2 饲料:基础饲料配方参考了美国官方分析化学师协会(AOAC)配方,原料组成:酪蛋白20(g/100 g);猪油5(g/100 g);玉米淀粉63(g/100 g);混合无机盐3.5(g/100 g);混和维生素1.5(g/100 g);膳食纤维1(g/100 g);总能量1682.57(kJ)。高脂饲料:标准饲料基础上添加15%猪油、0.1%胆固醇。

1.2 方法

1.2.1 动物分组及处理:Wistar雌性大鼠40只,受孕后随机分为高脂饮食组(HFG)20只及正常饮食组(NG)20只,分娩后胎仔由妊娠期间正常饮食的母鼠喂哺,断乳后给予正常饮食至出生后8周,每组再分为两个亚组(1、2),分别给予高脂饮食(HFG-1、NG-1)和正常饮食(HFG-2、NG-2),再持续6周,分别记录每组动物的体质量。分别在刚出生、出生后8周、出生后14周等不同时期处死动物,取出肝脏,0.1%DEPC水处理,迅速用液氮速冻,放于-80 ℃冰箱长保存,备用。

1.2.2 实验仪器和所用试剂。RT-PCR试剂盒:大连TaKaRa公司(大连宝生物技术有限公司);总RNA提取试剂:美国Promega公司提供Trizol;DNAMarker:大连TakaRa公司DL,2000;测定RNA浓度和纯度:UV-120型(日本)紫外分光光度计;Primer合成:上海生工生物工程公司;美国国立图书馆medilin基因库检索基因全序列。

1.2.3 RT-PCR测定:取肝脏组织100 mg,用RNA提取试剂盒提取肝脏组织总RNA,用紫外分光光度计测量、计算RNA纯度及浓度。将RNA反转录成cDNA,1 μL cDNA为模板进行PCR反应,反应体系10 μL,最佳退火温度均为60 ℃。目的基因FAS引物序列为:上游:5'-GGCGGGTCTATGCCACTAT-3';下游:5'-TGGATGAGTTGTTCCTGTGC-3'。内参照物β-actin引物序列为:上游:5'-ACGAGGCCCAGAGCAAGAG-3',下游:5'-GGTGTGGTGCCAGATCTTCTC-3'。

1.2.4 统计学方法:采用SPSS14.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间差异采用方差分析进行处理。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同饮食组的大鼠在不同时期体质量对比:高脂组(HFG)大鼠分娩后胎仔体质量、出生后8周体质量及出生后14周体质量均明显高于正常饮食组(NG),对比有统计学意义(P<0.05);出生后14周,组间比较高脂饮食亚组(HFG-1、NG-1)体质量明显高于正常饮食亚组(HFG-2、NG-2),对比有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 各组体质量变化(g,±s)

表1 各组体质量变化(g,±s)

注:组间比较,#P<0.05;亚组比较,*P<0.05

2.2 高脂饮食对不同时期大鼠肝脏中脂肪合成相关基因FAS mRNA表达量的影响:高脂组(HFG)大鼠分娩后胎仔、出生后8周FAS基因mRNA表达量均明显高于正常饮食组(NG),对比有统计学意义(#P<0.05);出生后14周,HFG-1组虽然经历一段时间的正常饮食,但8周后再予高脂饮食后,FAS基因mRNA表达量明显升高,分别与HFG-2组、NG-1组、NG-2组比较均有统计学意义(*P<0.05);出生后14周,HFG-2组虽然一直给予正常饮食,但与NG-1组比较,FAS基因mRNA表达量明显升高,对比有统计学意义(*P<0.05);出生后14周,NG-1组虽然8周后改为高脂饮食,但与NG-2组比较,FAS基因mRNA表达量无明显升高,对比无统计学意义(#*P>0.05),见表2、图1。

表2 各组大鼠FAS基因mRNA表达量(FAS/β-actin,±s)

表2 各组大鼠FAS基因mRNA表达量(FAS/β-actin,±s)

注:#P<0.05,*P<0.05,**P<0.05,*#P>0.05

图1 各组大鼠FAS基因mRNA表达量对比图

3 讨论

肥胖是能量摄入大于能量消耗的一种常见的营养失调症,由于食物摄入过多或机体代谢的改变而导致体内脂肪积聚过多造成体质量过度增长并引起人体病理、生理改变或潜伏。引起肥胖发生的原因很多,主要包括内因和外因两个方面。内因是指肥胖发生的遗传学基础[3],近年来的研究发现了一些与肥胖有关的基因,其中比较重要的基因:与脂肪合成代谢有关的脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂肪酶(LPL),与脂肪分解代谢有关的激素敏感性脂肪酶(HSL)、肉碱酰基转移酶Ⅰ(CPTⅠ)及与热能消耗有关的解耦联蛋白(UCPs)等[4]。已有研究证实,肥胖相关蛋白酶脂肪酸合成酶(FAS)是动物体内长链脂肪酸从头合成途径中最后一步关键酶,是一种关于脂肪酸再生能力并起重要作用的限速酶[5],其蛋白质的多寡、活性的高低直接影响着脂肪合成能力的强弱,肥胖就是由于它过度的表达,导致了生物体内脂肪的沉积[6-7]。外因主要包括饮食、体力活动、社会行为等因素,其中饮食对肥胖的影响最大,尤其是高脂肪饮食与肥胖的关系密切[8]。目前的研究认为,绝大多数肥胖的发生是内因和外因相互作用的结果,并且生命早期(尤其是胎儿期和婴儿期)的饮食与基因的相互作用对肥胖的发生、发展具有更为重要的意义[9-10]。

本研究中从孕鼠时期开始给予高脂饮食组,虽然出生后恢复正常饮食,但其后代不同时段检测FAS基因呈持续高表达,同时体质量明显增高甚至发生肥胖;而从孕鼠时期开始正常饮食组,虽然成年后进食高脂饮食,但FAS基因表达增高不明显,体质量增加缓慢。说明孕期饮食程序化影响着后代肥胖相关蛋白FAS基因的表达,对成年肥胖的发生有长期影响,为早期预防和控制肥胖提供科学依据。

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