★ 丁娜娜 劉莉 張良 鄭南 柳廣周 謝寧*
(1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生 黑龍江 哈爾濱 150040;2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 黑龍江 哈爾濱 150040;3.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院 黑龍江 哈爾濱 150040;4.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué) 黑龍江 哈爾濱 150040)
代謝綜合征(Metabolic Syndrome, MS)是一組由環(huán)境因素決定的,以中心性肥胖、高血壓、糖尿病、血脂異常等多種代謝紊亂疾病的合并出現(xiàn)為特點(diǎn),以胰島素抵抗為共同病理生理基礎(chǔ)的臨床代謝癥候群。MS發(fā)病率逐年上升,嚴(yán)重威脅著人類的生命健康,現(xiàn)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。MS動物模型有多種分類方法,常用的典型模型即自發(fā)遺傳性模型、基因改造模型[1]、誘發(fā)性模型[2]。其中誘發(fā)性MS模型因其模仿人類的生活環(huán)境、簡便易于操作、成本低、成模率高而被研究人員們廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。[3]本課題通過高脂高糖高鹽飲食和高職高糖飲食聯(lián)合腹腔注射小量STZ兩種誘導(dǎo)方法來構(gòu)建MS大鼠模型,評價成模情況,為MS的實(shí)驗(yàn)研究探索更穩(wěn)定合理的造模方法。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 清潔8周齡雄性SD大鼠75只,體重160~180g,購于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心,合格證號:SYXK(黑)2013-012。實(shí)驗(yàn)室自由采光,溫度20-25℃,濕度40-55%?;A(chǔ)飼料(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供):玉米粉30%,麩子20%,豆餅20%,面粉20%,魚粉5%,骨粉5%。高脂高糖高鹽飼料(哈爾濱市南崗區(qū)玉英養(yǎng)殖廠提供):基礎(chǔ)飼料53%,食鹽5%,蔗糖15%,豬油15%,蛋黃粉10%,膽固醇2%。
1.2 試劑與儀器 鏈脲佐菌素(STZ)由美國Sigma公司提供,在使用時臨時用PH為4.2-4.5的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液配制成1%的STZ溶液,避光,30min中使用完。 Contour TS拜安康血糖儀及配套試紙(拜耳醫(yī)藥保健有限公司);血脂試劑盒(中生北控公司);7170全自動生化儀(日本日立公司);BESN-SYS-4-UA動物無創(chuàng)血壓儀(南京德賽生物技術(shù)有限公司)。
1.3 方法 適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,將75只大鼠隨機(jī)分為3組:空白組25只,予以基礎(chǔ)飼料;高脂高糖高鹽組25只,予以高脂高糖高鹽飼料;兩組自由攝食飲水16周。高脂高糖高鹽聯(lián)合鏈脲佐菌素(STZ)組25只,予以高脂高糖高鹽飲食喂養(yǎng),該組于12周末,禁食不禁水12h后給予腹腔注射STZ 30mg/kg??瞻捉M及高脂高糖高鹽組在相同條件下給予腹腔注射檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液30mg/kg。實(shí)驗(yàn)過程中,每隔4周測量各組大鼠的體質(zhì)量、腹圍、血壓、空腹血糖,并于第16周末測血脂(TG、HDL-C),評價各組成模情況。
1.4 檢測項(xiàng)目 (1)一般狀態(tài):觀察各組大鼠的毛色、精神狀態(tài)、排尿情況等,記錄大鼠死亡情況;(2)質(zhì)量:用電子天平稱3次,取平均值;(3)腹圍:乙醚麻醉狀態(tài)下,用毫米軟尺測量大鼠劍突與后肢正中線繞腹部一圈的長度;(4)體長:乙醚麻醉狀態(tài)下,用毫米軟尺測量大鼠從鼻尖到肛門的長度;(5)空腹血糖:禁食不禁水12h后,大鼠尾尖取血,用微量血糖儀及配套試紙檢測;(6)血壓:用動物血壓儀檢測大鼠尾動脈血壓SBP,測三次,取平均值;(7)血脂(TG、HDL-C):第16周末禁食不禁水12h后,于麻醉下腹主動脈處取血、處死,用全自動生化儀檢測。
1.5 判定成模標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)2005年國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)頒布的學(xué)術(shù)界第一個得到全球共識的診斷標(biāo)準(zhǔn):(1)中心性肥胖;(2)高甘油三酯血脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)減少、高血壓、高空腹血糖,此四項(xiàng)中任意兩項(xiàng)。同時符合以上兩點(diǎn)者可以判定代謝綜合征造模成功。
2.1 一般狀態(tài) 空白組大鼠死亡1只,高脂高糖高鹽組大鼠沒有死亡,高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組大鼠死亡2只。與空白組比較,高脂高糖高鹽組和高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組大鼠毛色發(fā)黃、無光澤,行動減慢不靈活,體型偏胖,飲水量和尿量均明顯增加。與高脂高糖高鹽組比較,高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組大鼠飲水量及尿量增加明顯。
2.2 成模情況 高脂高糖高鹽組和高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組大鼠的體質(zhì)量、腹圍、血壓、空腹血糖、TG與空白組比較均升高且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),HDL-C低于空白組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與高脂高糖高鹽組比較,高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組大鼠的體質(zhì)量、腹圍、血壓均有所增高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),空腹血糖和TG均升高且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),HDL-C低于高脂高糖高鹽組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見下表:
各組檢測指標(biāo)比較±s)
2.3 高脂高糖高鹽組符合MS標(biāo)準(zhǔn)的有8只,成模率32%;高脂高糖高鹽聯(lián)合STZ組符合MS標(biāo)準(zhǔn)的有16只,成模率69.6%。兩組成模率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
MS的發(fā)生,除遺傳因素外,現(xiàn)代人們的高比例糖鹽脂膳食結(jié)構(gòu)導(dǎo)致長期高熱量攝入是一個重要因素。[4]在高熱量飲食、應(yīng)激等情況下,修飾編碼TNF-α、IL-6和脂聯(lián)素基因單核苷酸多態(tài)性可以調(diào)控脂肪因子的轉(zhuǎn)錄和分泌,并與肥胖表型相關(guān)。[5]因此現(xiàn)在大多學(xué)者致力于模擬人類的膳食結(jié)構(gòu)飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動物來獲得MS模型。[6]鏈脲佐菌素(STZ)是N-乙酰葡萄糖胺的類似物,可以選擇性破壞胰島β細(xì)胞,能導(dǎo)致多種動物產(chǎn)生糖尿病,其中雄性大鼠對STZ更為敏感。[7]Szkudelski發(fā)現(xiàn)STZ可以特異性地作用于胰島β細(xì)胞,引起β細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞和胰島素分泌功能障礙,導(dǎo)致糖脂代謝紊亂,造成血糖血脂異常,而高血糖和血脂異常是MS的重要判定指標(biāo)。[8]康氏等先喂以雄性SD大鼠高脂高糖飼料6周,然后腹腔注射小劑量STZ,再喂養(yǎng)4周成模,該研究提示此造模方法可行。[9]現(xiàn)代研究表明,高鹽飲食不僅與高血壓有關(guān),還參與了造成血脂紊亂 。[10]
本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),前四周,高脂高糖高鹽組聯(lián)合STZ組大鼠體質(zhì)量、腹圍、血壓、空腹血糖均升高不明顯,從第八周腹腔注射STZ后以上各項(xiàng)指標(biāo)呈明顯上升趨勢,尤其是空腹血糖;第十三周到第十六周,各項(xiàng)指標(biāo)上升趨勢趨于平緩。而高脂高糖高鹽組大鼠各項(xiàng)指標(biāo)在造模期間升高均呈穩(wěn)步狀態(tài)??紤]聯(lián)合腹腔注射小量STZ比單純高脂高糖高鹽喂養(yǎng)進(jìn)行MS造模的時間要短,從第八周開始各項(xiàng)指標(biāo)的基數(shù)要比單純高脂高糖高鹽飲食的要大。參照本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,可發(fā)現(xiàn):飼喂高脂高糖高鹽飼料及高脂高糖高鹽聯(lián)合鏈脲佐菌素(STZ)小劑量空腹注射均可建立較為穩(wěn)定的代謝綜合征(MS)大鼠模型,但高脂高糖高鹽聯(lián)合鏈脲佐菌素(STZ)小劑量空腹注射的造模方法成模率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純高脂高糖高鹽喂養(yǎng)。
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