陳興國 李慶新 李東陽 楊 靜 李 英 康之裔

(天津市泰達(dá)醫(yī)院檢驗(yàn)科，天津 300457)

?

高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠血清游離脂肪酸與血糖代謝的相關(guān)性

陳興國 李慶新 李東陽 楊 靜 李 英 康之裔1

(天津市泰達(dá)醫(yī)院檢驗(yàn)科，天津 300457)

目的 研究高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠血清游離脂肪酸與血糖代謝的相關(guān)性。方法 選擇SD大鼠36只作為研究動(dòng)物并隨機(jī)分為高脂飲食組和普通飲食組，高脂飲食組給予高脂飼料喂養(yǎng)，正常飲食組給予普通飼料喂養(yǎng)，4 w、8 w、12 w后采集血清并測定游離脂肪酸(FFA)、空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)，計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、胰島素分泌指數(shù)(HOMA-β)。結(jié)果 喂養(yǎng)8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠體重明顯高于普通飲食組(t=3.120,4.528,均P<0.05)；喂養(yǎng)4 w、8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠血清中FFA均明顯高于普通飲食組(t=5.995,8.175,13.942,均P<0.05)；兩組FPG比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.869,0.496,0.827,均P>0.05)，高脂飲食組血清FINS、HOMA-IR、HOMA-β均明顯高于普通飲食組(t=5.152,7.411,6.638;5.868,9.770,8.858;2.517,2.890,4.390,均P<0.05)；血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關(guān)(r=0.724,0.668,0.637,均P<0.05)。結(jié)論 高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠的血清FFA含量顯著升高且存在胰島素抵抗和高胰島素血癥，F(xiàn)FA含量與胰島素抵抗程度具有良好的相關(guān)性。

肥胖；高脂飲食；游離脂肪酸；胰島素抵抗

近年來，隨著我國居民生活水平的提高以及飲食結(jié)構(gòu)的改變，肥胖的發(fā)病率逐年升高，相應(yīng)的心血管疾病、糖尿病的發(fā)病率也不斷升高，對居民的生命健康造成重大影響〔1〕。肥胖人群體內(nèi)胰島素抵抗、內(nèi)皮損傷、微炎癥狀態(tài)等病理現(xiàn)象是連接肥胖與心血管疾病、糖尿病的重要環(huán)節(jié)，但是引起上述病理現(xiàn)象的分子機(jī)制尚未闡明〔2〕。游離脂肪酸(FFA)是血清中未與膽固醇、甘油等成分酯化的脂肪酸，肥胖人群體內(nèi)FFA的含量顯著升高〔3〕。有關(guān)FFA與血糖代謝相關(guān)性研究的文獻(xiàn)報(bào)道較少，且各家觀點(diǎn)并不盡相同〔4,5〕。本文以長期高脂飼養(yǎng)大鼠為研究對象，探討高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠血清FFA與血糖代謝的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 高脂飼料參照邱烈峰〔6〕文獻(xiàn)資料配置，以100 g計(jì)，普通飼料60 g、奶粉10 g、豬油10 g、全白糖7 g、蛋奶粉13 g以及濃縮魚肝油10滴。全自動(dòng)生化分析儀(日本日立7600型)；美國雅培I2000化學(xué)發(fā)光儀；離心機(jī)(上海醫(yī)用分析儀器廠LXJ-Ⅱ型)；血糖、FFA試劑盒(北京九強(qiáng)生物科技公司)；胰島素檢測試劑(雅培I2000配套試劑)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選擇36只雄性SD大鼠作為研究動(dòng)物，購自天津南開大學(xué)泰達(dá)學(xué)院動(dòng)物中心(許可證號20151201)，10～12周齡，體重200～240 g，置于清潔、恒溫環(huán)境飼養(yǎng)。

1.2.2 模型建立方法 所有大鼠均分籠喂養(yǎng)(6只/每籠)，正常喂養(yǎng)1 w后，隨機(jī)分為高脂飲食組和普通飲食組各18只，普通飲食組給予普通飼料喂養(yǎng)，高脂飲食組給予高脂飼料喂養(yǎng)。喂養(yǎng)8 w稱量大鼠體重，高于普通飼料組10%即為造模成功〔7〕。從中挑選12只肥胖大鼠繼續(xù)高脂飼料喂養(yǎng)4 w。

1.2.3 指標(biāo)檢測方法 飲食干預(yù)后4 w、8 w、12 w時(shí)，各組大鼠禁食12 h，采集腹主動(dòng)脈血2 ml，3 000 r/min離心10 min(離心半徑3 cm)，采用全自動(dòng)生化分析儀測定空腹血糖(FPG)和FFA、化學(xué)發(fā)光儀測定空腹胰島素(FINS)含量，計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMR-IR)=FINS×FPG/22.5、胰島素分泌指數(shù)(HOMA-β)=20×FINS/(FPG-3.5)。檢測方法：FFA：酶法(ACS-ACOD法)；INS：磁顆?；瘜W(xué)發(fā)光法。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠體重比較 喂養(yǎng)4 w時(shí)，兩組大鼠體重差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；喂養(yǎng)8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠體重明顯高于普通飲食組(P<0.05)。見表1。

2.2 各組血清FFA含量比較 喂養(yǎng)4 w、8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠血清中FFA均明顯高于普通飲食組(P<0.05)；且喂養(yǎng)8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組血清FFA含量均明顯高于喂養(yǎng)4 w時(shí)(P<0.05)。見表2。

組別n4w8w12w高脂飲食組12215.36±22.14257.18±25.14428.73±50.04普通飲食組18208.65±20.65228.52±24.32352.14±42.10t值0.8473.1204.528P值>0.05<0.05<0.05

組別n4w8w12w高脂飲食組12282.48±39.19335.12±52.221)428.58±59.271)普通飲食組18207.37±29.46210.64±31.39211.42±24.57t值5.9958.17513.942P值<0.05<0.05<0.05

與喂養(yǎng)4 w比較：1)P<0.05

2.3 各組糖代謝指標(biāo)比較 喂養(yǎng)4 w、8 w、12 w時(shí)，兩組FPG比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.869,0.496,0.827；均P>0.05)，高脂飲食組血清FINS、HOMA-IR、HOMA-β均明顯高于普通飲食組(P<0.05)。見表3。

組別n4w8w12w高脂飲食組12FPG(mmol/L)4.92±0.725.04±0.594.98±0.68FINS(mIU/L)31.22±4.691)34.58±5.181)37.16±6.271)HOMA-IR7.94±1.031)8.75±0.921)9.35±1.161)HOMA-β5.94±0.721)6.13±0.691)6.62±0.931)普通飲食組18FPG(mmol/L)5.16±0.635.31±0.785.22±0.74FINS(mIU/L)22.14±3.9121.36±3.3722.72±4.18HOMA-IR5.71±0.825.33±0.795.58±0.91HOMA-β5.24±0.645.31±0.705.16±0.68

與普通飲食組比較：1)P<0.05

2.4 FFA含量與胰島素抵抗的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示，血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關(guān)(r=0.724、0.668、0.637，均P<0.05)。

3 討 論

FFA是血清中未與膽固醇、甘油等成分酯化的脂肪酸，血清中FFA的含量較低。在高脂誘導(dǎo)肥胖的過程中，脂肪細(xì)胞的增殖以及脂肪組織的增多會(huì)增加FFA的產(chǎn)生，同時(shí)也會(huì)抑制機(jī)體對脂肪酸的清除和代謝，進(jìn)而造成血清中FFA含量升高〔8,9〕。本研究通過高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠的動(dòng)物模型，高質(zhì)飲食后8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠體重明顯重于正常飲食組，提示大鼠肥胖模型誘導(dǎo)成功。喂養(yǎng)4 w、8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠血清FFA含量明顯高于普通飲食組，說明高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖會(huì)增加血清中FFA的含量。

FFA的生物學(xué)功能在近年來受到了越來越多的重視，F(xiàn)FA在體內(nèi)代謝活躍且比高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯等指標(biāo)更早反機(jī)體血脂代謝紊亂的狀況，血清中FFA含量升高是血脂代謝異常的結(jié)果〔10〕。肥胖患者是發(fā)生心血管事件的高危人群，大量分泌的FFA是增加肥胖患者心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的主要途徑〔11〕。目前關(guān)于FFA增加心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的具體機(jī)制尚未明確，相關(guān)研究認(rèn)為FFA增加心血管事件風(fēng)險(xiǎn)的可能途徑如下〔12,13〕：(1)促進(jìn)INS分泌，加重周圍組織的胰島素抵抗；(2)造成內(nèi)皮損傷；(3)激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的活性；(4)增加eNOS的表達(dá)。

近年來關(guān)于肥胖的研究認(rèn)為，多數(shù)肥胖患者存在不同程度的胰島素抵抗并且具有發(fā)展為糖尿病的高度風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)胰島素抵抗也是造成內(nèi)皮損傷、增加心血管事件發(fā)生率的中心環(huán)節(jié)〔14〕。本研究對高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠的血糖代謝情況進(jìn)行了分析，高脂飲食后4 w、8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠的FPG含量與普通飲食組無顯著性差異。說明高脂飲食12 w造成的肥胖尚不足以造成FPG損傷。進(jìn)一步分析表明，高脂飲食后4 w、8 w、12 w時(shí)，高脂飲食組大鼠的INS含量、HOMA-IR及HOMA-β顯著高于普通飲食組。FINS含量升高表明機(jī)體存在INS抵抗，也是機(jī)體對外周組織胰島素不敏感的自身代償機(jī)制，通過增加FINS的合成和分泌控制FPG水平在正常范圍。HOMA-IR及HOMA-β能夠分別反映胰島素抵抗的程度和胰島的分泌功能，高脂飲食能夠造成胰島素抵抗并促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌FINS〔15〕。相關(guān)性分析表明，血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關(guān)。國內(nèi)外學(xué)者也有類似的文獻(xiàn)報(bào)道〔16,17〕，提示高脂誘導(dǎo)的肥胖大鼠體內(nèi)FFA含量升高能夠造成胰島素抵抗、增高FINS的含量。

本文研究結(jié)果表明，高脂誘導(dǎo)肥胖大鼠的血清FFA含量顯著升高且存在胰島素抵抗和高INS血癥，F(xiàn)FA含量與胰島素抵抗程度具有良好的相關(guān)性。需要指出的是，本文研究中，高脂誘導(dǎo)大鼠與常規(guī)飲食大鼠FPG并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中原因尚待繼續(xù)研究。

1 王 媛，郭 劍，蘆文麗，等.肥胖人群生活行為方式對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)影響〔J〕.中國公共衛(wèi)生，2012;28(4)：462-3.

2 Shiomi Y,Yamauchi T,Iwabu M,etal.A novel peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)α agonist and PPARγ antagonist,Z-551,ameliorates high-fat diet-induced obesity and metabolic disorders in mice〔J〕.J Biol Chem,2015;290(23):14567-8.

3 胡志堅(jiān)，江永青，谷 翔，等.中心肥胖型高血壓患者血清游離脂肪酸與載脂蛋白的變化〔J〕.實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2016;34(1)：15-7.

4 孫紅爽，乜春城，朱小麗，等.11β-HSD1在糖皮質(zhì)激素聯(lián)合高脂喂養(yǎng)大鼠胰島素抵抗中的作用〔J〕.國際內(nèi)分泌代謝雜志，2016;36(1):14-9.

5 Khare P,Jagtap S,Jain Y,etal.Cinnamaldehyde supplementation prevents fasting-induced hyperphagia,lipid accumulation,and inflammation in high-fat diet-fed mice〔J〕.Biofactors,2016;42(2):201-11

6 邱烈峰.高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠脂代謝相關(guān)指標(biāo)的變化〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2014;34(10):2815-8.

7 Woods SG,Seeley KJ,Rushing PA,etal.A controlled high fat induces an obese syndrome in rats〔J〕.J Nutr,2003;(4):1081-7

8 于海濤，馬洪波，富校軼，等.高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠血清游離脂肪酸水平分析〔J〕.吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2015;36(6)：415-7.

9 高芳芳，劉戈力，鄭榮秀，等.肥胖幼鼠脂肪組織vaspin與胰島素敏感性的關(guān)系〔J〕.中國當(dāng)代兒科雜志，2013;15(1)：71-4.

10 李彩鳳.2型糖尿病患者游離脂肪酸水平變化與胰島素抵抗的關(guān)系分析〔J〕.基層醫(yī)學(xué)論壇，2016;20(5):641-2.

11 Lin SY,Huang GC,Hsieh YY,etal.Vitis thunbergii var.taiwaniana extracts and purified compounds ameliorate obesity in high-fat diet-induced obese mice〔J〕.J Agirc Food Chem,2015;63(42):9286-94.

12 Jung CH,Lee WJ,Hwang JY,etal.The preventive effect of uncarboxylated osteocalcin against free fatty acid-induced endothe-lial apoptosis through the activation of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt signaling pathway〔J〕.Metabolism,2013;62(9):1250-7.

13 Sun X,Pan H,Tan H,etal.High free fatty acids level related with cardiac dysfunction in obese rats〔J〕.Diabetes Res Clin Pract,2012;95(2):251-9.

14 Sartorius T,Drescher A,Panse M,etal.Mice lacking free fatty acid receptor 1(GPR40/FFAR1)are protected against conjugated linoleic acid-induced fatty liver but develop inflammation and insulin resistance in the brain〔J〕.Cell Physiol Biochem,2015;35(6):2272-84.

15 李陽雪，鄭 爽，韓亭亭，等.脂蛋白脂酶基因敲除小鼠糖脂代謝研究及其胰島素抵抗的機(jī)制探索〔J〕.中華內(nèi)分泌代謝雜志，2015;31(2):143-7.

16 邢冬杰，宿世震.三白草總黃酮對Ⅱ型糖尿病胰島素抵抗大鼠糖、代謝的影響〔J〕.中成藥，2015;37(8)：1840-2.

17 Cordoba-Chacon J,Majumdar N,Polala NK,etal.Islet insulin content and release are increased in male mice with elevated endogenous GH and IGF-I,without evidence of systemic insulin resistance or alterations in β-cell mass〔J〕.Growth Horm IGF Res,2015;25(4):189-95.

〔2016-02-19修回〕

(編輯 徐 杰)

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題(2011AA02A111)

1 天津南開大學(xué)泰達(dá)學(xué)院

陳興國(1965-)，男，副主任技師，主要從事免疫研究。

R151.2

A

1005-9202(2016)23-5810-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.23.016