斯日古楞 李天柱 郝丹丹 白春英 張鳳寧 瑞云

摘 要：目的：觀察二十碳五烯酸（EPA）對(duì)高果糖飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗（IR）大鼠游離脂肪酸的影響。方法：將大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組和實(shí)驗(yàn)組。模型組為高果糖飼料，實(shí)驗(yàn)組為高果糖飼料加6%的EPA。EPA攝入4周后，用高胰島素-正常葡萄糖鉗夾法，研究EPA對(duì)胰島素的敏感性的影響。用生化比色法測(cè)定血清游離脂肪酸（FFA），生化酶法測(cè)定血清總膽固醇（TC）及甘油三酯（TG）。結(jié)果：高胰島素-正常葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)顯示，與對(duì)照組比較，模型組的GIR顯著降低（P<0.05）;與模型組比較，實(shí)驗(yàn)組GIR顯著增加（P<0.05）。與對(duì)照組比較，模型組的TC、TG及FFA含量顯著增高（P<0.05）;與模型組比較，實(shí)驗(yàn)組能明顯改善高果糖引起的TC、TG及FFA含量的增高（P<0.05）。結(jié)論：EPA可降低高果糖誘導(dǎo)的胰島素抵抗大鼠血清游離脂肪酸水平、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝而改善胰島素抵抗。

關(guān)鍵詞：二十碳五烯酸;胰島素抵抗;游離脂肪酸;高胰島素-正常葡萄糖鉗夾法

中圖分類號(hào)：R965? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2020）09-0055-03

高糖的攝入使代謝綜合征、2型糖尿病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[1]。高果糖的攝入，是年輕人的肥胖原因，高果糖主要是從含有高果糖的軟飲料中攝入的。長(zhǎng)期攝入果糖會(huì)引起與慢性乙醇攝入相似的健康問題，包括肥胖、脂肪性肝炎等疾病[2]。能量攝入過(guò)多是引起胰島素抵抗（IR）的重要危險(xiǎn)因素[3]。IR由于胰島素分泌不足，使脂肪組織中激素敏感性脂肪酶活性增加，抑制脂解作用，從而使甘油三酯（TG）分解產(chǎn)生的游離脂肪酸（FFA）導(dǎo)致胰島素抵抗[4]。FFA升高在胰島素抵抗早期已經(jīng)發(fā)揮著重要作用。因此，F(xiàn)FA與IR之間的關(guān)系成為全球醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。二十碳五烯酸（EPA）是一種n-3多不飽和脂肪酸（n-3 PUFA）具有抗炎、預(yù)防心血管疾病和降脂的作用[5，6，7]。Bertrand etal.研究發(fā)現(xiàn)高脂肪飲食后，EPA降低了肌肉內(nèi)的甘油三酯（TG），增加了骨骼肌的β-氧化，改善了IR[8]。本實(shí)驗(yàn)旨在研究EPA可通過(guò)增加高果糖飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗大鼠血清FFA水平，探討EPA改善胰島素抵抗可能機(jī)制，為IR相關(guān)疾病防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 動(dòng)物

Wistar雄性大鼠，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，動(dòng)物許可證編號(hào)：SCXK（京）2018-0010。將大鼠在恒溫（23℃）的實(shí)驗(yàn)室單籠飼養(yǎng)，自由飲水，每天光照12小時(shí)，每組喂食相應(yīng)的飼料。

1.1.2 試劑與儀器

二十碳五烯酸（上海源葉生物科技有限公司）;游離脂肪酸測(cè)定試劑盒（南京建成科技有限公司）;BF-5血糖儀（日本王子計(jì)測(cè)儀器株式會(huì)社）;TC測(cè)定試劑盒（北京普利萊基因技術(shù)有限公司）;TG測(cè)定試劑盒（北京普利萊基因技術(shù)有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 分組與模型建立

適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，將大鼠隨機(jī)分為三組：對(duì)照組、模型組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組為常規(guī)大鼠飼料喂養(yǎng);模型組為高果糖飼料喂養(yǎng);實(shí)驗(yàn)組為高果糖飼料添加6%的EPA。每天測(cè)定攝入量，每周測(cè)量體重。在4周的喂養(yǎng)高果糖飼料過(guò)程中制備胰島素抵抗模型[9]。模型制備4周后進(jìn)行高胰島素-正葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)及測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 胰島素敏感性測(cè)定

采用高胰島素-正常葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)各組胰島素敏感性。方法同參考文獻(xiàn)[10]進(jìn)行。動(dòng)物禁食12小時(shí)左右，2.5%戊巴比妥鈉（40mg/kg）腹腔注射麻醉，進(jìn)行頸靜脈和頸動(dòng)脈插管。右頸靜脈經(jīng)微量注射泵輸注胰島素和葡萄糖，左頸動(dòng)脈用于采血標(biāo)本。在動(dòng)物麻醉后進(jìn)行高胰島素-正常葡萄糖鉗夾實(shí)驗(yàn)。每隔10分鐘從動(dòng)脈取血測(cè)定血糖，用于監(jiān)測(cè)維持體內(nèi)血糖水平。如果連續(xù)3次測(cè)量血糖值維持在基礎(chǔ)空腹血糖±0.5mg/dL范圍之內(nèi)，即認(rèn)定血糖達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。記錄穩(wěn)態(tài)下連續(xù)60分鐘的葡萄糖輸注速率。取穩(wěn)態(tài)下6次葡萄糖輸注速率的平均值作為胰島素敏感性指數(shù)（Glucose infusion， GIR）。

1.2.3 血脂和游離脂肪酸（FFA）的測(cè)定

取凍存血清，采用酶法檢測(cè)各組大鼠TC、TG，按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作;比色法測(cè)定各組大鼠血清FFA。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用GraphPad Prism 6.0 （GraphPad Software Inc.， La Jolla， CA， USA）軟件進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）的形式表示。組間比較進(jìn)行One way ANOVA檢驗(yàn)分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。

2 結(jié)果

2.1 EPA對(duì)大鼠胰島素敏感性的影響

給予大鼠4周EPA喂養(yǎng)后，與對(duì)照組的胰島素敏感性指數(shù)（GIR）比較，模型組的GIR明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。與模型組比較，實(shí)驗(yàn)組的GIR顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

2.2 EPA對(duì)大鼠總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）及游離脂肪酸（FFA）的影響

給予大鼠4周EPA喂養(yǎng)后，與對(duì)照組比較，模型組的TC、TG及FFA均顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;與模型組比較，實(shí)驗(yàn)組的TC、TG及FFA均顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

3 討論

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，居民的膳食結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生變化，尤其是中青年人大量攝入果糖，導(dǎo)致糖脂代謝發(fā)生紊亂誘發(fā)2型糖尿病、肥胖等代謝性疾病已經(jīng)成為嚴(yán)重的健康問題.研究發(fā)現(xiàn)，肥胖患者中脂肪分解活躍，脂肪細(xì)胞的FFA釋放增多，導(dǎo)致IR[11].FFA與IR之間有密切的關(guān)系;胰島素敏感性與FFA呈負(fù)相關(guān).FFA升高將損害糖代謝，降低胰島素的分泌，增加IR，引起高胰島素血癥[11].因此，F(xiàn)FA是肥胖、糖尿病等IR相關(guān)疾病的重要因素，并IR中起到重要的作用.

只有少數(shù)的研究表明，高果糖飲食動(dòng)物模型中，n-3 PUFA能改善IR.Mosson et al.研究表明，高果糖誘導(dǎo)的IR攝入EPA可以防止高果糖引起的胰島素敏感性組織的脂肪酸譜變化、IR和血壓升高[12].因此，EPA對(duì)IR具有一定的作用，但EPA對(duì)高果糖誘導(dǎo)的IR大鼠的作用及機(jī)制仍不明確.EPA能抑制身體脂肪的累積，從而降低脂肪細(xì)胞的FFA生成[13].胰島素促進(jìn)血糖進(jìn)入脂肪組織，使脂肪細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯（TG）在各種脂肪酶的作用下被水解釋放入血，對(duì)FFA的合成有促進(jìn)作用.此外，糖尿病模型中，EPA可影響胰島素信號(hào)分子，增加骨骼肌組織中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4（GLUT4）表達(dá)，還使炎性細(xì)胞因子的基因表達(dá)降低[14].

在本研究設(shè)計(jì)了高果糖誘導(dǎo)的IR模型中，使用高胰島素-正常葡萄糖鉗夾法評(píng)價(jià)EPA對(duì)胰島素敏感性的影響.結(jié)果表明，EPA能明顯增強(qiáng)胰島素敏感性指數(shù)，改善高果糖誘導(dǎo)的IR.進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，高果糖誘導(dǎo)的模型組FFA明顯升高，表明FFA升高使葡萄糖攝取和利用下降，降低抗脂質(zhì)代謝的作用;EPA攝入實(shí)驗(yàn)組FFA明顯下降，表明EPA可通過(guò)降低FFA水平改善IR。同時(shí)檢測(cè)血脂發(fā)現(xiàn)，高果糖誘導(dǎo)的模型組TC、TG明顯升高，經(jīng)EPA 攝入后TC、TG明顯下降，表明EPA對(duì)血脂也有一定程度的調(diào)節(jié)作用。此結(jié)果與n-3 PUFA能夠調(diào)節(jié)血脂相符[15]。因此，EPA可抑制脂肪與TC、TG生成，降低血清FFA水平，發(fā)揮降血糖的作用，提高胰島素敏感性，改善IR。

綜合上述，高果糖條件下，EPA對(duì)脂質(zhì)代謝及胰島素敏感性具有顯著的作用。可能是通過(guò)降低IR大鼠血清FFA水平，調(diào)節(jié)血脂代謝而改善胰島素抵抗。

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