應用方差分析模型對db/db小鼠血液脂類生化指標的分析

摘要：采用方差分析模型，通過研究C57BL/KsJ-db/db小鼠的血液脂類生化指標特性，發現其高血糖和高血脂等特點與人類的Ⅱ型糖尿病和非酒精性脂肪肝病的特點較為相似，可用于對該類疾病的研究或藥效評價等方面，為研究者提供參考。

關鍵詞：方差分析；血液脂類生化指標；糖尿病；脂肪肝；C57BL/KsJ-db/db小鼠；高血脂癥

中圖分類號：R-332 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）23-5412-03

Analysis on Lipid Blood Biochemical Indices of db/db Mice by Variance Analysis Model

LIU Guang-jie1，ZHANG Jian2，LIU Guang-ze2，ZOU Qing-yan3

（1. College of Computer Science and Technology， Changchun Normal University， Changchun 130032，China；2. Liver Disease Center，The 458 Hospital， PLA， Guangzhou 510602， China； 3. Guangzhou Saiji Biotechnology Limited Company，Guangzhou 510602，China）

Abstract： The blood lipid biological characteristics of C57BL/KsJ-db/db mice were studied by variance analysis model. The results showed that the characters of hyperglycemia and hyperlipidemia in db/db mice were similar to that of type Ⅱ diabetes and non-alcoholic fatty liver disease of human， thus could provide references for research in these diseases and efficacy evaluation.

Key words： analysis of variance（ANOVA）； blood lipid biological characteristics； diabetes； fatty liver； C57BL/KaJ-db/db mice； hyperlipidemia

方差分析（Analysis of variance，ANOVA）要解決的基本問題是通過數據的分析弄清與研究對象有關的各個因素之間相互作用對該對象的影響。適用于對兩組及兩組以上的平均值進行總體的假設檢驗，檢驗不同處理所產生效應的差異是否顯著的統計分析方法。

糖尿病和脂肪肝日益成為危害人類健康的兩大常見疾病。糖尿病是一種以血糖增高為特征的代謝病，高血糖一般是由胰島素缺陷或胰島素作用缺陷而引起。糖尿病可分成四大類型，即Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病、其他特殊型和妊娠期糖尿病，而Ⅱ型糖尿病占該病群體的比重高達95%。C57BL/KsJ-db/db小鼠為Jackson實驗室發現的自發性Ⅱ型糖尿病動物，該動物模型的最大優點就是疾病的發生、發展與人類Ⅱ型糖尿病很相似，其應用價值很高。經研究發現該小鼠自發出現的瘦素受體基因（db）定位于4號染色體上，呈常染色體隱性遺傳。該模型相對于藥物誘發性糖尿病更接近人類糖尿病的自然起病及發展，尤其適于研究糖尿病的病因學。因此對于該小鼠的研究越來越重要。本試驗采用方差分析模型對不同年齡段C57BL/KsJ-db/db小鼠血液脂類生化指標方面進行研究，為后續的研究提供參考和依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗動物為C57BL/KsJ-db/db小鼠（以下稱db/db小鼠）和正常C57BL小鼠，由解放軍第四五八醫院轉基因室提供。

1.2 試驗試劑和儀器

血糖儀（德國羅氏診斷有限公司），電子天平，離心機，酶標儀，顯微鏡，島津CL8000自動生化分析儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 db/db小鼠血液生化指標檢測 取1、2、3、4、7月齡db/db小鼠和正常C57BL小鼠各12只眼眶采血，離心收集血清做生化分析，分別測定血清谷丙轉氨酶（ALT）、總膽固醇（CHOL）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白（LDL）等生化指標。

1.3.2 db/db小鼠的血糖值和糖耐量試驗 用血糖儀分別檢測3周、1、3、6月齡db/db小鼠和正常C57BL小鼠（各20只）血糖值（檢測血糖時間固定在上午9∶00～10∶00），以1 g/kg體重的劑量給6月齡小鼠腹腔注射葡萄糖做葡萄糖耐量試驗。

1.3.3 db/db小鼠肝臟組織觀察 在小鼠肝臟同一部位取肝臟組織固定，HE染色觀察。

1.4 統計分析方法

假設各總體服從正態分布，且方差相同，即假定各個水平Aj（j=1，2，…，s）下的樣本x1j，x2j，…，xnj來自正態總體N（μj，σ2），μj與σ2未知，且設不同水平Aj下的樣本之間相互獨立，則單因素方差分析所需的檢驗統計量可以從總平方和的分解導出來。下面先引入利用單向水平Aj下的樣本平均值：

xj=■■xij

數據的總平均：

x=■■■xij=■■njxj

總平方和：

ST=SE+SA

總平方和ST反映了全部試驗數據之間的差異，因此ST又稱為總變差。將其分解為

SE=■■（xijxj）2

SA=■■（xj-x）2=■nj（xj-x）2

上述SE的各項δ1=δ2=…=δs=0表示了在水平Aj下，樣本觀察值與樣本均值的差異，這是由隨機誤差所引起的，因此SE叫做誤差平方和。SA的各項nj（xj-x）2表示在水平Aj下的樣本平均值與數據總平均的差異，這是由水平Aj以及隨機誤差所引起的，因此SA叫做因素A的效應平方和。

可以證明SA與SE相互獨立，且當H0：δ1=δ2=…=δs=0為真時，SA與SE分別服從自由度為s-1，n-s的x2分布，即

SA/σ2～x2（s-1）

SE/σ2～x2（n-s）

于是，當H0：δ1=δ2=…=δs=0為真時，

F=■=■

這就是單因素方差分析所需的服從F分布的檢驗統計量[1]。

本試驗所測數據均以x±s表示。

2 結果與分析

2.1 不同月齡db/db小鼠血液生化指標檢測結果

由表1、表2、表3、表4可見，db/db小鼠隨著年齡增加其ALT、CHOL、TG和LDL逐漸升高。與正常C57BL小鼠相比較，db/db小鼠各月齡段ALT、CHOL和LDL均極顯著提高（P<0.01），而TG值在早期各月齡沒有明顯差異，僅在7月齡時表現出高于正常C57BL小鼠（P<0.05）。

2.2 db/db小鼠的血糖值和糖耐量試驗結果

由表5可見，db/db小鼠從1月齡起，其隨機血糖值均極顯著高于對照組C57BL小鼠（P<0.01）。由表6可見，db/db小鼠不能有效維持機體血糖滴度，對葡萄糖刺激不能有效調節，在注射葡萄糖后不同時間均保持高血糖狀態。

2.3 不同月齡db/db小鼠肝臟病理切片結果

肝臟病理切片可觀察到，與正常C57BL小鼠（圖1）相比，3月齡db/db小鼠肝細胞水樣變﹑輕度的肝細胞點狀壞死以及細胞浸潤脂肪變性（圖2）；到6月齡db/db小鼠肝臟小葉結構消失，中度至重度脂肪變，肝竇被擠壓變窄，肝細胞形態不規則，胞漿內見大小不一的脂滴，且隨著年齡增加，病變程度加重（圖3）。

3 小結與討論

本試驗結果表明，db/db小鼠隨著年齡增長，其表現出的高血糖和高血脂的特性與人肥胖癥和Ⅱ型糖尿病的特點極為相似，表明其非常適合應用于脂肪肝和Ⅱ型糖尿病這兩大疾病的研究，為該兩大疾病提供了良好的疾病動物模型。

db/db小鼠主要表現下丘腦缺陷，無法產生飽感，表現為貪食，飲食無節制。當機體攝入過量的營養物質時，即機體合成代謝超出了分解代謝時，引起機體脂肪不斷地形成，表現為肥胖。通過觀察發現該小鼠3、4周時可分辨出是純合子還是雜合子，即可觀察到純合子腹股溝和腋窩出現脂肪堆積、腹部飽滿等特性，在本試驗中觀察到6月齡db/db小鼠脂肪肝病變。db/db小鼠作為研究脂類和糖尿病動物模型已在國外得到廣泛應用和研究，有關研究表明db/db小鼠在10～14 d即出現高胰島素血癥，血糖一般在5～6周開始升高，4～5月胰腺變性壞死，B細胞增生肥大萎縮[2]。國內利用該動物模型進行生物特性、糖尿病、腎病等研究也有報道[3，4]。

糖尿病和脂肪肝日益成為常見代謝性疾病，對其的預防控制也日益緊迫。因此db/db小鼠等有關疾病動物模型在相關研究中將發揮重要作用。

參考文獻：

[1] 蘇金平，王澤穎，陳景武.單組重復測量資料方差分析及趨勢分析在中醫辨證卒中單元研究中的應用[J].數理醫藥學雜志，2007， 20（5）：668-670.

[2] COLEMAN D L. Diabetes-obsitysyndromesinmice[J].Diabetes，1982，31（suppl）：1-6.

[3] 田小蕓，惲時峰，周森妹，等.C57BL/KsJ小鼠的繁殖性能及部分生化指標的測定[J].中國比較醫學雜志，2006，16（11）：675-677.

[4] 朱加明，劉志紅，黃燕飛，等.大黃酸對db/db小鼠糖尿病腎病療效的觀察[J].腎臟病與透析腎移植雜志，2002，11（1）：3-10.

（責任編輯 曾德芳）