李詩言,姜 濤*,曲仁偉
(1.吉林大學中日聯誼醫院,吉林長春130033;2.柳河縣醫院普外二科)
肥胖大鼠血清及肝臟中脂聯素水平的研究
李詩言1,姜 濤1*,曲仁偉2
(1.吉林大學中日聯誼醫院,吉林長春130033;2.柳河縣醫院普外二科)
肥胖是2型糖尿病、心血管疾病、肝脂肪變性和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)常見的危險因素。脂聯素是一種近年來發現的脂肪細胞因子,主要在白色脂肪組織中表達和分泌,具有增加胰島素敏感性,改善胰島素抵抗,抗炎及抗動脈粥樣硬化的作用,對于血脂和血糖的調節也起到重要的作用。流行病學的研究表明,低脂聯素水平與NASH有關,并且脂聯素保護肝臟的作用已經在動物研究或體外的肝細胞中被證實。脂聯素水平升高對肝臟疾病會有所幫助,近年來的文章總結了它對肝脂肪變性和NASH的保護作用[1]。本研究旨在探討肥胖大鼠血清及肝臟中脂聯素水平的變化及其原因和脂聯素對肥胖相關的肝臟疾病的影響。
1.1 材料和實驗動物分組
正常成年雄性Wistar大鼠30只,體重180-220克,清潔級,由吉林大學動物實驗中心提供[動物合格證號:SCXK(京)2007—0001]。將實驗大鼠隨機分為對照組20只、肥胖組20只。大鼠血清及組織脂聯素酶聯免疫檢測試劑盒購于南京建成生物工程研究所,BCA蛋白濃度測定試劑盒購于碧云天生物技術研究所。
1.2 動物模型制備
實驗大鼠分籠飼養,自由飲水,定量給食,對照組大鼠給予普通飼料,實驗組大鼠參照李鴻雁[2]的飼料配方配制高脂飼料,各組大鼠喂養8周。與對照組比較,體重超過20%作為肥胖標準,模型成功率約為80%。
1.3 標本采集及處理
成模后處死各組大鼠,每只采血約1ml,靜置30min后2 000轉/min離心10min,分離血清,-80℃冰箱保存,用ELISA方法統一檢測血清脂聯素含量。提取新鮮肝組織,在4℃生理鹽水中勻漿后2 500轉/min離心15min,分離上清,-80℃冰箱保存,用ELISA方法統一檢測肝臟內蛋白濃度及單位蛋白濃度內的脂聯素含量。
1.4 統計分析
實驗數據以均數±標準差(ˉx±s)表示。均數間的兩兩比較采用LSD檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。全部統計在SPSS18.0軟件上進行。
與對照組比較,成模后肥胖組大鼠體重顯著升高,大鼠血清脂聯素水平顯著降低,肝臟脂聯素水平顯著升高,差異均具有統計學意義(P<0.05),見表1。
肥胖時脂肪細胞體積增大和(或)數量增加,可引起一系列代謝紊亂,主要表現為甘油三酯(TG)、游離脂肪酸(FFA)和血糖的升高及高密度脂蛋白(HDL)的降低。脂聯素與體重指數(BMI)成反比。在高脂飲食誘導的肥胖嚙齒類動物和ob/ob小鼠,血漿中脂聯素水平降低,清除率顯著延長,提示脂聯素的合成在肥胖時明顯受損[3]。內臟脂肪堆積與低脂聯素水平相關,并且已經確定內臟脂肪與全身脂聯素呈負相關[4]。本研究中,肥胖大鼠隨著體重的顯著增加,肥胖程度越來越嚴重,血清脂聯素隨之明顯降低。
肥胖者血中胰島素水平升高,血中胰島素水平與肥胖程度呈正相關。肥胖還可導致脂肪組織分泌的脂肪因子發生變化,脂聯素分泌的減少是內臟脂肪增多后胰島素敏感性發生改變的機制之一。血漿脂聯素水平在胰島素敏感性增加和體重減輕等情況下升高,在肥胖、胰島素抵抗時降低。提示外周脂聯素水平的降低與胰島素抵抗伴隨發生。而肥胖恰恰是胰島素抵抗的主要因素之一。有研究顯示,體重的增加或減輕,胰島素敏感性會相應地減低或提高,肥胖和胰島素抵抗呈負相關關系。胰島素抵抗時機體對胰島素的敏感性降低,出現高胰島素血癥,而胰島素能顯著下調脂聯素mRNA的表達[5],進而導致脂聯素生成得更少。于是血清脂聯素降低與肥胖導致的胰島素抵抗之間形成一個正反饋的“惡性循環”。此外,肥胖被認為是一種慢性炎癥狀態,減少肥胖,降低那些抑制脂聯素合成和分泌的促炎癥細胞因子,如TNF-α和IL-6,可有助于減重后循環脂聯素的增加。因此在肥胖組大鼠,這些抑制脂聯素合成和分泌的促炎因子大量產生,亦可導致血清脂聯素的下降。
肝臟是糖、脂代謝的重要器官,也是表達脂聯素受體2(AdipoR2)的主要器官。脂聯素受體是介導脂聯素生物學功能的重要蛋白。AdipoR2在肝臟中的表達增加了β氧化旁路和(或)氧化磷酸化過程中相關酶的表達,從而使肝臟中的游離脂肪酸快速氧化,進而改善脂質代謝。在我們的研究中,肥胖組大鼠肝臟內脂聯素水平顯著升高,可能是對低脂聯素血癥的一種代償性反應,以更多地與AdipoR2結合,發揮其緩解肥胖的作用。此外,這種肝臟脂聯素的代償性高水平與肥胖引起的肝臟損傷和脂代謝異常密切相關。脂聯素可抑制參與糖異生的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶的活性,增強胰島素對肝細胞內糖異生和肝糖輸出的抑制作用。隨著肥胖的進展,機體承擔的負荷和肝臟受到的損傷逐漸增多,肝臟作為人體代謝的主要器官,其內脂聯素呈現代償性升高,以起到更好的保護和調節作用。
近年來的研究發現非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)與肥胖及其引發的血脂異常密切相關。NAFLD主要包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪型肝炎(NASH)和肝硬化。以往的研究提示脂聯素在NAFLD的發生、發展過程中起到重要作用。在本研究中,隨著肥胖的加劇,大鼠肝臟會受到進行性的損傷,其內脂聯素的增高對于NAFLD的防治作用主要體現在以下幾個方面:一、抗脂肪變性[6,7]。二、抗炎和抗細胞凋亡[8-12]。三:抗纖維化作用[13,14]。NAFLD會隨著肥胖的日益流行而增多,對其病理生理學的認識是發展非侵入性診斷方法和建立有效治療方案的前提條件。脂聯素已成為肥胖相關肝臟疾病的保護性脂肪因子。然而,脂聯素受體信號通路和NASH中潛在的肝臟脂聯素抵抗,到目前為止研究得還不是很明確。AdipoR1/2下游分子的識別和提高脂聯素受體活性的策略對治療NAFLD是有前景的途徑。脂聯素有望成為治療肥胖,及其相關肝臟疾病的切入點。
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2014-01-14)
1007-4287(2014)10-1597-03
*通訊作者