胰高血糖素樣肽－1對大鼠糖溶液攝入的影響＊

西安醫學院基礎醫學部（西安710021） 王 倩 曹 健 朱永香 杜俊凱

胰高血糖素樣肽－1（Glucagon－like peptide－1，GLP－1）是胰高血糖素原（Proglucagon，PG）酶解產物之一，因能引起食欲下降，長期給予可降低體重，使其成為潛在的減肥藥物靶分子。GLP－1能抑制胃排空，并在多個腦區傳遞中樞的飽感神經沖動，從而抑制攝食［1，2］；味蕾上存在 GLP－1受體［3］，參與味覺敏感性的調節；而且GLP－1還參與味蕾細胞間的信息傳遞［4］。本研究擬在觀察腹腔給予GLP－1受體激動劑Exendin－4后，大鼠對可口蔗糖溶液攝入量及其喜好率的變化，探討其參與攝食調控的可能機制。

材料與方法

1 動物與試劑 本實驗選用健康成年Sprague－Dawley（SD）雄性大鼠7只，初始體重為300～400g，由西安交通大學醫學院實驗動物中心提供。實驗根據IASP規則進行并得到西安交通大學實驗動物管理與使用委員會的許可。實驗試劑Exendin－4購自北京康肽生物科技有限公司。

2 實驗方法 動物分籠飼養，動物房溫度20～24℃，光暗周期為12∶12h，無強烈聲光刺激。所有動物適應飼養環境1周，其間自由進食正常大鼠飼料并自由飲用蒸餾水。實驗前進行雙瓶實驗飲水訓練5d，并進行腹腔注射訓練，使大鼠適應注射過程。訓練時給予大鼠雙瓶供水，分別為蒸餾水和8%蔗糖溶液，兩個飲水瓶（250ml）放置飼養籠前，間隔5cm。在早8：00～11：00和下午5：00～6：00進行8%蔗糖溶液／蒸餾水雙瓶飲水，其余時間禁水。上述訓練后，進行雙瓶選擇試驗。實驗前禁水24h；實驗當天早上8：00，給予大鼠腹腔注射 Exendin－4 0．5μg／100g或同量生理鹽水。注射后將大鼠放回籠中，適應5min。然后將兩個已經稱質量的水瓶（8%蔗糖溶液／蒸餾水）放置飼養籠前，開始測量15min、30min、45min、60min、120min和180min，對8%蔗糖溶液及蒸餾水的累計攝入量，并計算3h大鼠對蔗糖溶液的喜好率（喜好率＝味質的攝入量／（味質的攝入量＋水的攝入量））。并測量大鼠24h攝食量。每只大鼠均接受2次注射，一次為Exendin－4，一次為生理鹽水；兩次注射的間隔時間為3d。

3 統計學方法 本研究所有數據用SPSS13．0統計學軟件處理，采用均數±標準差（±s）表示。采用t檢驗對兩組數據進行比較，以P＜0．05為有顯著性差異，P＜0．01為有極顯著性差異。

結 果

腹腔注射Exendin－4后，大鼠對8%蔗糖溶液／蒸餾水的攝入量：腹腔注射 Exendin－4 0．5μg／100g，可明顯抑制大鼠對8%蔗糖溶液攝入（P＜0．05，見圖1A），蒸餾水攝入量無顯著差異（P＞0．05，見圖1B），3h總液體攝入量顯著減少（P＜0．05，見圖2）。大鼠主要的飲水行為發生在前60min內，飲入的液體量占180min總攝入量的60%以上。比較兩組大鼠對8%蔗糖溶液的喜好率可見，腹腔注射Exendin－4組對8%蔗糖溶液的喜好率明顯降低，與生理鹽水組相比存在顯著差異（78．88±2．01%vs 87．60±2．12%，P＜0．05）。

圖1 腹腔注射Exendin－4后，對大鼠攝入8%蔗糖溶液／蒸餾水的影響

2 腹腔注射Exendin－4后，大鼠24h攝食量：腹腔注射Exendin－4 0．5μg／100g，與生理鹽水組相比，大鼠24h攝食量無顯著性差異（P＞0．05，見圖2）。

圖2 腹腔注射Exendin－4后，對大鼠24h攝食量以及測量3h內總液入量的影響

討 論

雙瓶選擇實驗是味覺研究的經典實驗，用來分析動物對各種味覺溶液的喜好。Richter和Campbell使用雙瓶選擇實驗首次報道了大鼠對蔗糖溶液的攝入量呈現倒U型的濃度－攝入曲線，對8%（0．23M）蔗糖溶液表現出最大喜好，對高于及低于此濃度的蔗糖溶液攝入量均較少。本研究使用此實驗方法探討了腹腔注射Exendin－4后對大鼠8%蔗糖溶液攝入的影響，發現腹腔注射GLP－1受體激動劑Exendin－4后，明顯抑制了大鼠對其原本喜好的蔗糖溶液的攝入，但對水的攝入無顯著影響，對蔗糖溶液的喜好率降低。這一結果說明激動GLP－1外周受體后，可影響大鼠對蔗糖溶液的喜好程度，從而減少攝入。

有研究發現：食物攝入信號可刺激外周（味蕾和腸道）和中樞 GLP－1的分泌［5］；味蕾上 GLP－1及其受體參與調制機體甜味覺敏感性［6］，味覺外周傳入神經表達有GLP－1受體，可通過第七、九、十對腦神經上傳至中樞味覺通路，這些實驗均表明GLP－1也可能通過調制甜味覺感受來影響攝食行為。本實驗觀察到通過腹腔注射Exendin－4激動腸道或味蕾的外周GLP－1受體，從而提高動物對甜味覺的敏感性，降低對甜味食物的喜好，進而抑制對可口食物的攝入。

實驗表明：中樞神經系統中與攝食調控有關的核團都分布著GLP－1受體，也存在由胰高血糖素基因轉錄的mRNA，外周或腦內注射GLP－1或 GLP－1的單克隆抗體完全封閉內源性的GLP－1，均可引起動物攝食量的大幅度降低［3］。本實驗測量3h內Exendin－4組的總液入量顯著性少于對照組，也支持上述理論。但GLP－1對攝食調控的這種作用是短暫的，實驗顯示：比較24h的攝食量，兩組之間并無顯著性差異。這可能與GLP－1在體內的分泌特點以及作用的半衰期較短有關。

GLP－1在攝食調控方面有著重要的作用，可通過多條途徑實現。本實驗數據表明：外周GLP－1及其受體也可能通過降低對甜味食物的喜好來減少動物對富含能量食物的攝入，從而起到控制體重的目的。當然要闡明GLP－1調控攝食與味覺的外周、中樞機制還需要很多更深入的實驗證明。

［1］ Timothy M．Gut peptide signaling in the controls of food intake［J］．Obesity，2012，14（8）：250－253．

［2］ Michael S，Kevin W，Jari R，et al．Leptin receptor expression in hindbrain Glp－1neurons regulates food intake and energy balance in mice［J］．J Clin Invest，2011，121（6）：2413-2421．

［3］ Yu－Kyong S，Bronwen M，Erin G，et al ．Modulation of taste sensitivity by GLP－1signaling［J］．Journal of Neurochemistry，2008，106（1）：455-463．

［4］ Yu C，Fang－li Z，Scott H，et al．GABA expression in the mammalian taste bud functions as a route of inhibitory cell－to－cell communication［J］．PNAS，2009，106 （10）：4006－4011．

［5］ Swithers E，Laboy F，Clark K，et al．Experience with the high－intensity sweetener saccharin impairs glucose homeostasis and GLP－1release in rats［J］．Behav Brain Res，2012，233（1）：1－14．

［6］ Martin B，Dotson D，Shin K，et al．Modulation of taste sensitivity by GLP－1signaling in taste buds［J］．Ann N Y Acad Sci，2009，1170（6）：98－101．