FGF-21改善谷氨酸鈉引起的體內脂肪堆積

劉銘瑤，王　菁，侯玉婷，曹宏偉，任桂萍，李德山，王文飛

(1.東北農業大學 生命科學學院，150030 哈爾濱; 2.長春衛爾賽生物藥業有限公司，130616 長春; 3.黑龍江八一農墾大學 生命科學學院，163319 黑龍江 大慶)

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FGF-21改善谷氨酸鈉引起的體內脂肪堆積

劉銘瑤1，王菁1，侯玉婷2，曹宏偉3，任桂萍1，李德山1，王文飛1

(1.東北農業大學 生命科學學院，150030 哈爾濱; 2.長春衛爾賽生物藥業有限公司，130616 長春; 3.黑龍江八一農墾大學 生命科學學院，163319 黑龍江 大慶)

摘要:為研究成纖維細胞生長因子-21(FGF-21)對谷氨酸鈉(MSG)誘導的肥胖大鼠的脂肪代謝是否具有調節作用，給新生SD大鼠飼喂MSG至20周齡后，連續注射FGF-21(1 mg/kg)32 d，檢測FGF-21注射前后大鼠體質量、Lee’s指數、進食量、腹部和皮下脂肪質量、血脂濃度、糖耐量和肝脂代謝中的相關指標.結果顯示，與MSG對照組相比，FGF-21試驗組大鼠體質量、Lee’s指數、腹部脂肪質量及脂肪細胞大小顯著降低(P<0.01)，進食量沒有明顯變化；血糖、TG、TC、LDL-C濃度顯著降低(P<0.01)，HDL-C濃度升高；脂肪中Glut-1水平顯著上升(P<0.05)，Leptin mRNA的高表達水平顯著下降(P<0.01)；肝臟的質量和肝臟中ALT、AST、ALP的水平得到改善，FGF-21、PPARα、PPARγ mRNA水平顯著下降(P<0.05)，脂肪肝得到恢復，糖耐受得到改善.以上結果表明，FGF-21明顯改善由MSG誘導引起的體內脂肪堆積，對腹部脂肪的減少效果尤其顯著，同時有效改善MSG肥胖大鼠的肝脂代謝水平，恢復脂肪肝.

關鍵詞:成纖維細胞生長因子-21；谷氨酸鈉；脂肪肝；瘦素；肥胖

肥胖發生的原因很多，能量攝入過多導致的熱能入超以及脂肪堆積，是當今世界肥胖群體增加的普遍原因[1].機體脂肪堆積尤其是腹腔內的脂肪累積影響機體器官結構，還能引起一系列疾病.有研究報道，腹型肥胖和腹部脂肪所占比例增加是冠心病和2型糖尿病及相關死亡的主要危險因素[2-3].

成纖維細胞生長因子-21(FGF-21)是FGF家族的新成員，能夠高效并持續調節機體糖脂代謝[4-5]，刺激脂肪細胞的葡萄糖吸收[6]，降低ob/ob和db/db小鼠血漿中葡萄糖和甘油三酯的濃度，在轉基因小鼠中過表達時可有效抵抗由飲食引起的肥胖[7].與以往研究相比，本研究采用的谷氨酸鈉(MSG)誘導的肥胖模型屬于下丘腦性肥胖，是由于大劑量谷氨酸鈉選擇性地破壞了大鼠下丘腦腹內側核的飽食中樞，致使大鼠進食量增加、食欲旺盛.并且因其交感神經處于抑制狀態而自發活動顯著減少，從而導致肥胖，特別是腹部脂肪堆積明顯，酷似人類肥胖的形成過程[8-10].本研究應用MSG誘導的肥胖模型，研究FGF-21改善脂肪堆積的效果，以及對肝脂代謝的調節作用，以期為臨床應用FGF-21治療肝脂代謝異常提供理論基礎.

1實驗

1.1實驗材料

1.1.1試驗動物

SD大鼠(20只雌雄各半)由上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供，動物合格證號為SCXK(滬)2007-0005.

1.1.2主要藥品及試劑

FGF-21由本實驗室提供，純度>90%；MSG (Amresco)；逆轉錄酶M-M LVRT (Promega)；TRIzol reagent (Invitrogen)； SYBR GREEN PCR MasterMix(ABI).

1.1.3引物

所用引物均由Invitrogen公司合成.實時熒光定量PCR引物序列如下：

大鼠GLUT1

上游引物：5’- CCATCCACCACACTCACCAC -3’

下游引物：5’- GCCCAGGATCAGCATCTCAA -3’

大鼠Leptin

上游引物：5’- GACACCAAAACCCTCAT -3’

下游引物：5’- CAGTGTCTGGTCCATCT -3’

大鼠FGF-21

上游引物：5’- AGGCTTTGACACCCAGGATT -3’

下游引物：5’- ACAGATGACGACCAGGACAC -3’

大鼠PPARα

上游引物：5’- TGTCGAATATGTGGGGACAA -3’

下游引物：5’- AAACGGGATTGCATTGTGTGA -3’

大鼠PPARγ

上游引物：5’- GATCCTCCTGTTGACCCAGA -3’

下游引物：5’- TCAAAGGAATGGGAGTGGTC -3’

大鼠β-actin

上游引物：5’- ATCATGTTTGAGACCTTCAACA -3’

下游引物：5’- CATCTCTTGCTCGAAGTCCA -3’

1.2動物造模及處理

選擇10窩新生(由買來的20只SD大鼠交配獲得)的1日齡SD大鼠，每窩隨即分成2組，一組為空白組(以剪尾做標記)，另一組為MSG組.MSG組大鼠按2 mg/kg體質量劑量連續5 d皮下注射(頸背部)質量分數為0.3的MSG溶液，空白組大鼠連續5 d皮下注射(頸背部)等量0.9% NaCl溶液.22 d斷奶后[11-12]，篩選出造模成功的大鼠進行后續試驗.造模成功的標準：體質量超過空白組平均體質量的20%[13].將MSG成模肥胖大鼠隨即平均分成FGF-21組和MSG組(每組n﹥10)，采用電子天平1周1次定時測量體質量和進食量.MSG肥胖大鼠模型建立后飼喂至20周齡時，FGF-21組按1 mg/kg劑量連續32 d腹腔注射FGF-21[14].MSG組連續32 d腹腔注射等量0.9% NaCl溶液.采用電子天平1周1次定時測量體質量和進食量.

1.3樣品采集

停藥后檢測大鼠空腹糖耐量水平，將葡萄糖溶液按2 g/kg劑量腹腔注射到大鼠體內，監測其0 (注射葡萄糖前)、30、60、90和120 min的血糖值.利用公式AUC (min·mmol·L-1)=30 min×[1/2×(BG0+ BG120)+1×(BG30+BG60+BG90)]分析糖耐量情況.麻醉稱質量測體長(鼻子至肛門)后，心臟采血(3~5 mL)，血樣經3 000 r/min離心后吸出血清并標號，所有血清在-80 ℃條件下保存.甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)和堿性磷酸酶(ALP)用酶法通過全自動生化分析儀檢測.采血完畢后將大鼠安樂處死，取大鼠腎、睪丸、腸系膜脂肪及肝臟稱質量后，部分經液氮速凍數分鐘后放入-80 ℃條件下保存，部分放入10%的甲醛中準備制備石蠟切片.

1.4大鼠肝臟及脂肪組織RNA的提取

取各組大鼠組織，每0.1 g組織用1 mL TRIzol試劑裂解，按常規方法提取RNA，用NanoDrop紫外分光光度計檢測RNA純度和濃度(OD260 nm/OD280 nm>1.8，OD260 nm/OD230nm> 2.0).

1.5cDNA合成

使用逆轉錄酶M-MLVRT，按說明書操作合成cDNA，cDNA產物作為熒光定量PCR反應的模板.

1.6實時熒光定量PCR

使用實時熒光定量PCR技術檢測脂肪中葡萄糖轉運蛋白-1(Glut-1)、瘦素(Leptin)，肝臟中FGF-21、過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)、過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ) mRNA的相對表達情況，以β-actin的表達量作為內參.將cDNA連續10倍稀釋，分別用兩對引物進行反應，構建兩個基因的相對定量標準曲線，根據曲線斜率計算各引物的擴增效率.反應體系按試劑盒說明書操作.每組反應3個復孔，取平均值.每對引物均設空白對照，空白對照孔不加任何形式的模板，其余成分濃度與檢測組相同.熒光定量PCR反應程序：95 ℃ 10 min；95 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min 40個循環；95 ℃ 15 s，60 ℃ 30 s，95 ℃ 15 s(生成溶解曲線).通過分析溶解曲線確定是否產生引物二聚體和非特異性擴增.

1.7石蠟切片

脂肪細胞和肝細胞病理形態學觀察：取甲醛固定好的脂肪和肝組織，酒精梯度脫水，常規石蠟包埋，冠狀切片，厚度為 4～6 μm，HE染色，顯微鏡下隨機采集3～4個視野的圖像觀察脂肪細胞和肝細胞的組織形態學狀態.

1.8統計學方法

2結果與分析

2.1FGF-21的制備及純化

取蛋白純度達90%，能夠調節脂肪細胞吸收葡萄糖且具有劑量依賴性的FGF-21蛋白用于實驗[7].

2.2MSG肥胖模型

MSG造模大鼠的體質量、Lee’s指數((體質量/g)1/3×103/體長/cm)、進食量(表1)、TG、TC、LDL-C(表3)顯著高于同期正常對照組(P<0.01)，提示大鼠造模成功.

2.3FGF-21對MSG肥胖大鼠體質量、腹部脂肪質量和進食量的影響

由圖1和表1可以看出，經過FGF-21的治療，試驗組的MSG大鼠體質量和Lee’s指數顯著下降(n=6，P<0.01)，并且體質量下降趨勢穩定，對照組未經治療的MSG大鼠體質量呈上升趨勢.結果表明，FGF-21可以促使MSG肥胖大鼠體質量下降.同時，MSG對照組的進食量明顯高于正常飼養的空白組(n=6，P<0.05)，這一結果符合MSG肥胖模型高進食量的特點.經FGF-21注射以后試驗組大鼠的進食量并沒有受到影響，說明FGF-21降低MSG大鼠體質量并不是通過對進食量的抑制(表1).

*P<0.05, **P<0.01

分組不同處理體質量/g食物攝取量/gLee’s指數空白對照正常大鼠339.14±5.11217.565±3.214303.20±5.126MSG組注射生理鹽水前381.37±6.910^^20.537±3.191^317.86±5.905^^注射生理鹽水后388.78±6.040^^19.867±3.008^320.00±5.267^^FGF-21處理組注射FGF-21前385.38±4.310^^21.661±3.777^^321.11±7.537^^注射FGF-21后356.70±4.570**22.464±3.751312.87±7.201**

注：與未處理的正常對照組相比，^P<0.05表示差異顯著， ^^P<0.01表示差異極顯著，與FGF-21注射前的MSG組相比，**P<0.01表示差異極顯著.

表2顯示，試驗組大鼠的腹部脂肪質量顯著低于MSG對照組(n=6，P<0.01)，減少52.08%，而試驗組和MSG對照組相比大鼠皮下脂肪質量變化不大，減少12.9%.結果表明，FGF-21主要是通過減少肥胖大鼠腹部脂肪的質量來降低其體質量.

表2　FGF-21對腹部及皮下脂肪的影響

注：與MSG組相比，**P<0.01表示差異極顯著.

2.4各組大鼠給藥前后血清中TG、TC、HDL-C、LDL-C比較

經過FGF-21干預32 d后，試驗組的TG、TC水平顯著下降，并明顯低于模型對照組(n=6，P<0.05)，提示FGF-21具有降低MSG大鼠血清甘油三酯和膽固醇的作用.FGF-21處理組HDL-C水平較MSG組顯著提高(n=6，P<0.05)，而LDL-C水平較MSG組顯著下降(n=6，P<0.01)，說明FGF-21對MSG肥胖大鼠的脂代謝具有調節作用.結果見表3.

表3　FGF-21注射后各組大鼠血清脂類代謝情況　mmol·L-1

注：與未處理的正常對照組相比，^^P<0.01表示差異極顯著，與MSG組相比，*P<0.05表示差異顯著，**P<0.01表示差異極顯著.

2.5各組大鼠給藥后餐后血糖和葡萄糖耐受的比較

由圖2(a)可以看出，MSG肥胖大鼠餐后血糖值顯著高于正常組(n=6，P<0.01)，而經過FGF-21治療后其血糖值恢復正常.MSG肥胖大鼠的葡萄糖耐受能力低于正常組，經過FGF-21治療后其葡萄糖耐受能力提高，如圖2(b)所示.各組AUC值分別為：正常組，933 min·mmol·L-1;FGF-21組,1 013.5 min·mmol·L-1;MSG組，1 050 min·mmol·L-1.

與未處理的正常對照組相比，^^P<0.01表示差異極顯著，與MSG組相比， **P<0.01表示差異極顯著

2.6熒光定量PCR檢測各組大鼠肝臟中FGF-21、PPARα、PPARγ mRNA水平

圖3(a)結果表明，MSG組肝臟中的FGF-21 mRNA水平是未處理正常組的10倍(n=6，P<0.01)，這與Fisher等[15]報道的FGF-21在肥胖中高表達的結果相一致，經過FGF-21治療后其內源高表達的FGF-21水平下降至正常.

圖3(b)、(c)顯示MSG組肝臟中的PPARα mRNA水平顯著低于未處理的正常組(n=6，P<0.05)，而PPARγ mRNA水平顯著高于正常組(n=6，P<0.01).經過FGF-21的治療后，PPARα和PPARγ mRNA水平較MSG對照組有所下降.

與未處理的正常對照組相比，^P <0.05表示差異顯著， ^^P<0.01表示差異極顯著，與MSG模型組相比，**P<0.01表示差異極顯著

2.7熒光定量PCR檢測各組大鼠脂肪中Glut-1、LeptinmRNA水平

經過FGF-21的治療后，試驗組大鼠脂肪中Glut-1 mRNA水平顯著高于MSG模型組和正常未處理組，說明FGF-21在脂肪細胞中起到了調節作用.MSG模型對照組大鼠脂肪中Leptin mRNA水平顯著高于正常未處理組(n=6，P<0.01)，經過FGF-21治療后試驗組大鼠脂肪中Leptin mRNA水平顯著低于MSG模型組(n=6，P<0.01)，結果如圖4所示.

與未處理的正常對照組相比， ^^P<0.01表示差異極顯著，與MSG模型組相比，*P<0.05表示差異顯著, **P<0.01表示差異極顯著

2.8FGF-21對MSG肥胖大鼠腹部脂肪細胞及肝細胞的影響

圖5顯示，與正常組相比，MSG模型對照組大鼠脂肪細胞面積增大，同一視野下的細胞數目減少；與MSG模型對照組相比，經FGF-21治療后試驗組脂肪細胞面積明顯減小，而且同一視野下的細胞數目明顯增多；FGF-21組和正常組差別不明顯.從肝細胞形態可以看出，與正常組相比，MSG模型組大鼠肝細胞大部分發生脂肪變性，肝細胞腫大變圓且形態不規則，伴有肝細胞水樣變化及炎癥細胞浸潤，細胞質著色變淡，胞質充滿微小脂泡.與MSG組相比，FGF-21治療后肝細胞形態明顯得到恢復，肝細胞脂肪變性顯著減少，細胞結構清晰，細胞質豐富.

圖5　組織切片分析

2.9FGF-21對MSG肥胖大鼠肝臟代謝的影響

表4表明，MSG模型對照組的肝質量、ALT、AST和ALP顯著高于正常組(n=6，P<0.05)，經過FGF-21的治療后MSG大鼠肝臟各項參數均顯著下降(n=6，P<0.05)且與正常組無顯著差異.

表4　FGF-21 對MSG大鼠肝代謝的影響

注：與未處理的正常組相比，^P<0.05表示差異顯著, ^^P<0.01表示差異極顯著，與MSG模型組相比，*P<0.05表示差異顯著,**P<0.01表示差異極顯著.

3討論

肥胖，尤其是腹型肥胖與糖、脂代謝異常的關系已得到公認.而且腹部脂肪的堆積與致動脈粥樣硬化的脂質紊亂關系密切，也是增加機體患心血管疾病的危險因素[16].本研究采用的MSG誘導的大鼠肥胖模型具有類似人體肥胖的形成特點.通過對剛出生大鼠腦后注射高劑量MSG，利用顱腦未閉合的特點，大量的MSG進入大鼠腦部，對下丘腦造成永久性破壞，使大鼠進食量顯著增加，日常能量攝入量遠超消耗量，進而導致向心性肥胖.與其他造模方法(高脂飲食、轉基因動物)相比，該方法成膜率高，成本較低，動物基因表達譜正常，脂肪堆積原理更接近人類肥胖模式.利用上述方法，成功制備了體質量顯著高于同窩正常組的肥胖大鼠模型，而且解剖觀察發現模型鼠的腹部脂肪堆積嚴重.采用該模型評估FGF-21生物學效應可以更真實地反映FGF-21對人類肥胖的預期治療效果.

經過FGF-21干預后，MSG誘導的肥胖大鼠體質量和Lee’s指數明顯下降，尤其是腹部脂肪濕質量顯著減輕，鏡下觀察脂肪細胞明顯縮小，一個視野內脂肪細胞數增多，說明FGF-21有減少肥胖大鼠脂肪組織的作用，尤其是腹部脂肪.這一結果證明FGF-21具有顯著減少脂肪堆積的效果，其減少腹部脂肪堆積的作用尤為突出，可以有效降低因腹部脂肪堆積而帶來的心血管等其他危險因素.同時，FGF-21能顯著降低MSG肥胖大鼠血清中TG、TC和LDL-C濃度，升高HDL-C濃度，提示FGF-21可以有效改善肥胖大鼠的脂代謝環境.

除脂肪外，肝臟也是FGF-21在機體內部重要的靶器官[17].肝臟細胞中的脂肪累積是形成脂肪肝的主要原因[18].從肝細胞形態可以看出，與正常組相比，MSG模型對照組大量肝細胞發生脂肪變性，肝細胞腫脹明顯，伴有肝細胞水樣變化及炎癥細胞浸潤，細胞質著色變淡，胞質充滿微小脂泡.而經過FGF-21治療后，肝細胞幾乎無脂肪變性，細胞結構清晰，細胞質豐富，和正常組無明顯差異.我們還對MSG肥胖大鼠的肝代謝環境做了研究.因肥胖引起的肝臟病變導致MSG模型組肥胖大鼠的肝重、ALT、AST、ALP顯著高于正常組(P<0.05)，經FGF-21治療后均顯著下降(P<0.05)，提示FGF-21可以顯著改善內臟脂肪引起的肝細胞炎癥水平.同時發現不管是模型組還是正常組，其肝臟均普遍受到損害，表現為AST數值高于理論數據.在排除測量誤差外，認為可能是在長期飼養過程中，外界環境對大鼠造成的損害.

瘦素是一種脂源性激素，具有減少攝食和增加能量消耗的作用，肥胖患者普遍存在瘦素抵抗而非缺失瘦素.本研究結果表明，MSG肥胖大鼠脂肪中的Leptin mRNA表達水平顯著升高，但經過FGF-21治療后其表達水平顯著下降，而進食量未發生改變，提示FGF-21減少MSG肥胖大鼠脂肪組織可能沒有通過Leptin的調節.下丘腦肥胖模型伴有的顯著特征為胰島素抵抗、高胰島素血癥[19-20].實驗證實MSG肥胖大鼠的血糖較高，而葡萄糖的不耐受直接反應出其胰島素敏感性的降低.經過FGF-21的治療后，其血糖恢復正常，葡萄糖耐受、胰島素敏感性提高.提示FGF-21可以有效降低MSG肥胖大鼠的血糖并且促進其胰島素敏感性的提高.Glut-1是公認的FGF-21發揮生物活性的生物標志物.熒光定量PCR結果顯示，FGF-21可顯著上調靶器官中Glut-1的水平，可見本研究中所獲得的生物學變化與FGF-21直接相關.

PPARα通路在脂質代謝中的作用一直是近年來國際上研究的熱點，其主要在肝細胞中表達.在本研究結果中，MSG模型對照組肝臟中PPARα mRNA表達水平顯著下降(P<0.05)，PPARα表達的減弱，使脂肪酸在肝臟中的氧化能力下降，增加了脂質在肝臟中的沉積[21].經過FGF-21治療后其表達量略有降低但并無統計學差異，提示FGF-21在改善肝臟代謝環境時可能沒有通過PPARα的調節.值得注意的是，PPARα被認為是肝臟FGF-21表達調控位點[22]，在以往的研究中，發現外源注射FGF-21后能夠顯著降低機體自身FGF-21表達水平[7]，PPARα表達降低可能是機體自身對FGF-21血清濃度提高的生理反應.

PPARγ的作用廣泛，其目的基因可直接參與脂肪細胞的分化成熟，并影響體內脂肪的合成及蓄積，目前普遍認為PPARγ 在脂肪細胞系統調節中有至關重要的作用.但也有報道稱非酒精性脂肪肝的形成可能與肝臟組織中PPARγ的高表達，促進了肝細胞的成脂性改變有關[23].本研究中，MSG模型對照組肝臟中PPARγ mRNA表達水平顯著升高(P<0.01)，進而證明，肝臟中PPARγ表達升高可以誘導成脂性基因轉錄增多從而促進脂肪在肝臟細胞中合成[24].經FGF-21治療后其表達量顯著下降(P<0.01)，這一結果進一步證明FGF-21能夠有效治療因肥胖引起的脂肪肝.

綜上，FGF-21可以有效治療由高進食量引起的肥胖、糖代謝紊亂，有效減少脂肪堆積，促進脂肪(尤其是腹部脂肪)的燃燒，恢復脂肪肝，平衡其肝脂代謝，有望成為治療肥胖及其引起的脂肪肝，預防心血管疾病的新基因藥物.

參考文獻

[1] 王從容，楊錫讓. 肥胖發生機制的生理學分析[J]. 北京體育大學學報，1994，17(1)：39-43.

[2] SAITO Y, KOBAYASHI J, SEIMIYA K, et al. Contribution of visceral fat accumulation to post prandial hyperlipidemia in human obesity[C]// Eighth International Congress on Obesity. Paris:[s.n.], 1998: 496.

[3] 鄭洪來，周俊，馮征. 腹部脂肪分布與冠心病的相關性研究[J]. 中國醫學影像學雜志，2003，11(3)：210-212.

[4] 王文飛, 李校堃, 李德山. 糖尿病治療的新視點——成纖維細胞生長因子[J]. 中國藥理學通報, 2009, 25 (4)：433-435.

[5] ZHANG Jun, LI Yang. Fibroblast growth factor 21, the endocrine FGF pathway and novel treatments for metabolic syndrome[J]. Drug Discov Today, 2014, 5(19): 579-589.

[6] 姜媛媛，劉銘瑤，任桂萍，等. 鼠源成纖維生長因子-21對脂肪細胞糖代謝的作用[J]. 生物化學與生物物理進展，2009，36(2)：157-164.

[7] COSKUN T, BINA H A, SCHNEIDER M A, et al. Fibroblast growth factor-21 corrects obesity in mice[J]. Endocrinology, 2008, 149 (12): 6018-6027.

[8] NAKAQAWA T, UKAI K, OHYAMA T, et al. Effects of chronic administration of sibutramine on body weight, food intake and motor activity in neonatally monosodium glutamate-treated obese female rats: relationship of antiobesity effect with monoamines[J]. Exp Anim, 2000, 49 (4): 239-249.

[9] BUNYAN J, MURRELL E A, SHAH P P. The induction of obesity in rodents by means of monosodium glutamate[J]. Br J Nutr, 1976, 35(1): 25-39.

[10]郭淑芳，韓國柱，李衛平，等. 長期應用重組人睫狀神經因子(rhCNTF) 對谷氨酸鈉肥胖大鼠血脂的影響[J]. 實驗動物科學，2009，26(1)：7-10.

[11]NAKANISHI Y, TSUNEYAMA K, FUJIMOTO M, et al. Monosodium glutamate (MSG): a villa in and promoter of liver inflammation and dysplasia[J]. J Autoimmun, 2008, 149(12): 6018-6027.

[12]譚正懷，莫正紀，陳岷. 西布曲明對谷氨酸鈉誘導的肥胖動物模型的影響[J]. 中國藥理學通報，2001，17(6)：675-678.

[13]CHANDLER P C, VIANA J B, OSWALD K D, et al. Feeding response to melanocortin agonist predicts preferencefor and obesity from a high-fat diet[J]. Physiol Behav, 2005, 85(2): 221-230.

[14]XU Jing, LLOYD D J, HALE C, et al. FGF21 reverses hepatic steatosis, increases energy expenditure and improves insulin sensitivity in diet-induced obese mice[J]. Diabetes, 2009, 58(1): 250-259.

[15]FISHER F M, CHUI P C, ANTONELLIS P J, et al. Obesity is an FGF21 resistant state[J]. Diabetes, 2010, 59(11): 2781-2789.

[16]陳靜，田志強，羅志丹，等. 腹部脂肪分布與代謝綜合征組分關系的研究[J]. 解放軍醫學雜志，2005，30(8)：683-686.

[17]LIU Wenyue, HUANG Sha, SHI Keqing, et al. The role of fibroblast growth factor 21 in the pathogenesis of liver disease: a novel predictor and therapeutic target[J]. Expert Opin Ther Targets, 2014, 18(11): 1305-1313.

[18]周硯，陸倫根. 肥胖癥與非酒精性脂肪性肝病的關系及其治療進展[J]. 胃腸病學，2007，12(8)：502-505.

[19]HERNANDEZ-BAUTISTA R J, ALARCON-AGUILAR F J, DEL C ESCOBAR-VILLANUEVA M, et al. Biochemical alterations during the obese-aging process in female and male monosodium glutamate (MSG)-treated mice[J]. Int J Mol Sci, 2014, 15(7): 11473-11494.

[20]MIRANDA R A, AGOSTINHO A R, TREVENZOLI I H, et al. Insulin oversecretion in MSG-obese rats is related to alterations in cholinergic muscarinic receptor subtypes in pancreatic islets[J]. Cell Physiol Biochem, 2014, 33(4): 1075-1086.

[21]李玉中，王朝暉，應力. 復方甘正浸膏對非酒精性脂肪性肝炎CYP2E1和PPARα表達的影響[J]. 中國中醫急診，2008，17(8)：1118-1120.

[22]VERNIA S, CAVANAGH-KYROS J, GARCIA-HARO L, et al. The PPARα-FGF21 hormone axis contributes to metabolic regulation by the hepatic JNK signaling pathway[J]. Cell Metab, 2014, 20(3): 512-525.

[23]李曉翠, 孫丹莉, 張子蜀，等. 非酒精性脂肪性肝病大鼠肝臟PPAR-γ的表達[J]. 現代生物醫學進展, 2011, 11(14)：2620-2623.

[24]YU S, MATSUSUE K, KASHIREDDY P, et al. Adipocyte-specitic gene expression and adipogenic steatosis in the mouse liver due to PPARγ overexpression[J]. J Biol Chem, 2003, 27(8): 498-505.

(編輯劉彤)

FGF-21 correct the fat accumulation caused by monosodium glutamate

LIU Mingyao1, WANG Jing1, HOU Yuting2，CAO Hongwei3, REN Guiping1, LI Deshan1, WANG Wenfei1

(1.College of Life Science, Northeast Agricultural University, 150030 Harbin, China;2.Changchun Weresai Biotic Pharmaceutical Co. Ltd., 130616 Changchun, China;3.College of Life Science,Heilongjiang Bayi Agricultural University, 163319 Daqing, Heilongjiang,China)

Abstract:The paper is to study the effect of fibroblast growth factor-21 (FGF-21) on lipid metabolism in the monosodium glutamate (MSG) induced obese rats. SD rats were induced by MSG after weaning, and then randomly divided into experimental and vehicle groups. After fed to 20 weeks, the experimental groups were injected with FGF-21 (1 mg/kg) for a continuous 32 d. The rats were detected the body weight, Lee's index, food intake, abdominal and subcutaneous fat content, lipid content, glucose tolerance and the relevant indicators of hepatic and lipid metabolism before and after the injection. As compared to vehicle-treated rats, FGF-21 did not affect the amount of daily food intake in MSG rats, but led to a significant reduction in Lee’s index, total body weight and abdominal fat mass (52.8% reduction) at the end of treatment. After FGF-21 treatment, the levels of glucose, triglycerides, cholesterol and LDL-C decreased except HDL-C. The exogenous FGF-21 led to the improvement of the liver weight, hepatic AST, ALT and ALP and the reduction of endogenous FGF-21, PPARα and PPARγ in liver. In summary, FGF-21 could regulate on lipid metabolism and reverse hepatic steatosis in MSG rats.

Keywords:FGF-21; MSG; fatty liver; Leptin; obesity

中圖分類號:R329.2; Q71; R458.5

文獻標志碼:A

文章編號:0367-6234(2016)02-0119-07

通信作者:李德山,deshanli@163.com;

作者簡介:劉銘瑤(1984—)，女，博士，實驗師;李德山(1950—)，男，教授，博士生導師.

基金項目:黑龍江省高校科技成果產業化前期研發培育項目(1252CGZp9);國家自然基金東北農業大學生物學理科基地科研訓練及科研能力提高項目(J1210069/J0131).

收稿日期:2014-11-15.

doi：10.11918/j.issn.0367-6234.2016.02.020

王文飛，wangwenfei@neau.edu.cn.