高脂誘導肥胖大鼠血清游離脂肪酸與血糖代謝的相關性

陳興國 李慶新 李東陽 楊 靜 李 英 康之裔

(天津市泰達醫院檢驗科，天津 300457)

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高脂誘導肥胖大鼠血清游離脂肪酸與血糖代謝的相關性

陳興國 李慶新 李東陽 楊 靜 李 英 康之裔1

(天津市泰達醫院檢驗科，天津 300457)

目的 研究高脂誘導肥胖大鼠血清游離脂肪酸與血糖代謝的相關性。方法 選擇SD大鼠36只作為研究動物并隨機分為高脂飲食組和普通飲食組，高脂飲食組給予高脂飼料喂養，正常飲食組給予普通飼料喂養，4 w、8 w、12 w后采集血清并測定游離脂肪酸(FFA)、空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)，計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR)、胰島素分泌指數(HOMA-β)。結果 喂養8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠體重明顯高于普通飲食組(t=3.120,4.528,均P<0.05)；喂養4 w、8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠血清中FFA均明顯高于普通飲食組(t=5.995,8.175,13.942,均P<0.05)；兩組FPG比較無統計學意義(t=0.869,0.496,0.827,均P>0.05)，高脂飲食組血清FINS、HOMA-IR、HOMA-β均明顯高于普通飲食組(t=5.152,7.411,6.638;5.868,9.770,8.858;2.517,2.890,4.390,均P<0.05)；血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關(r=0.724,0.668,0.637,均P<0.05)。結論 高脂誘導肥胖大鼠的血清FFA含量顯著升高且存在胰島素抵抗和高胰島素血癥，FFA含量與胰島素抵抗程度具有良好的相關性。

肥胖；高脂飲食；游離脂肪酸；胰島素抵抗

近年來，隨著我國居民生活水平的提高以及飲食結構的改變，肥胖的發病率逐年升高，相應的心血管疾病、糖尿病的發病率也不斷升高，對居民的生命健康造成重大影響〔1〕。肥胖人群體內胰島素抵抗、內皮損傷、微炎癥狀態等病理現象是連接肥胖與心血管疾病、糖尿病的重要環節，但是引起上述病理現象的分子機制尚未闡明〔2〕。游離脂肪酸(FFA)是血清中未與膽固醇、甘油等成分酯化的脂肪酸，肥胖人群體內FFA的含量顯著升高〔3〕。有關FFA與血糖代謝相關性研究的文獻報道較少，且各家觀點并不盡相同〔4,5〕。本文以長期高脂飼養大鼠為研究對象，探討高脂誘導肥胖大鼠血清FFA與血糖代謝的相關性。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 高脂飼料參照邱烈峰〔6〕文獻資料配置，以100 g計，普通飼料60 g、奶粉10 g、豬油10 g、全白糖7 g、蛋奶粉13 g以及濃縮魚肝油10滴。全自動生化分析儀(日本日立7600型)；美國雅培I2000化學發光儀；離心機(上海醫用分析儀器廠LXJ-Ⅱ型)；血糖、FFA試劑盒(北京九強生物科技公司)；胰島素檢測試劑(雅培I2000配套試劑)。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗動物 選擇36只雄性SD大鼠作為研究動物，購自天津南開大學泰達學院動物中心(許可證號20151201)，10～12周齡，體重200～240 g，置于清潔、恒溫環境飼養。

1.2.2 模型建立方法 所有大鼠均分籠喂養(6只/每籠)，正常喂養1 w后，隨機分為高脂飲食組和普通飲食組各18只，普通飲食組給予普通飼料喂養，高脂飲食組給予高脂飼料喂養。喂養8 w稱量大鼠體重，高于普通飼料組10%即為造模成功〔7〕。從中挑選12只肥胖大鼠繼續高脂飼料喂養4 w。

1.2.3 指標檢測方法 飲食干預后4 w、8 w、12 w時，各組大鼠禁食12 h，采集腹主動脈血2 ml，3 000 r/min離心10 min(離心半徑3 cm)，采用全自動生化分析儀測定空腹血糖(FPG)和FFA、化學發光儀測定空腹胰島素(FINS)含量，計算胰島素抵抗指數(HOMR-IR)=FINS×FPG/22.5、胰島素分泌指數(HOMA-β)=20×FINS/(FPG-3.5)。檢測方法：FFA：酶法(ACS-ACOD法)；INS：磁顆粒化學發光法。

2 結 果

2.1 各組大鼠體重比較 喂養4 w時，兩組大鼠體重差異無統計學意義(P>0.05)；喂養8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠體重明顯高于普通飲食組(P<0.05)。見表1。

2.2 各組血清FFA含量比較 喂養4 w、8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠血清中FFA均明顯高于普通飲食組(P<0.05)；且喂養8 w、12 w時，高脂飲食組血清FFA含量均明顯高于喂養4 w時(P<0.05)。見表2。

組別n4w8w12w高脂飲食組12215.36±22.14257.18±25.14428.73±50.04普通飲食組18208.65±20.65228.52±24.32352.14±42.10t值0.8473.1204.528P值>0.05<0.05<0.05

組別n4w8w12w高脂飲食組12282.48±39.19335.12±52.221)428.58±59.271)普通飲食組18207.37±29.46210.64±31.39211.42±24.57t值5.9958.17513.942P值<0.05<0.05<0.05

與喂養4 w比較：1)P<0.05

2.3 各組糖代謝指標比較 喂養4 w、8 w、12 w時，兩組FPG比較無統計學意義(t=0.869,0.496,0.827；均P>0.05)，高脂飲食組血清FINS、HOMA-IR、HOMA-β均明顯高于普通飲食組(P<0.05)。見表3。

組別n4w8w12w高脂飲食組12FPG(mmol/L)4.92±0.725.04±0.594.98±0.68FINS(mIU/L)31.22±4.691)34.58±5.181)37.16±6.271)HOMA-IR7.94±1.031)8.75±0.921)9.35±1.161)HOMA-β5.94±0.721)6.13±0.691)6.62±0.931)普通飲食組18FPG(mmol/L)5.16±0.635.31±0.785.22±0.74FINS(mIU/L)22.14±3.9121.36±3.3722.72±4.18HOMA-IR5.71±0.825.33±0.795.58±0.91HOMA-β5.24±0.645.31±0.705.16±0.68

與普通飲食組比較：1)P<0.05

2.4 FFA含量與胰島素抵抗的相關性 Pearson相關性分析顯示，血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關(r=0.724、0.668、0.637，均P<0.05)。

3 討 論

FFA是血清中未與膽固醇、甘油等成分酯化的脂肪酸，血清中FFA的含量較低。在高脂誘導肥胖的過程中，脂肪細胞的增殖以及脂肪組織的增多會增加FFA的產生，同時也會抑制機體對脂肪酸的清除和代謝，進而造成血清中FFA含量升高〔8,9〕。本研究通過高脂飲食誘導肥胖大鼠的動物模型，高質飲食后8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠體重明顯重于正常飲食組，提示大鼠肥胖模型誘導成功。喂養4 w、8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠血清FFA含量明顯高于普通飲食組，說明高脂飲食誘導的肥胖會增加血清中FFA的含量。

FFA的生物學功能在近年來受到了越來越多的重視，FFA在體內代謝活躍且比高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯等指標更早反機體血脂代謝紊亂的狀況，血清中FFA含量升高是血脂代謝異常的結果〔10〕。肥胖患者是發生心血管事件的高危人群，大量分泌的FFA是增加肥胖患者心血管事件發生風險的主要途徑〔11〕。目前關于FFA增加心血管事件發生風險的具體機制尚未明確，相關研究認為FFA增加心血管事件風險的可能途徑如下〔12,13〕：(1)促進INS分泌，加重周圍組織的胰島素抵抗；(2)造成內皮損傷；(3)激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統的活性；(4)增加eNOS的表達。

近年來關于肥胖的研究認為，多數肥胖患者存在不同程度的胰島素抵抗并且具有發展為糖尿病的高度風險，同時胰島素抵抗也是造成內皮損傷、增加心血管事件發生率的中心環節〔14〕。本研究對高脂飲食誘導肥胖大鼠的血糖代謝情況進行了分析，高脂飲食后4 w、8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠的FPG含量與普通飲食組無顯著性差異。說明高脂飲食12 w造成的肥胖尚不足以造成FPG損傷。進一步分析表明，高脂飲食后4 w、8 w、12 w時，高脂飲食組大鼠的INS含量、HOMA-IR及HOMA-β顯著高于普通飲食組。FINS含量升高表明機體存在INS抵抗，也是機體對外周組織胰島素不敏感的自身代償機制，通過增加FINS的合成和分泌控制FPG水平在正常范圍。HOMA-IR及HOMA-β能夠分別反映胰島素抵抗的程度和胰島的分泌功能，高脂飲食能夠造成胰島素抵抗并促進胰島β細胞分泌FINS〔15〕。相關性分析表明，血清FFA含量與FINS、HOMA-IR、HOMA-β呈正相關。國內外學者也有類似的文獻報道〔16,17〕，提示高脂誘導的肥胖大鼠體內FFA含量升高能夠造成胰島素抵抗、增高FINS的含量。

本文研究結果表明，高脂誘導肥胖大鼠的血清FFA含量顯著升高且存在胰島素抵抗和高INS血癥，FFA含量與胰島素抵抗程度具有良好的相關性。需要指出的是，本文研究中，高脂誘導大鼠與常規飲食大鼠FPG并無統計學意義，其中原因尚待繼續研究。

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〔2016-02-19修回〕

(編輯 徐 杰)

國家高技術研究發展計劃(863計劃)課題(2011AA02A111)

1 天津南開大學泰達學院

陳興國(1965-)，男，副主任技師，主要從事免疫研究。

R151.2

A

1005-9202(2016)23-5810-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.23.016