地塞米松對小鼠體成分的影響

王月兵，劉慶春，魯飛翔，李 軍，王 英

地塞米松對小鼠體成分的影響

王月兵1，劉慶春2，魯飛翔2，李 軍3，王 英1

目的探討地塞米松對兩種不同年齡小鼠體成分的影響，篩選出較為理想的肌肉衰減綜合征模型。方法C57BL/6雄性小鼠，8～10周齡隨機分為2組，對照組(NA)和實驗組(DA)，6～7月齡隨機分為2組，對照組(NM)和實驗組(DM)。每組8只，對照組注射生理鹽水，實驗組注射5 mg/kg 地塞米松，皮下注射19 d。每3 d測量小鼠體成分，最后一次給藥24 h后，利用Echo MRITM檢測小鼠體成分。結果干預后，DA組與NA組相比，體重降低5.97%(P<0.05)，肌肉量降低14.33%(P<0.01)，脂肪量增加32.94%(P<0.05)。DM組和NM組相比，體重增加13.67%(P<0.05)，肌肉量降低6.06%(P<0.05)，脂肪量增加43.77%(P<0.01)。6～7月齡和8～10周齡小鼠相比，地塞米松對肌肉的干預效果無統計學差異(P=0.148)，地塞米松對脂肪的干預效果具有統計學差異(P<0.05)，6～7月齡小鼠脂肪的增加高于8～10周齡小鼠。結論本實驗的干預條件下，6～7月齡小鼠較8～10周齡小鼠更適于做長期研究的肌肉衰減綜合征模型。

地塞米松；肌肉；脂肪；肌肉衰減綜合征

地塞米松常用于抗炎和抗過敏，但高劑量或是長期使用會引起一些不良反應[1]。有研究顯示，長期服用地塞米松可引起糖、脂和蛋白代謝的改變[2]。同時，地塞米松可導致體重降低，促進肌肉萎縮，使肌肉相關蛋白減少和損傷肌功能等[3，4]。肌肉衰減綜合征是一種進行性全身廣泛性的骨骼肌纖維體積、數量和質量減少，骨骼肌力量下降和功能減退的綜合征；主要臨床表現為肌力衰退、肌肉松弛、活動力下降、體質量及去脂體質量降低，甚至導致平衡障礙、下床困難、頻繁跌倒、骨質疏松等[5]。因此，有研究利用地塞米松來建立肌肉衰減綜合征動物模型。但目前尚無地塞米松建模的相應的標準，此外針對地塞米松對小鼠體成分影響的具體研究尚未見報道。本研究旨在通過探討地塞米松對兩種不同年齡小鼠體成分的影響，為肌肉衰減綜合征的相關研究提供基礎實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 8～10周齡和6～7月齡清潔級雄性C57BL/6小鼠，體重分別為20～25 g和30～35 g，購自北京維通利華提供實驗動物技術有限公司，許可證編[SCXK(京)2012-0001]，飼養于北京大學實驗動物中心，許可證編號(SYXK(京)2011-0003)。按照國家標準嚙齒類動物飼料喂養，動物自由攝食、飲水，光照為明暗12/12 h交替。動物實驗經過動物福利委員會審批。8～10周齡隨機分為實驗組(DA)和對照組(NA)，同樣，6～7月齡小鼠隨機分為實驗組(DM)和對照組(NM)。每組8只，每只小鼠分籠飼養。

1.2 地塞米松干預 適應性飼養1周后，隨機分組。稱重和檢測體成分。檢測24 h后，每天對實驗組和對照組小鼠進行皮下注射5 mg/kg地塞米松和生理鹽水，劑量為0.1 ml/10 g，連續19 d。

1.3 體成分檢測 稱重后，將小鼠放置在相應型號的透明塑料動物艙內，動物艙插入Echo MRITM內，掃描得到小鼠的肌肉和脂肪含量。注射地塞米松前檢測1次，注射后每3 d檢測1次。

2 結 果

2.1 對體重的影響 干預19 d后，8～10周齡小鼠實驗組(DA)與對照組(NA)相比，體重降低5.97%(P<0.05)，6～7月齡小鼠實驗組(DM)與對照組(NM)相比，體重增加13.67%(P<0.05，表1)。

表1 兩組8～10周齡及6～7月齡小鼠干預前后體重的比較 (n=8；；g)

注：與干預前比較，①P<0.05

2.2 小鼠肌肉量變化 由表2可以看出，干預前，8～10周齡和6～7月齡實驗組小鼠的肌肉量與各自對照組相比，差異均無統計學意義。干預后，8～10周齡實驗組小鼠與對照組相比，肌肉量降低了14.33%(P<0.01)。6～7月齡實驗組小鼠與對照組相比，肌肉量降低了6.06%(P<0.05)。

2.3 小鼠脂肪變化 干預前，8～10周齡和6～7月齡實驗組小鼠的脂肪量與各自對照組相比，差異均無統計學意義。干預后，8～10周齡實驗組小鼠與對照組相比，脂肪量增加了32.94%(P<0.05)。6～7月齡實驗組小鼠與對照組相比，脂肪量增加了43.77%(P<0.01，表3)。

表2 兩組8～10周齡及6～7月齡小鼠干預前后肌肉量的比較 (n=8；；g)

表3 兩組8～10周齡及6～7月齡小鼠干預前后脂肪量的比較 (n=8；；g)

注：與干預前比較，①P<0.05

2.4 地塞米松干預前后8～10周齡和6～7月齡小鼠體成分比較 8～10周齡和6～7月齡小鼠相比，地塞米松對肌肉的干預效果無統計學差異(P=0.148)；地塞米松對脂肪的干預效果具有統計學差異(P=0.026)，6～7月齡小鼠脂肪的增加高于8～10周齡小鼠(P<0.05，表4)。

表4 地塞米松干預前后8～10周齡和6～7月齡小鼠體成分與體重的比值 (n=8；

注：與8～10周齡比較，①P<0.05

3 討 論

本研究利用Echo MRITM檢測8～10周齡和6～7月齡小鼠體成分。地塞米松干預19 d后，8～10周齡小鼠實驗組與對照組相比，體重降低，這與Nicastro等[6]研究中地塞米松干預后大鼠體重降低的結果是一致的。6～7月齡小鼠實驗組與對照組相比，體重增加，由本研究的結果可看出體重增加的主要影響因素是脂肪的增加。這可能是因為6～7月齡小鼠與8～10周齡小鼠相比，基礎代謝下降，活動量減少，若和8～10周齡小鼠攝取同等的熱量，會因熱量無法消耗而在體內堆積。同時皮質激素會刺激食欲，抑制飽腹感，在自由攝食的情況下，小鼠可能會攝入過量，導致脂肪的增加。

本研究中，地塞米松干預后，8～10周齡和6～7月齡小鼠實驗組與各自的對照組相比，肌肉量均降低，脂肪量均增加，且均具有統計學差異。這說明本研究的干預條件對兩種不同年齡小鼠均可誘導為肌肉衰減綜合征模型動物。從本研究地塞米松小鼠肌肉和脂肪的干預效果來看，6～7月齡和8～10周齡小鼠相比，地塞米松對肌肉的干預效果無統計學差異，而對脂肪的干預效果具有統計學差異，6～7月齡小鼠脂肪的增加高于8～10周齡小鼠。這表明當研究肌肉類疾病，即主要研究肌肉的變化時，8～10周齡和6～7月齡小鼠地塞米松建模的效果基本相同。但當涉及到有脂肪明顯增加或是肥胖時，6～7月齡小鼠地塞米松建模的效果可能比8～10周齡效果好。當涉及到肌肉減少后，運動干預時，6～7月齡小鼠可能比8～10周齡好。8～10周齡地塞米松干預后，出現肌肉減少的同時，體重降低，運動干預可能會導致過耗。6～7月齡小鼠地塞米松干預后，出現肌肉減少的同時，體重增加，運動干預可能會使其脂肪降低，調節機體糖脂代謝，可能效果較8～10周齡理想[7-10]。從長期研究和應用的角度考慮，6～7月齡小鼠地塞米松建模可能較8～10周齡理想。

下一步我們將對攝食量進行控制，探究地塞米松干預后8～10周齡小鼠體重下降和6～7月齡小鼠體重增加的原因。目前有研究顯示地塞米松注射5-6天可以影響下肢肌肉蛋白的合成[11]，地塞米松干預10天可導致骨骼肌糖原貯存減少[2]。但地塞米松干預10～15 d的相關數據少見報道，仍需進一步研究證實。

[1] Dionísio T J, Louzada J C, Viscelli B A，etal.Aerobic trainingprevents dexamethasone-induced peripheral insulin resistance[J]. Horm Metab Res, 2014, 46(7): 484-489.

[2] Barel M, Perez O A, Giozzet V A，etal. Exercisetraining prevents hyperinsulinemia, muscular glycogen loss and muscle atrophyinduced by dexamethasone treatment[J]. Eur J Appl Physiol, 2010, 108(5): 999-1007.

[3] Kaasik P, Umnova M, Pehme A，etal.Ageing anddexamethasone associated sarcopenia: peculiarities of regeneration[J]. J Steroid Biochem Mol Biol,2007,105(1-5):85-90.

[4] Macedo A G, Krug A L, Herrera N A，etal. Low-intensityresistance training attenuates dexamethasone-induced atrophy in the flexorhallucis longus muscle[J]. J Steroid Biochem Mol Biol, 2014,143(5): 357-364.

[5] 周仙杰,李 軍,魯飛翔,等. 肌肉衰減綜合征診斷標準及診斷指標測量方法研究進展[J].山東醫藥, 2016, 56(5): 107-109.

[6] Nicastro H, Gualano B, de Moraes W M，etal. Effects of creatine supplementation on muscle wasting and glucose homeostasis in ratstreated with dexamethasone [J].Amino Acids,2012, 42(5): 1695-1701.

[7] Rafacho A, Giozzet V A, Boschero A C，etal. Functional alterations inendocrine pancreas of rats with different degrees of dexamethasone-inducedinsulin resistance[J]. Pancreas, 2008, 36(3): 284-293.

[8] Qi D, Pulinilkunnil T, An D，etal. Single-dose dexamethasone induces whole-bodyinsulin resistance and alters both cardiac fatty acid and carbohydrate metabolism [J]. Diabetes, 2004, 53(7):1790-1797.

[9] Liu J, Peng Y, Wang X，etal. Mitochondrial dysfunction launches dexamethasone-induced skeletal muscle atrophy via AMPK/FOXO3 signaling [J]. Mol Pharm, 2016, 3(1): 73-84.

[10] Krug A L, Macedo A G, Zago A S，etal. High-intensityresistance training attenuates dexamethasone-induced muscle atrophy[J].Muscle Nerve, 2016, 53(5): 779-788.

[11] Savary I, Debras E, Dardevet D，etal. Effect of glucocorticoid excess on skeletal muscle and heart protein synthesis in adult and old rats [J]. Br J Nutr, 1998, 79(3): 297-304.

Effectofdexamethasoneonbodycompositioninmice

WANG Yuebing1, LIU Qingchun1, LU Feixiang1, LI Jun2, and WANG Ying1.

1.Department of Nutrition，2.Snpply Center,General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force，Beijing 100039，China；3.Laboratory Animal Center, Peking University, Beijing 100871, China

ObjectiveTo explore the effect of dexamethasone on body composition of mice of two different ages in order to select an ideal sarcopenia model.MethodsC57BL/6 mice aged 8-10 weeks were randomly divided into the experimental group(DA) and control (NA),while another sixteen C57BL/6 mice aged 6-7 months were randomly assgined to the experimental group(DM) and control (NM). There were eight mice in each group.The control group

0.9% saline injection, while the experimental group was subcutaneously injected with 5 mg/kg dexamethasone for 19 days. The body composition of all the mice was measured every three days. 24h after the final administration,the body composition was measured with EchoMRITM.ResultsAfter dexamethasone intervention, compared with NA group, weight in DA group was reduced by 5.97% (P<0.05), muscle mass by 14.33%(P<0.01)but fat mass increased by 32.94%(P<0.05).Compared with NM group, weight in DM group increased by 13.67% (P<0.05), muscle mass reduced by6.06%(P<0.05)and fat mass increasedby 43.77%(P<0.01). There was no significant difference in the intervention effect of dexamethasone on muscle between mice of 6-7 months old and those of 8-10 weeks old(P>0.05), but the intervention effect of dexamethasone on fat was significantly different (P< 0.05).Fat of mice of 6-7 months old was increased more significantly than that of 8-10-week-old mice.ConclusionsUnder the conditions of this experiment,mice of 6-7 months old are more suitable for a long-term study of a sarcopenia model than mice of 8-10 weeks old.

dexamethasone; muscle; fat；sarcopenia

R685；R153.3

武警總醫院院級課題(WZ2016019)

王月兵，碩士研究生，護師。

1.100039 北京，武警總醫院：1.護理部，2.采購中心；3.100871，北京大學實驗動物中心

王 英， E-mail: wangying3976@sina.com

(2017-05-10收稿 2017-08-05修回)

(責任編輯 武建虎)