不同膳食能量對雄性C57小鼠糖脂代謝及氧化應激的影響

肖 霄 羅海華 李 磊 姜 勇

(南方醫科大學病理生理學教研室，廣東 廣州 510515)

高能量膳食不但會造成脂肪的大量蓄積，且會對人體糖脂代謝造成不良影響，并導致機體氧化還原狀態的失衡〔1～3〕。因此，臨床可考慮通過控制膳食能量的方式來改善機體代謝狀態，降低相關疾病的臨床發病率。本研究分析了不同膳食能量對雄性C57小鼠糖脂代謝及氧化應激的影響。

1 材料和方法

1.1動物及分組 選擇南方醫科大學實驗動物中心飼養的SPF級C57小鼠60只進行研究，均為7周齡雄性，體重200～220 g，平均(210.48±4.33)g。按照隨機數字表法將其分成3組，分別為對照組、高能量膳食(HDE)組和低能量膳食(LDE)組各20只。將3組小鼠在SPF級實驗室進行單籠飼養，自由飲水。

1.2儀器和試劑 (1)血糖儀(ACCUCHEK型，購自上海的羅氏制藥公司)；(2)全自動生化分析儀(AU680型，購自貝克曼庫爾特公司)；(3)721型可見光光度計(購自上海的佑科儀器儀表公司)；(4)離心機及數顯恒溫箱(購自上海的申滕公司)；(5)旋渦混勻器(VEKTEX-5型，購自江蘇海門市的其林貝爾儀器公司)；(6)空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)試劑盒(購自上海的豐匯醫學科技公司)；(7)超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)試劑盒(購自南京的建成生物研究所)。

1.3研究方法 給予各組小鼠不同能量的膳食喂養，對照組給予常規的膳食能量飼養(維持料)，在能量物質質量比中，粗蛋白19.10%，粗脂肪4.00%，碳水化合物59.00%，總代謝能3.48 kCal/g。HDE組給予高能量膳食飼養，其粗蛋白19.15%，粗脂肪21.52%，碳水化合物47.17%，總代謝能4.59 kCal/g，同常規膳食維持料的能量比1.32∶1。LDE組給予低能量膳食飼養，其粗蛋白19.15%，粗脂肪2.52%，碳水化合物37.17%，總代謝能2.48 kCal/g，同維持料的能量比為0.71∶1。各組均飼養12 w，并評價喂養結果。

1.4觀察指標 對比各組小鼠干預前及干預4～12 w時糖脂代謝指標水平包括FPG、TC、TG；氧化應激指標水平，包括血清SOD活力和MDA水平，分析小鼠膳食能量與糖脂代謝及氧化應激指標的相關性。其中糖脂代謝指標及氧化應激指標的檢測步驟為：分別在干預前及干預4、8、12 w為各組小鼠實施眼部框靜脈取血，每次0.5 ml。通過毛細管扎小鼠眼部框靜脈，將血液引流至1.5 ml的離心管內，而后使用高壓型干燥脫脂棉按壓眼部止血，避免損傷小鼠眼睛。將所得血液4 000 r/min離心15 min，提取血清，利用血糖儀及全自動生化分析儀分別檢測小鼠的FPG、TC及TG水平，血清SOD活力應用黃嘌呤氧化酶法及有關試劑盒檢測，MDA水平通過硫代巴比妥酸顯色法檢測，檢測時均嚴格按說明書的步驟進行。

2 結 果

2.1各組FPG水平對比 各組干預前FPG水平相比，差異無統計學意義(P>0.05)。各組干預4、8、12 w FPG水平相比，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組內比較，HDE組干預4、8、12 w FPG水平高于干預前，LDE組干預8 w FPG水平明顯低于干預前，對照組干預4、12 w FPG水平明顯高于干預前，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組間比較，HDE組干預4、8、12 w FPG水平均高于對照組，而LDE組均低于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.05)。見表1。

表1 各組FPG水平對比

與對照組相比：1)P<0.05；與LDE組相比：2)P<0.05；與干預前相比：3)P<0.05；下表同

2.2各組TC和TG水平對比 各組干預前TC和TG水平相比，差異無統計學意義(P>0.05)。各組干預4、8、12 w TC和TG水平相比，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組內比較，HDE組干預4、8、12 w TC和TG水平均高于干預前，LDE組干預4、8、12 w TC水平及干預8 w TG水平均低于干預前，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組間比較，HDE組干預4、8、12 w TC和TG水平均高于對照組，而LDE組均明顯低于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.05)。見表2。

表2 各組TC和TG水平對比

2.3各組血清SOD活力和MDA水平對比 各組干預前血清SOD活力和MDA水平相比，差異無統計學意義(P>0.05)。各組干預4、8、12 w血清SOD活力和MDA水平相比，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組內比較，HDE組干預4、8、12 w血清SOD活力均低于干預前，MDA水平高于干預前，LDE組干預4、8、12 w血清SOD活力均高于干預前，MDA水平低于干預前，差異均有統計學意義(均P<0.05)。組間比較，干預4、8、12 w HDE組血清SOD活力均低于對照組，MDA水平高于對照組，而LDE組血清SOD活力均高于對照組，MDA水平低于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.05)。見表3。

2.4小鼠膳食能量與糖脂代謝及氧化應激指標的相關性分析 Spearman相關性分析結果顯示，膳食能量與FPG、TC、TG及MDA呈正相關(r=0.396，0.613，0.511，0.488；P=0.001，0.000，0.000，0.000)；而與SOD呈負相關(r=-0.519；P=0.000)。

表3 各組血清SOD活力和MDA水平對比

3 討 論

研究指出，適當采取低能量膳食能夠改善機體的代謝異常狀態〔4，5〕。低能量膳食主要是指在攝入食物可充分供應機體的各項營養需求，且不會發生營養不足的前提下，適量限制飲食中脂肪或者糖類的攝入，進而降低熱量的攝入總量。臨床研究發現，為缺乏運動的實驗動物提供低能量膳食，其健康狀況普遍較好，進一步證實低能量膳食具有重要的意義〔6，7〕。本研究提示了進行低膳食能量能夠有效地控制小鼠機體的糖脂代謝水平。分析原因，可能是因為低膳食能量可有效減少脂肪含量，調節并改善機體對糖脂代謝的能力。其具體機制在于，低膳食能量提高了機體胰島素抵抗的整體敏感性，進而改善血糖及血脂的代謝狀態。唐麗麗等〔8～10〕報道指出，高能量膳食中的脂肪含量較高，不但會打破機體脂質代謝的平衡狀態，還會導致血糖水平升高、胰島素水平下降，致使胰島素抵抗等情況發生，最終易引起糖尿病等并發癥。同時，本研究還發現，給予低膳食能量可較好地改善小鼠機體的氧化應激狀態。這主要是因為高能量膳食能夠誘導高血糖狀態，進而釋放出大量自由基，引發氧化應激。此外，高能量膳食會使內源性激素的正常分泌發生改變，并使機體生成的自由基無法被快速有效清除，進而導致氧化應激〔11，12〕。因此，高能量膳食可影響機體糖脂代謝狀態的平衡，并使機體出現明顯的氧化應激狀態。低膳食能量與機體的糖脂代謝及氧化應激狀態均具有緊密聯系。事實上，通過對攝入能量進行限制，導致小鼠體內脂肪含量下降，且機體對葡糖糖的代謝功能增強；同時，低膳食能量可幫助減少肝臟內過氧化脂質，并提升肝臟內SOD酶活性。低膳食能量還有助于控制自由基的生成，降低自由基對機體細胞膜產生的攻擊作用，進而提升抗氧化能力，有利于保持氧化還原平衡〔13，14〕。此外，低膳食能量有助于抑制細胞凋亡，并且可以阻止炎癥因子的形成，進一步證實低膳食能量有利于提高氧化性，阻止脂肪大量蓄積，進而改善糖脂代謝及抗氧化應激的能力。

綜上所述，合理控制膳食能量，或可降低心血管類疾病或代謝類疾病的形成風險。

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