長期低劑量金雀異黃素導致雄性子代大鼠肥胖及其機制研究

郭麗+李超+李淑媛+張云波

[摘要] 目的 探討長期低劑量金雀異黃素（Gen）干預對雄性子代大鼠肥胖的影響。 方法 36只SPF級性成熟雌性大鼠，受孕后隨機分為3組，分別為兩種不同劑量的Gen組和對照組，每組12只。Gen劑量分別為每千克飼料中添加900 mg（G900組）和300 mg（G300組），對照組不添加Gen。子鼠于12周齡處死。實驗期間每周觀察雄性子鼠的體重生長情況；實驗結束后留取脂肪組織，計算脂肪臟器系數，分離血清進行血脂、血糖、胰島素和炎癥因子的檢測。 結果 10～12周，與對照組比較，G300組體重明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。同時，G300組睪周、腎周、總脂肪濕重以及脂肪臟器系數均明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）；此外，G900組和G300組雄性子鼠血清中總三酰甘油和極低密度脂蛋白水平明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）；G300組血糖和胰島素水平明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。 結論 長期金雀異黃素干預可以促進大鼠肥胖的發生。

[關鍵詞] 金雀異黃素；子代；雄性；體重；肥胖

[中圖分類號] R114 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）02（c）-0012-04

隨著經濟水平的迅猛發展，高脂血癥及肥胖患病率日益增加，同時伴隨心腦血管疾病[1]、癌癥[2]、糖尿病[3]等相關并發癥的發生。WHO一項涵蓋全球不同國家和地區910萬人的調查數據顯示：2008年，全球估計14.6億名成人體重指數超過25 kg/m2，其中2.05億名男性和2.97億名女性肥胖[4]。金雀異黃素（Gen）作為一種環境內分泌干擾物，存在于大豆的活性成分異黃酮中，具有許多生物學活性，如抗炎、免疫調節、抗癌及心血管系統調節作用等[5-6]。研究發現Gen可以降低成年以及去卵巢大鼠肥胖的發生[7]，但其對子代大鼠肥胖的影響尚未闡明。因此本研究擬從母體補充金雀異黃素入手，開展金雀異黃素影響雄性子代大鼠肥胖作用研究，為金雀異黃素的新功能研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

金雀異黃素，純度為98.34%（西安奧澤生物科技有限公司），7100型全自動生化分析儀（日立，日本），血糖試紙（臺灣泰博，中國），胰島素、白介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子（TNF-α）檢測試劑盒（北京北方生物技術有限公司）。不含豆粕飼料（北京科澳協力飼料）。其配方如下（以1 kg飼料計）：玉米淀粉470 g，酪蛋白140 g，蔗糖100 g，玉米油40 g，豬油150 g，纖維素50 g，混合礦物質35 g，混合維生素10 g，L-胱氨酸1.8 g，豬膽鹽2.5 g。

1.2 實驗動物及分組

SPF級SD大鼠，雌性體重180～220 g，雄性體重250～300 g，購自北京維通利華實驗動物中心[合格證號SCXK（京）2012-0001]，飼養于哈爾濱醫科大學動物實驗中心，清潔級動物房飼養，溫度為（20±2）℃。實驗室適應1周后隨機分為3組（每組雌鼠12只）按雌雄比例為2∶1合籠。通過觀察陰栓來判斷雌鼠受孕情況。每天早上給予更換純凈水托盤、更換墊料。母鼠在孕期級哺乳期均給于不同劑量的Gen，子鼠斷乳后每組留10只雄鼠繼續喂飼相應劑量的Gen直至12周齡。各劑量組飼料的配制如下：G300組：每千克飼料中混入Gen 300 mg；G900組：每千克飼料中混入Gen 900 mg；對照組：飼料不加入Gen。

1.3 檢測指標及方法

1.3.1 雄性子鼠體重、體長、Lee's指數、脂肪濕重的測定 實驗期間每周稱量雄性子鼠體重；實驗結束后取雄性子鼠睪丸周圍、腎周脂肪進行稱重，計算脂肪系數。麻醉子鼠，準確測量大鼠鼻尖至肛門的長度即為體長。按照公式計算Lee's指數和脂肪臟器系數。公式為：

Lee's指數= ；

脂肪臟器系數=（脂肪總濕重/體重）×100%。

1.3.2 血清學指標檢測 水合氯醛麻醉子鼠后，腹主動脈采集動脈血10 mL，3000 r/min（r = 7 cm）離心10 min分離血清，全自動生化分析儀分析血液中血糖、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、極低密度脂蛋白（VLDL-C）的水平，放免法進行血液中胰島素和炎癥因子（IL-6、TNF-α）的檢測。

1.4 統計學方法

采用統計軟件SPSS 13.0對數據進行分析，正態分布的計量資料以均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用方差分析（One-way ANOVA），與對照組比較采用Dunnett-t法。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 長期低劑量Gen干預對雄性子鼠體重的影響

長期低劑量Gen干預對雄性子鼠體重的影響詳見圖1。各劑量組雄性子鼠出生體重差異無統計學意義（P > 0.05）。與對照組比較，10～12周，G300組雄性子鼠體重明顯增加，差異有統計學意義（P < 0.05）。

2.2 長期低劑量Gen干預對雄性子鼠內臟脂肪積累的影響

與對照組比較，G300組雄性子鼠睪周、腎周、總脂肪濕重及脂肪臟器系數均明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。

2.3 長期低劑量Gen干預對雄性子鼠血脂水平的影響

與對照組比較，G900組和G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL水平明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。其他血脂指標如TC、HDL-C和LDL-C差異無統計學意義（P > 0.05）。

2.4 長期低劑量Gen干預對雄性子鼠血糖、胰島素和炎癥因子的影響

與對照組比較，G300組雄性子鼠血糖和胰島素水平明顯升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。而血液中炎癥因子IL-6和CRP水平并沒有明顯變化（P > 0.05）。

3 討論

肥胖是由基因和環境等多種因素共同作用的結果[8-9]。肥胖與糖脂代謝紊亂密切相關，膳食干預是防治肥胖的重要途徑之一。植物性食品中存在大量的非營養性生物活性物質，具有廣泛的促進健康和防治疾病的作用，Gen就是其中非常重要的一類，具有抗氧化、抗炎、改善血糖血脂等多種生理功能[10-11]。以往的研究發現，Gen可以降低成年大鼠體重，抑制大鼠肥胖的發生[12-13]。然而本研究發現，長期低劑量的Gen可以增加雄性子鼠的體重以及脂肪的重量。

肥胖與高脂血癥常常相伴而生，二者互為因果。大量的研究表明血脂水平的升高是肥胖發生的主要危險因素，同時肥胖患者血清中血脂水平也較高[14-15]。血清中三酰甘油水平的升高可能導致動脈粥樣硬化，使個體處于易患冠心病的危險中[16-17]。本研究發現G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL-C水平明顯升高，提示長期低劑量的Gen可以增加血脂代謝。

肥胖與胰島素抵抗是相互依賴的多因素共同調節的過程[18]。近年來的研究表明，肥胖者外周血中IL-6、TNF-α等炎癥因子濃度明顯上升[19]。因此認為肥胖是一種慢性低度炎性反應狀態。并且這種慢性炎癥狀態與胰島素抵抗和代謝綜合征的形成密切相關[20-21]。本研究發現G300劑量組雄性子鼠血清中血糖和胰島素水平明顯升高，提示低劑量的Gen可以導致雄性大鼠胰島素抵抗。同時發現各劑量組血清中的炎癥因子水平無顯著性改變。提示此劑量的母體金雀異黃素干預對雄性子鼠的肥胖和胰島素的影響不是通過炎性反應引發的。

綜上所述，本研究發現長期低劑量Gen干預可以促進雄性子代大鼠肥胖的發生，同時伴隨高脂血癥和胰島素抵抗。但其機制并未闡明。因此，此后本項目進一步闡明長期Gen干預對雄性子鼠肥胖發生的機制。

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（收稿日期：2016-11-05 本文編輯：蘇 暢）