基因重組生長激素對脂代謝的調節作用的動物實驗研究

羅燕飛 布力布麗·巴哈提 米熱古麗·買買提 曹晨 梁玲

[摘要] 目的 通過動物實驗探討生長激素對脂代謝的調節作用。方法 7 d齡的大鼠60只經過增脂飲食及自由飲食分別飼7 d后，采用超高脂飼料飲食飼養2周建立肥胖模型，隨機分為4組，每組15只，分別給予重組人生長激素（rhGH）0、0.1、0.2及0.3 U/（kg·d）肌肉注射，同等條件下飼養2周。觀察4組大鼠注射后1周和2周的體重、血清三酰甘油（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）、瘦素（Leptin）及胰島素樣生長因子（IGF-1）等指標變化。 結果 實驗開始前，大鼠的各項指標比較差異無統計學意義（P > 0.05）。注射后1周和2周，體重、血清TG、TC、瘦素及LDL-C出現明顯的下降，隨著時間的延長，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出現上升，隨著注射時間的延長，增長幅度增加（P < 0.05）；HDL-C在注射前后未見明顯的變化（P > 0.05）。體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長激素的濃度增加，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1隨著生長激素的濃度增加，上升幅度增加（P < 0.05）。 結論 一定劑量的生長激素對脂類激素有一定調節作用，可以提高脂類代謝水平，且隨著劑量的增加效果越明顯。

[關鍵詞] 生長激素；脂代謝；動物試驗

[中圖分類號] R589.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）05（b）-0004-04

Laboratory animal research on the regulatory effects of recombinant growth hormone on lipid metabolism

LUO Yanfei Bulibur·Bahr Mireguli·Mimiti CAO Chen LIANG Ling

Department of Pediatrics， the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830054， China

[Abstract] Objective To study the effect of growth hormone on lipid metabolism in animal experiments. Methods Be used 7-day-old mice to fed with a fat-increasing diet and a free diet respectively for 7 day， then super-high fat diet for 4 weeks to build obesity model， and were randomly divided into four groups. Each group was given rhGH 0.0， 0.1， 0.2， 0.3 U /（kg·d） intramuscularly and fed under the same conditions for two weeks. The changes of body weight， serum triglyceride， cholesterol， high and low density lipoprotein， leptin and insulin growth factor-1 were observed after one week and two weeks. Results Before and after the experiment， the indexes of mice were not significantly different （P > 0.05）. The body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C decreased significantly at 1 week and 2 weeks after injection， and decreased with the increase of time （P < 0.05）. IGF-1 increased at 1 week and 2 weeks after injection， and increased with the increase of injection time （P < 0.05）. There was no significant change in HDL-C before and after injection （P > 0.05）. Body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. IGF-1 increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. Conclusion A certain dose of growth hormone has a certain regulation on lipid hormones， can improve the level of lipid metabolism， and with the dose increase， the more obvious effect.

[Key words] Growth hormone； Lipid metabolism； Animal test

脂代謝異常常常由多種因素導致的，其中由于脂代謝異常導致肥胖者占大多數[1-3]。由于肥胖可導致一系列的如糖尿病、高血壓等發病危險上升，嚴重時可影響生存質量[4-5]。相關研究顯示[6-7]，脂代謝異常其中一項很重要的因素就是在低水平的生長激素及其介導的胰島素樣生長因子-1[8-9]。為探討重組生長因子對脂代謝的調節作用及效果，使用肥胖大鼠模型進行試驗，經驗證取得較好的效果，現將研究結果報道如下：

1 對象與方法

1.1動物模型的建立

將7 d齡的健康Wistar大鼠共78只按照增脂飲食飼養1周，飼養條件為無特殊病原體（specific pathogen free，SPF）級，飼養環境要求溫度為20～22℃，相對濕度達40%～70%，新鮮空氣換氣次數10次/h，氣流速度≤0.18 m/s，壓差25 Pa，潔凈度10 000級，氨濃度15 mg/m2，噪音≤60 dB，照度150～300 Lux。自由飲水進食7 d后采用D12492超高脂飼料（59.9%脂肪、20%蛋白質、20.1%碳水化合物），喂養2周。共有60只肥胖大鼠模型誘導成功（判定誘導成功標準為：其體重為同齡同系品種平均值的1.2倍以上）[10-11]，肥胖的成功率為76.92%。所有小鼠均來源于新疆醫科大學動物實驗室，動物生產許可證編號：SCXK（新）2013-0001。本研究動物實驗已經通過新疆醫科大學第一附屬醫院實驗動物倫理委員會批準。

1.2 干預方法

本次研究共分為4組，每組15只大鼠，給予不同劑量的重組人生長激素（rhGH）（上海聯合賽爾生物工程有限公司，批準文號：S20020088，規格：4 U/支）進行干預，空白組給予0.0 U/（kg·d）、實驗組1[0.1（kg·d）]、實驗組2[0.2 U/（kg·d]、實驗組3[0.3 U/（kg·d）]肌肉注射，同等條件下飼養2周。測量小鼠體重、血清三酰甘油（TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein，LDL-C）、瘦素（Leptin）及胰島素樣生長因子-1（insulin like growth factor，IGF）等指標。

1.3 測量指標及方法

于注射開始前、開始后1周、開始后2周分別經耳后取血1 mL，TC、TG、HDL-C、LDL-C及Leptin采用Roche酶法試劑盒（Roche Diagnostics GmbH，Mann？鄄heim，Germany）在Dimension Rxl Max全自動生化儀（Siemens Healthcare Diagnostics，西門子公司）上檢測；IGF-1采用免疫比濁法試劑盒（Siemens Healthcare Dia？鄄gnostics，USA，IN）在Dimension Rxl Max全自動生化儀上檢測。

1.4 統計學方法

采用SPSS 21.0統計學軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，等級相關使用Spearman相關系數；以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 注射rhGH前各組大鼠脂代謝相關指標的比較

試驗開始前，各試驗組大鼠的各項指標比較，差異無統計學意義（P > 0.05），提示各組間可比性較好。見表1。

2.2 注射后1周和2周大鼠的各項指標變化

注射后1周和2周相關指標均不同程度的發生變化，如體重、TG、TC、Leptin、LDL-C出現明顯的下降，且隨著時間的延長，下降幅度增加，差異有統計學意義（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出現上升，隨著注射時間的延長，增長幅度增加，差異有統計學意義（P < 0.05）。HDL-C在注射前后未見明顯的變化，差異無統計學意義（P > 0.05）。見表2。

2.3 生長激素與脂代謝相關指標變化的劑量-效應關系

結果顯示，隨著生長激素劑量的增加，對應的效果指標變化存在明顯的增長，試驗第1周時體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長激素的濃度增加而下降（r=-0.999、-0.982、-0.992、-0.998、-9.999，均P < 0.05）；IGF-1隨著生長激素的濃度增加而上升（r=0.973，P=0.027）；HDL-C未見明顯的劑量-效應關系。試驗第2周時體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長激素的濃度增加，下降幅度增加（r=-0.994、-0.993、-0.995、-0.998、-0.999，均P < 0.05）；IGF-1隨著生長激素的濃度增加而上升（r=0.986，P=0.014）；HDL-C未見明顯的劑量-效應關系。見表3、4。

3 討論

rhGH自發現以來，就一直受到醫學界廣泛關注，長期以來，重組生激素用于治療侏儒、發育遲緩等有十分突出的作用[12]。有研究顯示[13-14]，使用重組生長激素可以起到調節糖脂代謝的作用，但rhGH對脂代謝過程中的各項指標的作用強度、效應與劑量之間關系的相關研究仍較少，為探討rhGH對脂代謝的調節作用，本次研究使用大鼠作為研究對象進行試驗，證實rhGH對脂代謝的調節作用。

本次研究結果顯示，使用重組生長激素作用于大鼠后，在注射后1周和2周，大鼠體重明顯下降，并且與rhGH濃度之間存在明顯的劑量-效應反應關系，此結果提示rhGH對于肥胖大鼠而言可以起到降低體重的作用。有研究顯示[15]，rhGH在控制大鼠體重上短期有較好的效果，但長期的效果可能會存在反彈，其研究認為[16]，短期體重下降與rhGH控制脂代謝后導致的體重下降有關，長期而言與rhGH促生長作用有關。

本次研究結果顯示，使用rhGH作用于大鼠后，在注射后1周和2周后TG、TC及LDL-C出現明顯的下降，隨著時間的增長，下降幅度增加（P < 0.05）；并且隨著rhGH的濃度增加而下降幅度增加，提示明顯的劑量-效應反應關系。此研究結果與過往研究結果類似[17]，生長激素在改善心功能的同時，可以促進脂肪分解，增加未酯化脂肪酸和TG的含量，降低TC和LDL-C濃度的同時可短期增加脂蛋白水平。生長激素能夠使肝臟低密度脂蛋白受體的mRNA表達上調，使肝臟攝取LDL-C的能力提高，從而增加血脂代謝，促使LDL-C生成減少、清除增加，達到降血脂的作用。但此次研究結果并未顯示出提高rhGH注射濃度對于脂蛋白變化的影響，具體機制有待進一步研究證實。

重組生長激素與瘦素濃度呈負相關，此結果與過往結果類似[18]，后者研究結果顯示，通過靜脈注射瘦素之后，靜脈檢測到的rhGH濃度下降。兩者同時作用于脂代謝的代謝過程中，重組生長激素的介入引發脂代謝加快，因此反饋性的導致瘦素分泌減少。

胰島素樣生長因子IGF-1在注射后1周和2周出現上升，隨著注射時間的增長，增長幅度增加（P < 0.05）；生長激素不僅可以直接調節脂肪組織[19-20]，還可能通過脂肪GH受體介導產生IGF-I，以旁（自）分泌形式調節脂肪組織的代謝。

通過此次研究，我們證實，一定劑量的生長激素對脂類激素有一定調節作用，可以提高脂類代謝水平，且隨著劑量的增加效果越明顯。

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（收稿日期：2018-01-24 本文編輯：任 念）