由圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院Moley博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組著手更好地了解母親的健康如何影響其后代的健康。這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院兒童健康與人類發(fā)展研究所(NICHD)的支持。
研究人員給雌性小鼠喂食高脂高糖飼料,飼料供能占比為59%脂肪、26%碳水化合物(17%蔗糖)、15%蛋白質(zhì);對(duì)照組的小鼠喂食13%脂肪、62%碳水化合物和25%蛋白質(zhì)的常規(guī)飼料。這些小鼠從受孕前6周連續(xù)進(jìn)食,變得肥胖并出現(xiàn)代謝綜合征,它們的血糖、膽固醇和甘油三酯水平都很高。
與對(duì)照組相比,喂食高脂高糖飼料的雌性小鼠后代的肌肉有較大的線粒體和脂肪滴(上圖)。
研究人員對(duì)接下來(lái)的3代雌性后代進(jìn)行了監(jiān)測(cè),這些小鼠都被喂食常規(guī)飼料,并與喂食常規(guī)飼料的雄性交配。觀察發(fā)現(xiàn),肥胖雌性小鼠的后代并不肥胖,但與常規(guī)飼料喂養(yǎng)的雌性后代相比,它們的葡萄糖和胰島素水平異常,脂肪和肌肉組織也有代謝異常。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),被喂食高脂高糖飼料的小鼠的3代雌性后代的肌肉中都有異常的線粒體,線粒體產(chǎn)生能量并在新陳代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用,它們含有自己的DNA,由母親傳給后代。
Moley博士表示:“我們的數(shù)據(jù)首次表明,患有代謝綜合征的小鼠可以通過(guò)雌性血系將功能失調(diào)的線粒體傳遞給3代人,卵母細(xì)胞或母親的卵子可能攜帶著在整個(gè)有機(jī)體中編程線粒體功能障礙的信息。”
原文檢索:Poor maternal diet affects future generations of mice, National Institutes of Health
]]>目前國(guó)內(nèi)外最常用的是特殊飲食法建立大鼠糖耐量受損模型或胰島素抵抗動(dòng)物模型。特殊飲食包括高脂、高糖、高果糖和高蔗糖飲食。從膳食結(jié)構(gòu)考慮,高脂高糖或高脂飲食較單純高水平的蔗糖和果糖攝入更符合人類的膳食特點(diǎn)。本研究旨在觀察高脂低糖和高脂高糖飼料建立糖耐量受損大鼠模型的效果。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與方法
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組
4~5周齡清潔級(jí)雄性SD大鼠30只,按體重隨機(jī)分為普通對(duì)照組、低糖飼料組和高糖飼料組,每組10只。普通對(duì)照組給予基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng),其熱量組成為碳水化合物占65.42%、蛋白質(zhì)占22.47%、脂肪占12.11%;低糖組給予39%高脂低糖飼料,其是在基礎(chǔ)飼料中添加豬油10%、膽固醇1.5%、膽鹽0.25%、蔗糖5%和蛋黃粉10%,熱量組成為碳水化合物占44%、蛋白質(zhì)占17%、脂肪占39%;高糖組給予45%高脂高糖飼料,配方包括20.1%蔗糖、20.6%豬油及酪蛋白、玉米淀粉和膽堿等,熱量組成為碳水化合物占35%、蛋白質(zhì)占20%、脂肪占45%.
實(shí)驗(yàn)期間各組均自由飲水,每日投食一次,室溫控制在18°C~22°C,相對(duì)濕度30%~70%.
指標(biāo)檢測(cè)方法
①大鼠體重:自實(shí)驗(yàn)開(kāi)始至12周末,每周記錄大鼠體重變化。
②口服糖耐量實(shí)驗(yàn)(OGTT):實(shí)驗(yàn)第8周和12周后,各組開(kāi)始進(jìn)行OGTT。禁食12~14小時(shí)后,經(jīng)鼠尾采血測(cè)空腹血糖(FPG),以50%葡萄糖注射液2g/kg體重灌胃,2小時(shí)后再次鼠尾采血測(cè)血糖(2hPG),以3.9mmol/L≤FPG<6.1mmol/L,7.8mmol/L≤2hPG<11.1mmol/L為成模標(biāo)準(zhǔn)。
③血清學(xué)指標(biāo):實(shí)驗(yàn)第12周后,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)測(cè)定各指標(biāo)。應(yīng)用GPO-PAP法測(cè)定大鼠血清TG和TC;應(yīng)用ELISA法測(cè)定血清胰島素水平。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
低糖和高糖飼料對(duì)大鼠體重的影響
各組體重隨喂養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng),兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組體重較正常對(duì)照組明顯升高。時(shí)間與組別存在交互作用,各組間體重差異隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大。實(shí)驗(yàn)第4周起,低糖組和高糖組體重明顯高于正常對(duì)照組(F=8.835,P=0.001),但兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。由圖1可見(jiàn),各組體重隨時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng),最后趨于穩(wěn)定。
低糖和高糖飼料對(duì)大鼠糖耐量的影響
第8周時(shí),與普通對(duì)照組相比,低糖組和高糖組大鼠2hPG明顯升高(F=14.333,P=0.000);第12周時(shí),低糖組和高糖組大鼠FPG較普通對(duì)照組明顯升高(F=14.820,P=0.000)。此外,與第8周相比,高糖飼料組大鼠2hPG有升高趨勢(shì)。
低糖和高糖飼料對(duì)大鼠血清胰島素、TG和TC影響
實(shí)驗(yàn)12周后,與普通對(duì)照組相比,低糖組和高糖組血清胰島素、TG和TC水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但是血清胰島素和TG有下降趨勢(shì)。
實(shí)驗(yàn)討論
單純高脂飼料能夠引起大鼠胰島素抵抗,但對(duì)血糖影響不大;單純高糖飼料誘導(dǎo)大鼠胰島素抵抗的同時(shí),能夠升高血糖;而高脂高糖飼料誘導(dǎo)大鼠糖耐量異常效果顯著,且更接近人類糖耐量受損發(fā)生過(guò)程。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明雖然高脂低糖和高脂高糖飼料均能促使大鼠出現(xiàn)肥胖、血糖升高和糖耐量受損,但45%高脂高糖飼料比39%高脂低糖飼料對(duì)大鼠血糖的影響更大,作用更持久穩(wěn)定。有類似研究發(fā)現(xiàn)高脂飼料誘導(dǎo)的糖耐量異常大鼠胰島素水平降低,這表明高脂飼料可促使大鼠胰島素在早期分泌相出現(xiàn)損傷。
本文作者:陳珊珊/梁芳芳/王泓午/竇昊穎(天津中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院)
]]>一、材料與方法
動(dòng)物及分組
20只初始體重130~160g的清潔級(jí)Wistar雄性大鼠,大鼠在動(dòng)物房適應(yīng)喂養(yǎng)3天后,根據(jù)體重和空腹血糖值隨機(jī)分為普通飼料組和高脂高糖飼料組。
高脂高糖飼料配方:大鼠基礎(chǔ)飼料68.8%、蔗糖10%、蛋黃粉10%、豬油10%、膽固醇1%、膽鹽0.2%;每組10只大鼠,由專人單籠喂養(yǎng),自由進(jìn)食飲水,房間溫度保持在20~25°C,濕度40%~60%,明暗周期為12小時(shí) ,實(shí)驗(yàn)周期42天。
指標(biāo)測(cè)定
每周兩次記錄飼料量、撒食量和剩食量,并稱量動(dòng)物禁食16小時(shí)后的體重,計(jì)算各組動(dòng)物的飼料總攝取量和食物利用率。喂養(yǎng)至第39天,禁食16小時(shí)后取尾血測(cè)大鼠空腹血糖值后,給各組大鼠灌胃210g/kg bw蔗糖溶液,于糖負(fù)荷后30分鐘、1小時(shí)和2小時(shí)取大鼠尾血測(cè)定即時(shí)血糖。
喂養(yǎng)至第42天,禁食16小時(shí)后稱體重,留取空腹尾靜脈血1ml,離心分離血清, -20°C保存,待測(cè)總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇等指標(biāo);頸椎脫臼法處死動(dòng)物,剖腹取體內(nèi)脂肪(雙側(cè)睪丸及雙腎周?chē)緣|)用電子稱稱重,計(jì)算體脂/體重比。
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
大鼠生長(zhǎng)曲線
如圖所示:兩組大鼠喂養(yǎng)一周后,體重即有顯著性差異(P< 0105)。隨著喂養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),差異越來(lái)越大,到第六周末,兩組大鼠的體重有顯著性差異(P< 0101)。
大鼠食物利用率
由表1可見(jiàn),雖然實(shí)驗(yàn)組大鼠的進(jìn)食量低于對(duì)照組(P<0101),但體重增重和食物利用率均顯著性高于對(duì)照組(P<0101),說(shuō)明高脂高糖飼料能促進(jìn)大鼠對(duì)食物的利用,增高體重顯著。
體脂濕重和體脂/體重比
由表2可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)組大鼠腹腔內(nèi)雙腎周?chē)筒G丸周?chē)闹局亓烤@著高于對(duì)照組(P< 0101),體脂/體重的比值也顯著高于對(duì)照組(P< 0105)。
血脂水平
由表3可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)組大鼠的血清甘油三酯稍低于對(duì)照組,但無(wú)顯著性差異(P> 0105);血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇均顯著高于對(duì)照組(P< 0105),而血清高密度脂蛋白膽固醇顯著低于對(duì)照組(P< 0101)。
糖耐量實(shí)驗(yàn)(OGTT)
本實(shí)驗(yàn)中給予大鼠高脂高糖飼料僅僅一周后,動(dòng)物體重即顯著高于對(duì)照組,食物利用率明顯上升,再次證明能量過(guò)剩是肥胖的根本原因。喂飼高脂高糖飼料僅僅6周時(shí)間,大鼠已出現(xiàn)中心性肥胖,腹腔內(nèi)脂肪(雙腎和睪丸周?chē)?顯著增加;血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇均顯著高于對(duì)照組,而血清高密度脂蛋白膽固醇顯著低于對(duì)照組;OGTT實(shí)驗(yàn)顯示糖耐量減低,血糖曲線下面積顯著高于對(duì)照組(P< 0101)。提示血糖正常的Wistar大鼠短期攝入高脂高糖飼料即可導(dǎo)致肥胖,并出現(xiàn)糖耐量減退和血脂代謝紊亂,具有導(dǎo)致糖尿病和心血管病的潛在危險(xiǎn)。
本文參考資料來(lái)源:
1.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與食品安全所《高脂高糖飼料對(duì)Wistar大鼠生長(zhǎng)和糖脂代謝的影響》滿青青/何麗著;
2.世界衛(wèi)生組織《膳食、營(yíng)養(yǎng)與慢性疾病》
3.世界衛(wèi)生組織《預(yù)防慢性?。阂豁?xiàng)至關(guān)重要的投資》
4.《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告》
5.《中國(guó)糖尿病防治指南》
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