越來越多的證據(jù)表明,高鹽飲食誘導(dǎo)的高血壓是一種代謝綜合征,人類和大鼠的飲食可以預(yù)防和影響這種情況。在SS大鼠中,支鏈氨基酸(BCAA)尤其是纈氨酸的攝入增加與高血壓發(fā)病風(fēng)險增加有關(guān),這表明飲食中的氨基酸組成與血壓控制密切相關(guān)。
本研究的目的是描述SS大鼠中氨基酸的代謝特征。我們評估了這些氨基酸,尤其是L-苯丙氨酸(L-Phe)是否會減輕高鹽飲食誘導(dǎo)的Dahl SS大鼠血壓升高。
實(shí)驗過程
Dahl SS大鼠和SS-13BN大鼠適應(yīng)1周后,將7周齡雄性大鼠隨機(jī)分為低鹽飲食(0.4%NaCl,LS)組和高鹽飲食(8%NaCl,HS)組。為了評估補(bǔ)充L-苯丙氨酸的情況,所有大鼠均維持低鹽飲食,在基線血壓穩(wěn)定4天后,將低鹽飲食改為高鹽飲食再持續(xù)14天。
實(shí)驗結(jié)束時,將大鼠置于代謝籠中,并收集24小時尿樣。對于化學(xué)和氨基酸分析,收集血清和組織樣本,并在-80°C下儲存,直到分析結(jié)束。
實(shí)驗結(jié)果與分析
Dahl SS大鼠在喂食8%高鹽飲食2周后出現(xiàn)明顯高血壓,收縮壓為158±7 mmHg,而在0.4%低鹽飲食下為110±5 mmHg.
而SS-13BN大鼠的血壓鹽敏感性水平顯著低于SS大鼠(低鹽飲食為109±4 mmHg,高鹽飲食為121±5 mmHg)。與低鹽飲食相比,高鹽飲食導(dǎo)致SS大鼠和SS-13BN大鼠的酪氨酸顯著減少。
無論飲食如何,Dahl SS大鼠和SS-13BN大鼠的27種氨基酸中有14種存在顯著差異,表明氨基酸與高鹽性高血壓的發(fā)生有關(guān)。考慮到L-苯丙氨酸在調(diào)節(jié)血管功能和活性氧水平方面的重要作用,我們給Dahl SS大鼠補(bǔ)充2.5%w/v L-苯丙氨酸2周,實(shí)驗結(jié)束時,高鹽L-Phe組的收縮壓比高鹽飲食組低18 mmHg。此外,高鹽L-Phe組的尿白蛋白明顯低于高鹽飲食組,血清亞硝酸鹽也顯著增加。
血管系統(tǒng)的進(jìn)一步詳細(xì)研究表明,高鹽飲食喂養(yǎng)的Dahl SS大鼠的BH4水平顯著低于低鹽飲食喂養(yǎng)的Dahl SS大鼠,經(jīng)過L-苯丙氨酸補(bǔ)充后,BH4水平恢復(fù)到和低鹽飲食組一致。
我們得出結(jié)論,在Dahl SS大鼠中有幾種氨基酸的改變可能與高鹽飲食誘導(dǎo)的高血壓有關(guān)。補(bǔ)充L-苯丙氨酸可直接影響B(tài)H4和亞硝酸鹽水平,從而通過改善血管和腎功能緩解高血壓。
加工食品被認(rèn)為是導(dǎo)致全球肥胖流行的主要因素。除了高糖和高脂肪含量外,加工食品還含有大量的鹽。因此這項研究調(diào)查了幾點(diǎn)假設(shè):高鹽飲食有助于雌性大鼠體重增長和肥胖的發(fā)生;高鹽飲食會推遲青春期開始的時間,因為鹽會影響生殖系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)。
實(shí)驗動物與分組
雌性斷奶大鼠(出生后第21天,n=105)喂養(yǎng)高脂/高鹽飼料、高脂/低鹽飼料和單純高脂飼料24天。代謝指標(biāo),包括體重增加、食物攝入、糞便排出量、活動和溫度,都記錄在動物的亞組中。
實(shí)驗結(jié)果與評估
與單純高脂飼料喂養(yǎng)的大鼠相比,高脂/高鹽飼料喂養(yǎng)的大鼠體重、腹膜后和腎周脂肪墊重量以及脂肪細(xì)胞大小均較低;與高脂/低鹽飼料喂養(yǎng)的大鼠相比,高脂/高鹽飼料喂養(yǎng)的大鼠瘦素水平降低。各組間滲透壓和皮質(zhì)酮無差異。糞便分析顯示,喂食高脂/低鹽飼料的大鼠脂肪排泄過多,消化效率下降,而喂食高脂/高鹽飼料的大鼠則沒有。雖然高脂肪或高鹽飼料可降低呼吸交換率,但飲食對有氧靜息代謝率無影響。
總結(jié)來看,無論飲食中的脂肪含量如何,高鹽都能延緩青春期的開始并防止高脂肪飲食的肥胖效應(yīng)。高鹽飼料喂養(yǎng)的大鼠體重增加明顯減少,并不是因為食物攝入或消化效率的差異。
原文檢索:National Center for Biotechnology Information
由威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的Costantino博士領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組開始探索高鹽飲食和大腦功能之間的聯(lián)系,他們給小鼠喂食的高鹽飼料中氯化鈉的含量是通常氯化鈉含量的16倍。研究小組估計,這一水平與攝入過多鹽的人類相似。該項研究的結(jié)果發(fā)表在2018年1月15日的《自然神經(jīng)科學(xué)》上。
先前的研究表明,飲食中高水平的鹽會引起腸道免疫功能的改變。當(dāng)給小鼠喂食高鹽飼料時,被稱為TH17的免疫細(xì)胞在腸道中積聚,而高水平的TH17可能損害血管。
8周后,與正常飲食的小鼠相比,實(shí)驗組小鼠的大腦血流量減少了30%,它們在三項認(rèn)知任務(wù)中也有問題:識別物體、在迷宮中導(dǎo)航和筑巢。當(dāng)實(shí)驗組小鼠恢復(fù)正常飲食后,大腦血流量和認(rèn)知能力都得到改善,這表明過量食用鹽的影響可以被逆轉(zhuǎn)。
正常狀態(tài)下,大腦中血管收縮以減少血流量,或擴(kuò)張以增加血流量??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),喂食高鹽飼料的小鼠大腦中的血管在收到信號時不能正常擴(kuò)張,eNOS酶產(chǎn)生一氧化氮(NO)的能力降低,而NO是血管擴(kuò)張的一種有效信號。加入能增加eNOS活性和NO生成的L-精氨酸后,血管反應(yīng)正常。當(dāng)L-精氨酸被注射到喂食高鹽飼料的小鼠體內(nèi)時,他們在認(rèn)知能力上的問題消失了。
TH17細(xì)胞分泌一種叫做IL-17的分子,在高鹽飼料喂養(yǎng)了8周的小鼠小腸中積聚,抑制eNOS活性,減少NO生成
Costantino博士說:“這些發(fā)現(xiàn)共同表明,高鹽飲食會影響eNOS酶的活性,而eNOS酶的活性又會導(dǎo)致血液流動和認(rèn)知方面的問題,多年來,研究人員一直想知道高鹽飲食是如何損害大腦的,這項小鼠研究提供了一個詳細(xì)的細(xì)胞和分子圖,并為新的治療開辟了意想不到的途徑。”
研究人員計劃進(jìn)一步研究NO生成減少和血流量減少是如何導(dǎo)致認(rèn)知能力改變的,對高鹽飲食人群的健康影響也需要探索。
原文檢索:High-salt diet affects the brains of mice, National Institutes of Health (NIH)
]]>材料與方法
動物及分組
雄性Wistar大鼠130只,隨機(jī)分成5組:哺乳期(3周齡)普通飼料組(I組)10只;哺乳期(3周齡)4%高鹽飼料組(II組)30只;哺乳期(3周齡)6%高鹽飼料組(III組)30只;哺乳期(3周齡)8%高鹽飼料組(IV組)30只;成年期(9周齡)8%高鹽飼料組(V組)30只。
檢測方法
實(shí)驗前及實(shí)驗結(jié)束時分別測各組大鼠體質(zhì)量。血壓測定:各組均于3周齡時測第1次鼠尾動脈收縮壓,之后前6周每2周測1次,此后每4周測1次,直至25周齡。
實(shí)驗結(jié)果
體質(zhì)量比較
喂養(yǎng)至25周齡,II~V組共有60只尾動脈收縮壓超過140mmHg,視為血壓升高;另有60只血壓不高。高鹽血壓升高組、未升高組及普通飼料組大鼠體質(zhì)量比較如下。
高血壓模型成模率比較
哺乳期喂養(yǎng)4%、6%、8%高鹽飼料各組隨鹽濃度和喂養(yǎng)時間的延長,高血壓形成率逐漸升高,至25周齡分別為30%、50%、60%。8%高鹽飼料組喂養(yǎng)至21周和喂養(yǎng)至25周高血壓成模率無顯著差異(P>0.05)。
實(shí)驗結(jié)論
原發(fā)性高血壓是在一定的遺傳改變基礎(chǔ)上,由于多種環(huán)境因素的作用導(dǎo)致正常血壓調(diào)節(jié)機(jī)制失衡所引起的。鹽作為重要的環(huán)境因素,與高血壓的關(guān)系一直以來受到人們的關(guān)注,高鹽飼料誘導(dǎo)高血壓動物模型在高血壓研究中起到重要作用。
本研究中自3周齡開始監(jiān)測動脈血壓,各組大鼠在7周齡前動脈血壓隨周齡增高而增高,但無顯著差異,為生理性動脈血壓升高階段;高鹽飼料組至25周齡的高血壓成模率分別為30%、50%、60%,隨鹽濃度的增高而增高。鹽導(dǎo)致血壓升高的機(jī)制目前尚不完全清楚,但腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的異常、血容量增加及細(xì)胞內(nèi)鈉和鈣的積聚被認(rèn)為是重要因素。
人體腎臟對鈉水平衡、血容量的調(diào)節(jié)能力不同,致個體對鹽負(fù)荷呈現(xiàn)不同的血壓反應(yīng),即存在“鹽敏感性”問題。1960年Dahl在大鼠研究中發(fā)現(xiàn),給動物投喂高鹽飼料后呈現(xiàn)兩種不同的血壓反應(yīng),并具有遺傳性。本研究中高鹽高血壓大鼠較高鹽血壓正常及普通飼料大鼠體質(zhì)量增高,可能與高鹽負(fù)荷超過機(jī)體調(diào)節(jié)能力、血容量增加有關(guān)。
總之,本研究中8%高鹽飼料組的高血壓形成率最高,且成年期喂養(yǎng)至12周與哺乳期喂養(yǎng)至同樣周齡大鼠高血壓形成率無顯著差異,故我們認(rèn)為成年Wistar大鼠喂以8%高鹽飼料12周為高血壓造模時較為合理的鹽濃度及周期。
作者:于海榮/范洪亮/梅愛敏/任立群/景文麗/張樹峰,承德醫(yī)學(xué)院
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