高糖高脂食物對(duì)BALB/c 和C57BL/6J 小鼠生長(zhǎng)和代謝指標(biāo)改變影響的研究

戴麗軍黃月玲葉炳飛鄺桂星侯 敏安勝利

(1.廣州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,廣州 511436;2.廣州市番禺區(qū)第六人民醫(yī)院,廣州 511442;3.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院,廣州 510095;4.南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院生物統(tǒng)計(jì)系,廣州 510515)

長(zhǎng)期以來(lái),富含脂肪的食物與腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性一直是流行病學(xué)研究的重點(diǎn)[1-2]。 喜食高脂、高糖、高油、腌熏食品等的不良飲食習(xí)慣,富含脂肪和纖維含量低的食物,均會(huì)增加人類(lèi)罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)并使腫瘤發(fā)生率顯著升高[3-4]。 多項(xiàng)研究表明,高糖、高脂或高糖高脂(high-surcose-high fat,HSHF)食物均會(huì)促進(jìn)腫瘤的形成和發(fā)展,或升高死亡率[5-7],但在肺腫瘤方面鮮有相關(guān)報(bào)道。 本項(xiàng)目組前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BALB/c 對(duì)乙基亞硝脲(ENU)敏感,適于制備原發(fā)性肺腫瘤模型,而C57BL/6J 則相反。因此在后續(xù)的HSHF 食物對(duì)小鼠原發(fā)性肺腫瘤的影響研究中,選用不同性別的兩個(gè)近交系BALB/c 和C57BL/6J 來(lái)進(jìn)行分析比較。 實(shí)驗(yàn)觀察到HSHF 食物加速了BALB/c 和C57BL/6J 肺腫瘤的發(fā)展,這一加速作用存在品系和性別間的差異[8]。

要深入探討HSHF 食物對(duì)肺腫瘤演進(jìn)過(guò)程的作用機(jī)制,首先就要了解HSHF 食物對(duì)正常動(dòng)物生長(zhǎng)代謝的影響。 因此本文就不同食物條件下,實(shí)驗(yàn)對(duì)照組BALB/c 和C57BL/6J 部分生長(zhǎng)代謝指標(biāo)的差異化改變進(jìn)行了比較分析,試圖找出高糖高脂食物與兩個(gè)小鼠品系在遺傳和性別上的相關(guān)性,為進(jìn)一步研究HSHF 食物對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用機(jī)制提供對(duì)照參考和背景資料。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

BALB/c 和C57BL/6J 小鼠購(gòu)自廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[SCXK(粵)2018-0034],SPF 級(jí),4～6 周齡,15～18 g,雌性40 只,雄性15 只,實(shí)驗(yàn)所用動(dòng)物為其子代,數(shù)量見(jiàn)表1。 動(dòng)物飼養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)在廣州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[SYXK(粵)2021-0168]完成,均通過(guò)廣州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利倫理委員會(huì)審批(2014-068),實(shí)驗(yàn)過(guò)程遵循3R 原則。技術(shù)人員均具備在該設(shè)施中從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的資質(zhì)。

表1 用于樣本采集的小鼠數(shù)量Table 1 Numbers of mice used for sample collection

1.2 主要試劑與儀器

Co60輻照滅菌的維持飼料和HSHF 飼料(含200 g/kg 蔗糖和150 g/kg 豬油)由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供;飼料組分、動(dòng)物交配方法及妊娠天數(shù)的確定等,筆者前期已進(jìn)行詳細(xì)描述[8];TCHO 試劑盒(140307,上海豐匯);LDL 試劑盒、HDL 試劑盒、TG試劑盒(7021200707、7020200707、7032170614,長(zhǎng)春匯力)。 自動(dòng)組織病理處理器(徠卡,上海,中國(guó));血糖儀(Accu-Chek Active,羅氏,中國(guó));紫外分光光度計(jì)(UV-7502 型,上海鑫茂,中國(guó))。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 動(dòng)物分組及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

仔鼠出生后第25 天斷奶,稱(chēng)重后,按品系、性別隨機(jī)分為維持飼料組(標(biāo)準(zhǔn)食物)和HSHF 飼料組(HSHF 食物)分籠飼養(yǎng),每籠4～5 只。 從斷奶到實(shí)驗(yàn)結(jié)束(滿24 周),每?jī)芍軠y(cè)量1 次體重(精確度:0.01 g)。

1.3.2 樣品采集和處理

樣本采集前,小鼠禁食4 h。 稱(chēng)量最終體重。 麻醉后采血,4℃離心收集血清,按0.5 mL 等份分裝,-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 標(biāo)本處理

采血結(jié)束時(shí)測(cè)定血糖,處死小鼠后,解剖收集全肺(包括氣管)、肝和脾樣本,稱(chēng)量濕重(精確度:0.001 g)。 通過(guò)氣管向肺內(nèi)注入磷酸緩沖福爾馬林后將全肺、整個(gè)脾和來(lái)自最大肝葉的一塊肝組織放入固定液中,固定24～48 h,按標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行石蠟包埋,5 mm 切片,HE 染色。

1.3.4 血脂指標(biāo)測(cè)定

各組隨機(jī)選取5 只小鼠的血清,按照試劑盒的說(shuō)明程序測(cè)量總膽固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。 測(cè)量前,將血清置于室溫下,樣品在37℃水浴中孵育10 min(TG、LDL 和HDL)或15 min(TC)后,測(cè)定光密度值(OD)并轉(zhuǎn)換為實(shí)際濃度(mmol/L)。

組織病理評(píng)估:各組隨機(jī)選取3～4 只小鼠肺、脾和肝的病理切片進(jìn)行評(píng)估。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析生長(zhǎng)曲線通過(guò)每?jī)芍芊Q(chēng)量的體重計(jì)算。 器官指數(shù)是小鼠器官的濕重與其最終體重的比值,反映器官相對(duì)于最終體重的比例。 因?yàn)檫@些器官指數(shù)均為小數(shù),為便于閱讀和繪圖,將以實(shí)際值乘以系數(shù)表示。 肺、脾指數(shù)所乘系數(shù)為1000,肝指數(shù)所乘系數(shù)為100。

1.3.6 相對(duì)比值

為了更直觀地反映HSHF 食物的影響,以便從更多維度體現(xiàn)其變化幅度,本文引入了相對(duì)比值的概念,即各指標(biāo)的HSHF 食物組平均值與標(biāo)準(zhǔn)食物組平均值之比。 例如:相對(duì)生長(zhǎng)曲線為HSHF 食物組與標(biāo)準(zhǔn)食物組在各觀察時(shí)間點(diǎn)的平均體重之比;相對(duì)器官指數(shù)是兩種食物的器官指數(shù)平均值之比;相對(duì)血糖值是兩種食物的血糖平均值之比;血脂各指標(biāo)的相對(duì)比值是兩種食物的血脂各指標(biāo)平均值之比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0 軟件,通過(guò)重復(fù)測(cè)量及方差分析方法,對(duì)小鼠性別、品系、食物等因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 所有數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。 組間比較因是否服從正態(tài)分布或方差齊性而相應(yīng)地采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或非參數(shù)檢驗(yàn)Mann-WhitneyUtest;計(jì)數(shù)資料以絕對(duì)數(shù)和相對(duì)數(shù)指標(biāo)表示,組間比較用χ2檢驗(yàn);不同時(shí)間的體重變化用重復(fù)測(cè)量方差分析,固定時(shí)間點(diǎn),按照性別分層,不同品系間的單獨(dú)效應(yīng)分析采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。 以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同品系小鼠的生長(zhǎng)曲線及HSHF 食物對(duì)小鼠生長(zhǎng)曲線的影響

圖1 表示不同性別小鼠的生長(zhǎng)曲線(圖1A、圖1B)和相對(duì)生長(zhǎng)曲線(圖1C、圖1D),反映從斷奶到24 周齡不同性別BALB/c 和C57BL/6J 的生長(zhǎng)模式。

同一性別的兩個(gè)品系,生長(zhǎng)曲線存在顯著差異(圖1A、圖1B),HSHF 食物顯著改變了小鼠的基礎(chǔ)生長(zhǎng)模式。 兩性品系間生長(zhǎng)曲線差異顯著,品系與年齡的交互作用具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(雌性F=4.146,P=0.000;雄性F=3.207,P=0.003),即HSHF 食物對(duì)小鼠生長(zhǎng)曲線的影響具有品系的差異,后經(jīng)過(guò)二次統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,品系的差異僅在雌性中顯著(F=18.869,P=0.000),在雄性中不顯著(F=0.154,P=0.697),在雌、雄小鼠的相對(duì)生長(zhǎng)曲線圖中看得比較清楚(圖1C、圖1D)。 在HSHF 飼料影響下,雄性小鼠生長(zhǎng)曲線的模式在品系間明顯不同(圖1C),而雌性小鼠的生長(zhǎng)變化趨勢(shì)非常一致(圖1D)。

圖1 高糖高脂(HSHF)食物對(duì)小鼠生長(zhǎng)曲線的影響( xˉ±s,g)Note. A/B, Growth curve was graphed by the average body weight from weaning to 24 weeks and presented by sex. C/D, Relative growth curvein the female or the male group of BALB/c and C57BL/6J.Figure 1 Effects of the HSHF diet on the growth curve

2.2 不同品系、不同性別小鼠血糖水平及HSHF食物對(duì)小鼠血糖升高的影響

在標(biāo)準(zhǔn)食物組,小鼠血糖在品系間(F=38.499,P= 0.000) 和性別間(F= 12.344,P=0.001)間均存在顯著差異(圖2A),且品系與性別的交互作用(品系×性別) 有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=12.160,P=0.001)。 結(jié)果表明C57BL/6J 的血糖水平高于BALB/c 的(品系差異),在C57BL/6J,雄性的血糖高于雌性的(性別差異);而在BALB/c,雌性高于雄性的(品系與性別的交互作用),也證實(shí)了血糖水平存在品系和性別的差異(圖2A)。

HSHF 食物顯著提高了小鼠的血糖(F=25.481,P=0.000),但是所增加的幅度因品系和性別而有所不同,主要是顯著地增加雄性的血糖,分別為C57BL/6J 雄性1.22 倍,BALB/c 雄性1.24倍,雄性顯著高于雌性的(F=4.674,P=0.033)(圖2B),且性別與食物的交互作用存在顯著相關(guān),意味著HSHF 食物對(duì)雄性血糖的影響要顯著大于對(duì)雌性的,而且逆轉(zhuǎn)了BALB/c 品系雌雄性基礎(chǔ)血糖的模式。

圖2 HSHF 食物對(duì)血糖水平的影響Note. A, Levels of blood glucose in both strains and sexes. B, Magnitudes of increases in the blood glucose were shown more clearly by the relative increases of blood glucose on the HSHF diet.Figure 2 Effects of the HSHF diet on levels of blood glucose

2.3 品系和性別對(duì)血清脂質(zhì)及HSHF 食物對(duì)血脂變化的影響

所測(cè)定的血清脂質(zhì)數(shù)值列入表2,表3 則列舉了品系、性別、食物與各血脂指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果。 在標(biāo)準(zhǔn)食物組,4 個(gè)血脂指標(biāo)存在品系之間或性別之間差異,其中BALB/c 的TG 水平遠(yuǎn)高于C57BL/6J 的(表2)。 品系因素在LDL 和TG 中作用顯著,性別因素在HDL、LDL 和TCHO 中作用顯著,似乎只有LDL 同時(shí)受到了品系和性別的影響(表3)。

HSHF 食物組與標(biāo)準(zhǔn)食物組的比值直觀地反映了HSHF 食物對(duì)血脂水平的影響(如表2 第5～6 行所示)。 與標(biāo)準(zhǔn)食物比,HSHF 食物不同程度地提高了除雌性TG 外的其它血脂指標(biāo)(表2),其中HDL和TCHO 升高顯著。 HSHF 食物對(duì)TG 的影響主要反映在性別與食物以及品系與食物顯著的交互作用(性別×食物;品系×食物,表3),即:HSHF 食物提高了兩個(gè)品系雄性的TG,而降低了雌性的TG(表2);HSHF 食物所引起的不同性別小鼠TG 升高或降低的幅度,BALB/c 的均高于C57BL/6J 的(表3)。

表2 血清脂質(zhì)水平(±s)Table 2 Levels of serum lipids

表2 血清脂質(zhì)水平(±s)Table 2 Levels of serum lipids

雌性Female 雄性Male食物分組Group of diet品系Strains高密度脂蛋白HDL低密度脂蛋白LDL總膽固醇TCHO甘油三酯TG高密度脂蛋白HDL低密度脂蛋白LDL總膽固醇TCHO甘油三酯TG標(biāo)準(zhǔn)食物Standard diet C57BL/6J 1.540±0.078 0.874±0.204 BALB/c 1.432±0.150 0.494±0.084 1.886±0.225 0.866±0.101 2.010±0.419 0.446±0.097 2.226±0.409 0.322±0.008 1.634±0.135 1.854±0.203 2.002±0.281 0.282±0.036 2.288±0.302 1.430±0.287高糖高脂食物HSHF diet C57BL/6J 2.120±0.333 0.908±0.132 BALB/c 2.374±0.431 0.642±0.075 3.952±0.388 0.864±0.068 3.222±0.453 0.902±0.074 4.950±0.453 0.776±0.239 3.998±1.045 1.586±0.129 3.556±0.350 0.570±0.039 4.376±0.398 1.498±0.124高糖高脂食物/標(biāo)準(zhǔn)食物HSHF diet/standard diet C57BL/6J 1.377 1.300 2.095 0.998 1.063 2.022 2.224 1.039 BALB/c 1.658 2.410 2.447 0.855 1.776 2.021 1.913 1.048

2.4 不同品系的肝指數(shù)基礎(chǔ)模式及HSHF 食物引起的肝脂肪變性程度的影響

肝指數(shù)在品系間存在顯著差異(F=53.884,P=0.000),而性別間差異不明顯(F= 0.026,P=0.872),換句話說(shuō),就是不同的品系肝指數(shù)的基礎(chǔ)模式可能不同,在本實(shí)驗(yàn)所應(yīng)用的C57BL/6J 中,雌、雄性的肝指數(shù)幾乎是一致的,而在BALB/c 中,雄性的肝指數(shù)值要高于雌性的,盡管沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(圖3A)。

HSHF 食物顯著提高了肝指數(shù)(F= 179.897,P=0.000),其中C57BL/6J 雄性和BALB/c 雌性增加幅度較大,而B(niǎo)ALB/c 的增加幅度又比C57BL/6J大得多(圖3A),相對(duì)肝指數(shù)更直觀地反映了其增加幅度(圖3B)。 通過(guò)比較品系與食物以及性別與食物之間的交互作用,可以了解到HSHF 食物對(duì)肝的影響在品系(F=31.544,P=0.000)和性別(F=4.193,P= 0.043) 間存在顯著差異;品系間,對(duì)BALB/c 的影響大于C57BL/6J;性別間,在BALB/c對(duì)雌性的影響大于雄性,而在C57BL/6J 則正好相反(圖3A、圖3B)。

組織病理檢查顯示:標(biāo)準(zhǔn)食物組單層肝細(xì)胞構(gòu)成的肝板輻射到終末肝小靜脈,肝竇清晰可見(jiàn)(圖3C)。 HSHF 食物組肝細(xì)胞增大,肝竇消失,肝細(xì)胞胞漿呈泡沫狀,部分胞漿中出現(xiàn)不同大小的空泡(圖3D),說(shuō)明HSHF 食物引起了肝的脂肪變性。

總之,小鼠的品系和性別對(duì)4 個(gè)血脂指標(biāo)水平起著復(fù)雜的決定作用。 HSHF 食物選擇性地顯著提高HDL 和TCHO,并顯著影響特定品系和性別的TG,對(duì)LDL 則無(wú)明顯影響(表3)。

表3 采用單因素方差分析的血脂統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Table 3 Statistical results of serum lipids analyzed by univariate analysis of variance

筆者嘗試通過(guò)對(duì)泡沫狀胞漿肝細(xì)胞百分比和空泡狀(忽略大小)胞漿肝細(xì)胞數(shù)量的半定量評(píng)分系統(tǒng)(表4)來(lái)評(píng)估HSHF 食物引起的肝脂肪化的程度。 該評(píng)分系統(tǒng)的實(shí)際評(píng)估效果良好,通過(guò)統(tǒng)計(jì)HSHF 食物組中3 或4 只小鼠的平均得分,直觀反映了肝脂肪化的嚴(yán)重程度(表5)。 結(jié)果顯示:BALB/c 雄性得分最低,即其所受影響最小,脂肪化程度最低。 對(duì)應(yīng)比較顯示,組織病理結(jié)果與肝指標(biāo)及半定量評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。 圖3B 中BALB/c 雄性的相對(duì)肝指數(shù)較高可能是基于其最終體重相對(duì)較輕的原因(圖1B)。

表4 半定量評(píng)價(jià)肝脂肪改變程度的評(píng)分系統(tǒng)Table 4 Scoring criteria to semiquantify the severity of liver fatty changes

表5 HSHF 食物影響肝脂肪變性程度的半定量評(píng)價(jià)Table 5 Semiquantified severity of fatty changes in the liver on the HSHF diet

總之,食物引起的小鼠肝脂肪化具有品系和性別的特異性。 從組織學(xué)上來(lái)看,這種特異性主要表現(xiàn)在標(biāo)志著肝細(xì)胞脂肪變性程度的胞漿空泡化肝細(xì)胞的數(shù)量上。

2.5 不同品系兩性小鼠的脾指數(shù)及HSHF 食物對(duì)小鼠脾指數(shù)的影響

小鼠脾指數(shù)在品系(F=26.611,P=0.000)和性別(F= 4.397,P= 0.038) 間存在顯著差異,C57BL/6J 的基礎(chǔ)模式為雌性的脾指數(shù)高于雄性的,而B(niǎo)ALB/c 的則相反(圖4A)。 HSHF 食物改變了脾指數(shù),但統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果處于臨界狀態(tài)(F=3.923,P=0.050),可能與脾指數(shù)變化的趨勢(shì)不同所致(圖4A),在C57BL/6J 小鼠,脾指數(shù)只是略有升高(圖4B),而在BALB/c 小鼠,脾指數(shù)明顯縮小,且雄性的縮小要顯著大于雌性的(圖3B),脾指數(shù)的基礎(chǔ)模式被改變,這一改變可由品系與食物之間存在的顯著交互作用(F=6.939,P=0.010)證實(shí)。

圖3 HSHF 食物對(duì)肝的影響Note. A, Average liver index in both sexes of C57BL/6J and BALB/c mice. B, Relative liver index in both sexes of C57BL/6J and BALB/c mice. C, Liver histology on the standard diet. D, Liver histology on the HSHF diet.Figure 3 Effects of the HSHF diet on the liver

圖4 高糖高脂(HSHF)食物對(duì)小鼠脾的影響Note. A, Average spleen index. B, Relative changes of the spleen index on the HSHF diet.Figure 4 Effects of the HSHF diet on the spleen

小鼠脾組織病理檢查結(jié)果顯示:脾細(xì)胞小,白色髓質(zhì)不明顯。 與標(biāo)準(zhǔn)食物相比,HSHF 食物所引起的組織學(xué)或細(xì)胞學(xué)變化需要更加深入細(xì)致的研究,有待進(jìn)一步探討。

2.6 組織病理觀察HSHF 食物對(duì)肺的影響

小鼠肺指數(shù)在性別間存在顯著差異(F=18.580,P=0.000),兩個(gè)品系的肺指數(shù)雌性的均大于雄性的(圖5)。 沒(méi)有觀察到品系與食物之間或性別與食物之間的交互作用,雖然HSHF 食物(除BALB/c 雄性外)的肺指數(shù)呈下降趨勢(shì),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.079,P=0.082)(圖5A)。

肺組織病理觀察結(jié)果顯示,與標(biāo)準(zhǔn)食物相比,HSHF 食物對(duì)小鼠肺組織沒(méi)有產(chǎn)生任何可觀察到的組織病理變化(圖5B)。

圖5 HSHF 食物對(duì)肺的影響Note. A, Lung index in mouse. B, Histology of the lung on the HSHF diet did not show any recognizable morphological changesFigure 5 Effects of the HSHF diet on the lung

3 討論

本研究的不足之處是實(shí)驗(yàn)所用C57BL/6J 仔鼠數(shù)量較少,導(dǎo)致BALB/c 和C57BL/6J 數(shù)量不均,雖然實(shí)驗(yàn)中增加了C57BL/6J 雌性母鼠的數(shù)量,但由于C57BL/6J 仔鼠的存活率較低,所以在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)C57BL/6J 的后代數(shù)量仍較BALB/c 為少,這有可能影響結(jié)果分析的質(zhì)量。 筆者在之前的報(bào)道中對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了仔細(xì)分析[9],一個(gè)合理的解釋是,實(shí)驗(yàn)中腹腔注射的酸性磷酸鹽緩沖液可能對(duì)孕期和哺乳期的C57BL/6J 影響更大。 考慮到使用的是全同胞兄妹交配的近交系后代,且數(shù)量已能滿足統(tǒng)計(jì)分析要求,因此筆者認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中C57BL/6J仔鼠的數(shù)量是足以反映真實(shí)情況的。

本研究通過(guò)對(duì)BALB/c 和C57BL/6J 的生長(zhǎng)曲線、血糖、血脂、器官指數(shù)及器官組織病理等指標(biāo)進(jìn)行觀察分析,探討了在標(biāo)準(zhǔn)食物上兩個(gè)近交系小鼠的生長(zhǎng)代謝模式及其在HSHF 食物上的差異化反應(yīng)。 結(jié)果顯示,每個(gè)研究指標(biāo)幾乎都存在品系間的差異,雖然也觀察到性別對(duì)各指標(biāo)的復(fù)雜化影響(血糖和血脂),但這些影響仍需通過(guò)品系與性別的交互作用而由品系起最終決定作用,說(shuō)明BALB/c和C57BL/6J 在遺傳上具有較大差異,而且這些差異直接決定了兩個(gè)品系各自的生長(zhǎng)代謝模式。HSHF 食物對(duì)各指標(biāo)的影響,也取決于品傳及性別。

盡管存在各自代謝途徑上的差異[10-11],HSHF食物對(duì)生長(zhǎng)代謝的影響效果可能與高脂食物類(lèi)似[12],高糖高脂食物中糖的比例較高會(huì)加重脂肪的影響效應(yīng)。 本文實(shí)驗(yàn)中,HSHF 飼料的熱量值為4.4 cal/g,維持飼料為3.4 cal/g[8],從斷奶到24 周齡,連續(xù)HSHF 食物,會(huì)導(dǎo)致BALB/c 和C57BL/6J 小鼠的肥胖、高血糖、血脂異常和肝脂肪變性[13]等。 有研究描述和討論了動(dòng)物對(duì)高脂食物的不同反應(yīng)[14-15],與之相比,本研究有4 點(diǎn)新發(fā)現(xiàn):

首先,HSHF 食物對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的影響可能具有性別特異性。 實(shí)驗(yàn)中,只有BALB/c 雄性在經(jīng)過(guò)一個(gè)快速生長(zhǎng)期后,在每個(gè)觀察時(shí)間點(diǎn)其生長(zhǎng)曲線都只出現(xiàn)了小幅增長(zhǎng)(圖1B);血糖(圖2B)和TG(表2)升幅最大;而肝脂肪化程度最低(表5)。 其HDL的增加(表2)表明肝細(xì)胞正在努力運(yùn)輸多余的脂肪到外周組織。 綜合上述結(jié)果設(shè)想:BALB/c 雄性小鼠可能不能良好地適應(yīng)HSHF 食物,因此HSHF 飼料的攝入量最少。 表明,對(duì)增加的膳食脂肪,不僅不同品系小鼠的反應(yīng)不同[16],而且不同性別小鼠的反應(yīng)也不一致。

其次,HSHF 食物對(duì)小鼠脾的影響可能也具有品系和性別的特異性。 脾指數(shù)(圖4A)在兩個(gè)品系之間、在同一品系的兩個(gè)性別之間均存在顯著差異。 HSHF 食物提高了C57BL/6J 的脾指數(shù),但降低了BALB/c 的脾指數(shù),但在脾的組織和細(xì)胞水平?jīng)]有觀察到明顯變化。 由于在類(lèi)似的研究中很少有關(guān)于脾改變的報(bào)道,因此HSHF 食物引起兩個(gè)品系小鼠脾指數(shù)變化的原因還有待進(jìn)一步研究[17]。BALB/c 雄性對(duì)HSHF 飼料的攝入量下降、脾指數(shù)卻大幅降低(圖4B)說(shuō)明在生長(zhǎng)發(fā)育階段HSHF 食物對(duì)這一品系雄性小鼠脾的影響是巨大的,同時(shí)也表明HSHF 食物的影響不只局限于代謝系統(tǒng),也可涉及到更廣泛的系統(tǒng)[12]。

第三,組織病理結(jié)果顯示,HSHF 食物對(duì)肺的影響是有限的。 整體看來(lái),肺指數(shù)有極小幅度的下降,這可能是源于動(dòng)物最終體重的增長(zhǎng)(圖5A)。BALB/c 雄性小鼠肺指數(shù)升高,可能是因?yàn)槠浞逝謧€(gè)體較少、最終體重增長(zhǎng)幅度較小所致。 據(jù)報(bào)道,HSHF 食物可通過(guò)影響肺細(xì)胞的代謝而影響肺的代謝組分[18];但在本實(shí)驗(yàn)中,與標(biāo)準(zhǔn)食物組相比,HSHF 食物組的HE 染色切片上未觀察到明顯的組織病理改變(圖5B)。

最后,本文建立了一種對(duì)肝脂肪變性程度進(jìn)行有效評(píng)估的半定量評(píng)分方法(圖3D),將該評(píng)分方法與相應(yīng)的血脂檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比照,可以更清晰地解釋HSHF 食物對(duì)動(dòng)物肝代謝的影響。 本文嘗試借助該方法建立一種分析模式,通過(guò)比照印證多種相對(duì)精準(zhǔn)的結(jié)果,多方位地對(duì)食物影響動(dòng)物生長(zhǎng)代謝的復(fù)雜性進(jìn)行剖析,從而進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的可靠性和分析的有效性。

本實(shí)驗(yàn)中小鼠生長(zhǎng)代謝結(jié)果顯示,遺傳(品系)差異是造成小鼠不同食物環(huán)境下生長(zhǎng)代謝發(fā)生改變的首要原因。 小鼠基因組成確立了其食物誘導(dǎo)肥胖引起生長(zhǎng)代謝相關(guān)改變的基本模式[19]。 其他因素如性別,將在特定情況下發(fā)揮影響作用:在高脂食物作用下,性別是主要的影響因素(78%)[14]。本研究提供了一些證據(jù),表明性別的影響可能依賴(lài)于基因。 血糖水平是遺傳決定性狀受性別影響的典型例子(從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看是遺傳與性別交互作用的結(jié)果)。 遺傳和性別的交互作用在高脂或HSHF 食物引起的各種疾病中都有報(bào)道[20-22]。

綜上所述,HSHF 食物對(duì)小鼠生長(zhǎng)代謝的影響是復(fù)雜的;遺傳是主要的決定因素,性別以性別特異性或遺傳-性別特異性的方式通過(guò)遺傳起作用。本研究為食物對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)代謝的影響提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)分析,同時(shí)也為探討HSHF 食物對(duì)ENU誘導(dǎo)的肺腫瘤的作用提供了前提和幫助。