α硫辛酸對(duì)肥胖大鼠糖脂代謝的影響

閆國超，邵 云，秦小霞

（1.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院 檢驗(yàn)科，河北 石家莊 050031；2.河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院 超聲科，河北 石家莊 050031）

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，尤其是飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，越來越多的人正加入肥胖的行列［1］，肥胖已經(jīng)成為最常見的營養(yǎng)失衡性疾病。肥胖是糖尿病、冠心病、腦血管疾病、高血壓、高脂血癥等多種疾病的危險(xiǎn)因子，在上述疾病發(fā)病中起著病因、誘因、加重或兼而有之的作用。本研究擬觀察高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠糖脂代謝的變化及強(qiáng)抗氧化劑 α－硫辛酸（alpha－lipoic acid，ALA）對(duì) 其影響。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級(jí)8周齡雄性Wistar大鼠50只［購自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，合格證號(hào)：1108090，許可證號(hào)SCXK（冀）2008－1－003］，體重為170～190 g。大鼠同室分籠飼養(yǎng)，每籠5只，自然光照，自由進(jìn)食和飲水。環(huán)境溫度控制在（23±2）℃，濕度60%。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后按體重隨機(jī)分為正常對(duì)照組（NC，n＝10），高脂飲食組（n＝40）。正常對(duì)照組給予基礎(chǔ)飼料（購自河北醫(yī)科大學(xué)，熱量組成：碳水化合物占65.5%，脂肪占10.3%，蛋白質(zhì)占24.2%），高脂飲食組喂以純合高脂飼料（購自北京博泰宏達(dá)生物技術(shù)有限公司，飼料配方主要成分：酪蛋白麥芽糊精（Maltodextrin）、蔗糖（Sucrose）、纖維素（Cellulose BW200）、豆油（Soybean Oil）、豬油（Lard）、礦物質(zhì)混合物（Mineral Mix）、磷酸氫二鈣（DiCalcium Phosphate）、碳酸鈣（Calcium Carbonate）、檸檬酸鉀（Potassium Citrate，1 H2O）、復(fù)合維生素（Vitamin Mix）、酒石酸氫膽堿（Choline Bitartrate），熱量組成及具體配方參見（D12492：60%of kcal as fat；Research Diets，New Brunswick，NJ）。

1.2 實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物處理

高脂喂養(yǎng)大鼠10周后，采用Dobrian的標(biāo)準(zhǔn)，OP大鼠（obesity－prone）定義為大于對(duì)照組最重大鼠：以普通飼料喂養(yǎng)的正常對(duì)照組中最重的大鼠為判斷標(biāo)準(zhǔn)，高于其體重的高脂飲食組大鼠有32只，將其再隨機(jī)分為兩組：HFD組（n＝16）和實(shí)驗(yàn)組（HFD＋ALA組，n＝16）。實(shí)驗(yàn)組大鼠給予ALA（30 mg／kg）腹腔注射2周，硫辛酸注射液購自亞寶藥業(yè)太原制藥有限公司，批號(hào)：110702。HFD組、正常對(duì)照組給予等量的生理鹽水注射，干預(yù)期間繼續(xù)按原方法喂養(yǎng)。（8只肥胖抵抗大鼠亦分組處理，另文分析）。

1.3 檢測指標(biāo)

1.3.1 實(shí)驗(yàn)期間每周測體重，處死前測定體重和身長。斷頭處死取血后，留取大鼠腦組織、肝臟、腎臟、胰腺、血管及骨骼肌，部分取病理，其余液氮冷凍后備用；內(nèi)臟脂肪（腎周脂肪＋附睪脂肪）稱重后留取部分組織液氮冷凍保存。

1.3.2 空腹血糖（FBG）、血脂、Hcy和FIns的測定大鼠禁食8～10hr，斷頭取血，靜置血液15 min，離心（4000 r／min，5 min）分離血清，貯存在－40℃冰箱中備用。血糖試劑為美國貝克曼公司生產(chǎn)，甘油三酯（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）試劑盒購自上海德賽公司；游離脂肪酸（NEFA）購自北京九強(qiáng)公司，儀器為美國貝克曼DXC800全自動(dòng)生化分析儀。血清胰島素（大鼠胰島素放免試劑盒）購自美國LINCO公司，為RIA法，所用儀器為北京核海高科技有限公司生產(chǎn)的H6003C型放免分析儀。HOMA－IR法計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)（insulin resistance index，IRI），計(jì)算公式為：IRI＝胰島素（μU／m L）×葡萄糖（mmol／L）÷22.5。

表1 動(dòng)物飼料配方

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。組間差異采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠一般情況

見表2。分組喂養(yǎng)后正常對(duì)照組、高脂組Wistar大鼠前10w的體重變化見圖1。采用Dobrian的標(biāo)準(zhǔn)，成模大鼠共32只，成模率80%，平均體重為440.2±14.6 g。分組處理后，HFD組體重繼續(xù)緩慢增加，12周后的末期體重為457.6±12.5 g；HFD＋ALA組體重下降，末期體重為426.5±13.7 g，正常對(duì)照組末期體重為423.0±12.0 g。HFD組的體重、內(nèi)臟脂肪、內(nèi)臟脂肪／體重明顯高于正常對(duì)照組 和HFD＋ALA組。

表2 Wistar大鼠的一般情況

2.2 血清學(xué)檢測結(jié)果

FBG、FIns、血脂結(jié)果見表3。從表3可知，3組大鼠FBG結(jié)果無明顯差異，HFD組與正常對(duì)照組NEFA水平無明顯差異（P＞0.05）。HFD＋ ALA組NEFA水平明顯低于HFD組及正常對(duì)照組（P＜0.05）。HFD組與正常對(duì)照組相比，F(xiàn)Ins、IRI、TC、TG、HDL－C、LDL－C等明顯升高（P＜0.05）。HFD＋ALA 組與 HFD 組 比較，F(xiàn)Ins、IRI、TC、TG、HDL－C、LDL－C明顯下降。

表3 3組大鼠血清檢測項(xiàng)目的結(jié)果（±s）Control HFD HFD＋ALA Glu（mmol／L）4.86±0.62 4.84±0.72 4.91±0.60 FIns（mIU／L） 22.87±2.61 46.01±4.85 25.23±4.03 HOMA－IRI 4.94±0.5 9.90±1.2a 5.50±1.3b TG（mmol／L） 1.06±0.16 1.37±0.19a 0.98±0.14b CHOL（mmol／L） 1.64±0.13 2.22±0.15a 1.78±0.14a HDL（mmol／L） 1.20±0.07 1.76±0.09a 1.44±0.13a LDL（mmol／L） 0.24±0.04 0.33±0.03a 0.25±0.02b NEFA（mmol／L） 0.93±0.04 0.99±0.11 0.72±0.06ab a：與對(duì)照組相比有明顯差異（P＜0.05）；b：與高脂組相比有明顯差異（P＜0.05）。

圖1 高脂飼料（實(shí)驗(yàn)組）和普通飼料（正常對(duì)照組）喂養(yǎng)對(duì)大鼠體重的影響

3 討論

氧化應(yīng)激是過度飲食導(dǎo)致肥胖，進(jìn)而發(fā)生胰島素抵抗的代謝基礎(chǔ)［2］。體內(nèi)氧化／抗氧化系統(tǒng)的不平衡可使生物大分子氧化損傷增加，即氧化應(yīng)激；其影響胰島素的信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致胰島素抵抗發(fā)生［3］。最近的研究數(shù)據(jù)支持：哺乳類骨骼肌直接暴露于氧化應(yīng)激后，激活了絲氨酸激酶p38 MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路，減弱了胰島素對(duì)胰島素依賴的信號(hào)單元刺激和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)［4］。氧化應(yīng)激與糖尿病、肥胖、腫瘤、衰老、神經(jīng)變性性疾病、高血壓、凋亡、心血管疾病、心衰的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，被認(rèn)為是上述疾病的“最后共同通路”［5］。富含水果、蔬菜的飲食、補(bǔ)充抗氧化劑對(duì)氧化應(yīng)激和胰島素抵抗的改善有利。α－硫辛酸是丙酮酸脫氫酶復(fù)合體、酮戊二酸脫氫酶的必需輔基，均參與能量代謝。ALA和其還原形式DHLA均為強(qiáng)抗氧化劑，通過三方面起作用：自由基清除活力；再生其它抗氧化劑：如VitC、Vit E、谷胱甘肽；金屬螯合作用。硫辛酸通過抗氧化應(yīng)激、抗炎作用改善脂代謝異常，并具有胰島素增敏作用。

本研究用高脂純化飼料喂養(yǎng)沒有遺傳背景的Wistar大鼠，成功誘導(dǎo)了肥胖大鼠模型，表現(xiàn)為體重增加（肥胖）、內(nèi)臟脂肪顯著升高、存在胰島素抵抗和血脂異常，是與人類肥胖最為接近的食物性肥胖模型，并更具可比性和良好的重復(fù)性，可很好的模擬人類不健康的生活方式［6，7］。本研究發(fā)現(xiàn)腹腔注射ALA（30mg／kg）后，Wistar大鼠的進(jìn)食量明顯減少，體重緩慢下降，而腹腔注射生理鹽水的正常對(duì)照組及HFD組大鼠體重繼續(xù)增加。Kim的研究認(rèn)為ALA顯著降低嚙齒類動(dòng)物體重的原因主要是由于減少了動(dòng)物的進(jìn)食，其機(jī)制是ALA下調(diào)了下丘腦內(nèi)AMP－激活的蛋白激酶（AMPK）的活力［8］。

從本研究結(jié)果還可以看出：與HFD組相比，HFD＋ALA組血脂各項(xiàng)指標(biāo)均有下降。值得關(guān)注的是，HFD＋ALA組的游離脂肪酸水平較正常對(duì)照組及HFD組均低，這可能與ALA增強(qiáng)脂肪酸的氧化供能有關(guān)。與HFD組相比，HFD＋ALA組FBG無顯著性差異，但HFD組胰島素水平明顯升高，兩組HOMA–IR也有明顯差異，表明高脂飲食組大鼠存在胰島素抵抗，而ALA明顯改善了大鼠機(jī)體的胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)抗氧化劑補(bǔ)充治療可明顯改善氧化應(yīng)激、促進(jìn)糖脂代謝、阻止或延緩組織損傷；但臨床研究仍存在很多爭議。最新研究表明抗氧化治療單獨(dú)或與其它藥物聯(lián)用，可為患者帶來益處。Zhang等研究了22名肥胖伴葡萄糖耐量受損（IGT）患者，其中13名患者接受了2周的 ALA（600 mg.iv.d－1）治療；結(jié)果治療前后胰島素敏感性明顯提高41%，血脂（FFAs、TG、TC、LDL、sd－LDL、ox－LDL、VLDL）均顯著下降；氧化應(yīng)激產(chǎn)物（MDA、8－iso－prostaglandin）、慢性炎癥因子腫瘤壞死因子α、IL－6顯著下降，脂聯(lián)素上升［9］。臨床研究（QUALITY）［10］表明奎那普利可改善糖尿病伴一期高血壓患者的內(nèi)皮功能，并對(duì)肥胖因子好轉(zhuǎn)有益；硫辛酸能顯著增強(qiáng)奎那普利的以上作用，延緩代謝綜合征各種病理生理學(xué)改變的發(fā)生。奎那普利40 mg／d，8周后24小時(shí)尿微量白蛋白下降27%，奎那普利＋硫辛酸組（600 mg／d）使尿微量白蛋白下降48%?？瞧绽M患者脂聯(lián)素增加17%，瘦素下降19%，而奎那普利＋硫辛酸組患者脂聯(lián)素增加33%，瘦素減少40%?？瞧绽MFMD結(jié)果增加22%，奎那普利＋硫辛酸組增加40%。另一臨床研究（ISLAND）結(jié)果表明：依貝沙坦（血管緊張素受體阻滯劑）和ALA可改善內(nèi)皮功能、降低代謝綜合征的炎性標(biāo)志物IL－6、纖溶酶原激活物－1［11］。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)口服硫辛酸可抑制APOE缺陷、APOE／低密度脂蛋白受體缺陷小鼠動(dòng)脈粥樣硬化損害發(fā)展，其機(jī)制可能是由于抗肥胖、抗高甘油三酯血癥和抗炎作用［12］。

總之，本研究通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)腹腔注射ALA后大鼠食欲降低，體重、內(nèi)臟脂肪減少；ALA以其獨(dú)特的抗氧化應(yīng)激、降血脂、明顯改善胰島素抵抗等多個(gè)層面影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基礎(chǔ)代謝，其詳細(xì)機(jī)制尚待進(jìn)一步探討。

作者簡簡：閆國超，40歲，男，碩士，副主任技師，主要從事臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)研究。

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