長(zhǎng)期低劑量金雀異黃素導(dǎo)致雄性子代大鼠肥胖及其機(jī)制研究

郭麗+李超+李淑媛+張?jiān)撇?/p>

[摘要] 目的 探討長(zhǎng)期低劑量金雀異黃素（Gen）干預(yù)對(duì)雄性子代大鼠肥胖的影響。 方法 36只SPF級(jí)性成熟雌性大鼠，受孕后隨機(jī)分為3組，分別為兩種不同劑量的Gen組和對(duì)照組，每組12只。Gen劑量分別為每千克飼料中添加900 mg（G900組）和300 mg（G300組），對(duì)照組不添加Gen。子鼠于12周齡處死。實(shí)驗(yàn)期間每周觀察雄性子鼠的體重生長(zhǎng)情況；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后留取脂肪組織，計(jì)算脂肪臟器系數(shù)，分離血清進(jìn)行血脂、血糖、胰島素和炎癥因子的檢測(cè)。 結(jié)果 10～12周，與對(duì)照組比較，G300組體重明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。同時(shí)，G300組睪周、腎周、總脂肪濕重以及脂肪臟器系數(shù)均明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；此外，G900組和G300組雄性子鼠血清中總?cè)８视秃蜆O低密度脂蛋白水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；G300組血糖和胰島素水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論 長(zhǎng)期金雀異黃素干預(yù)可以促進(jìn)大鼠肥胖的發(fā)生。

[關(guān)鍵詞] 金雀異黃素；子代；雄性；體重；肥胖

[中圖分類號(hào)] R114 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）02（c）-0012-04

隨著經(jīng)濟(jì)水平的迅猛發(fā)展，高脂血癥及肥胖患病率日益增加，同時(shí)伴隨心腦血管疾病[1]、癌癥[2]、糖尿病[3]等相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。WHO一項(xiàng)涵蓋全球不同國(guó)家和地區(qū)910萬人的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：2008年，全球估計(jì)14.6億名成人體重指數(shù)超過25 kg/m2，其中2.05億名男性和2.97億名女性肥胖[4]。金雀異黃素（Gen）作為一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，存在于大豆的活性成分異黃酮中，具有許多生物學(xué)活性，如抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗癌及心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用等[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)Gen可以降低成年以及去卵巢大鼠肥胖的發(fā)生[7]，但其對(duì)子代大鼠肥胖的影響尚未闡明。因此本研究擬從母體補(bǔ)充金雀異黃素入手，開展金雀異黃素影響雄性子代大鼠肥胖作用研究，為金雀異黃素的新功能研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

金雀異黃素，純度為98.34%（西安奧澤生物科技有限公司），7100型全自動(dòng)生化分析儀（日立，日本），血糖試紙（臺(tái)灣泰博，中國(guó)），胰島素、白介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子（TNF-α）檢測(cè)試劑盒（北京北方生物技術(shù)有限公司）。不含豆粕飼料（北京科澳協(xié)力飼料）。其配方如下（以1 kg飼料計(jì)）：玉米淀粉470 g，酪蛋白140 g，蔗糖100 g，玉米油40 g，豬油150 g，纖維素50 g，混合礦物質(zhì)35 g，混合維生素10 g，L-胱氨酸1.8 g，豬膽鹽2.5 g。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

SPF級(jí)SD大鼠，雌性體重180～220 g，雄性體重250～300 g，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[合格證號(hào)SCXK（京）2012-0001]，飼養(yǎng)于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，清潔級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng)，溫度為（20±2）℃。實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)1周后隨機(jī)分為3組（每組雌鼠12只）按雌雄比例為2∶1合籠。通過觀察陰栓來判斷雌鼠受孕情況。每天早上給予更換純凈水托盤、更換墊料。母鼠在孕期級(jí)哺乳期均給于不同劑量的Gen，子鼠斷乳后每組留10只雄鼠繼續(xù)喂飼相應(yīng)劑量的Gen直至12周齡。各劑量組飼料的配制如下：G300組：每千克飼料中混入Gen 300 mg；G900組：每千克飼料中混入Gen 900 mg；對(duì)照組：飼料不加入Gen。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.3.1 雄性子鼠體重、體長(zhǎng)、Lee's指數(shù)、脂肪濕重的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)期間每周稱量雄性子鼠體重；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取雄性子鼠睪丸周圍、腎周脂肪進(jìn)行稱重，計(jì)算脂肪系數(shù)。麻醉子鼠，準(zhǔn)確測(cè)量大鼠鼻尖至肛門的長(zhǎng)度即為體長(zhǎng)。按照公式計(jì)算Lee's指數(shù)和脂肪臟器系數(shù)。公式為：

Lee's指數(shù)= ；

脂肪臟器系數(shù)=（脂肪總濕重/體重）×100%。

1.3.2 血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 水合氯醛麻醉子鼠后，腹主動(dòng)脈采集動(dòng)脈血10 mL，3000 r/min（r = 7 cm）離心10 min分離血清，全自動(dòng)生化分析儀分析血液中血糖、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、極低密度脂蛋白（VLDL-C）的水平，放免法進(jìn)行血液中胰島素和炎癥因子（IL-6、TNF-α）的檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 13.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用方差分析（One-way ANOVA），與對(duì)照組比較采用Dunnett-t法。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠體重的影響

長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠體重的影響詳見圖1。各劑量組雄性子鼠出生體重差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。與對(duì)照組比較，10～12周，G300組雄性子鼠體重明顯增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

2.2 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠內(nèi)臟脂肪積累的影響

與對(duì)照組比較，G300組雄性子鼠睪周、腎周、總脂肪濕重及脂肪臟器系數(shù)均明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

2.3 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠血脂水平的影響

與對(duì)照組比較，G900組和G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。其他血脂指標(biāo)如TC、HDL-C和LDL-C差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。

2.4 長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠血糖、胰島素和炎癥因子的影響

與對(duì)照組比較，G300組雄性子鼠血糖和胰島素水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。而血液中炎癥因子IL-6和CRP水平并沒有明顯變化（P > 0.05）。

3 討論

肥胖是由基因和環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果[8-9]。肥胖與糖脂代謝紊亂密切相關(guān)，膳食干預(yù)是防治肥胖的重要途徑之一。植物性食品中存在大量的非營(yíng)養(yǎng)性生物活性物質(zhì)，具有廣泛的促進(jìn)健康和防治疾病的作用，Gen就是其中非常重要的一類，具有抗氧化、抗炎、改善血糖血脂等多種生理功能[10-11]。以往的研究發(fā)現(xiàn)，Gen可以降低成年大鼠體重，抑制大鼠肥胖的發(fā)生[12-13]。然而本研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期低劑量的Gen可以增加雄性子鼠的體重以及脂肪的重量。

肥胖與高脂血癥常常相伴而生，二者互為因果。大量的研究表明血脂水平的升高是肥胖發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素，同時(shí)肥胖患者血清中血脂水平也較高[14-15]。血清中三酰甘油水平的升高可能導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化，使個(gè)體處于易患冠心病的危險(xiǎn)中[16-17]。本研究發(fā)現(xiàn)G300組雄性子鼠血液中TG和VLDL-C水平明顯升高，提示長(zhǎng)期低劑量的Gen可以增加血脂代謝。

肥胖與胰島素抵抗是相互依賴的多因素共同調(diào)節(jié)的過程[18]。近年來的研究表明，肥胖者外周血中IL-6、TNF-α等炎癥因子濃度明顯上升[19]。因此認(rèn)為肥胖是一種慢性低度炎性反應(yīng)狀態(tài)。并且這種慢性炎癥狀態(tài)與胰島素抵抗和代謝綜合征的形成密切相關(guān)[20-21]。本研究發(fā)現(xiàn)G300劑量組雄性子鼠血清中血糖和胰島素水平明顯升高，提示低劑量的Gen可以導(dǎo)致雄性大鼠胰島素抵抗。同時(shí)發(fā)現(xiàn)各劑量組血清中的炎癥因子水平無顯著性改變。提示此劑量的母體金雀異黃素干預(yù)對(duì)雄性子鼠的肥胖和胰島素的影響不是通過炎性反應(yīng)引發(fā)的。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期低劑量Gen干預(yù)可以促進(jìn)雄性子代大鼠肥胖的發(fā)生，同時(shí)伴隨高脂血癥和胰島素抵抗。但其機(jī)制并未闡明。因此，此后本項(xiàng)目進(jìn)一步闡明長(zhǎng)期Gen干預(yù)對(duì)雄性子鼠肥胖發(fā)生的機(jī)制。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Borato DC，Parabocz GC，Ribas JT，et al. Biomaekers in obesity：serum myeloperoxidase and traditional cardiac risk parameters [J]. EXP Clin Endocrinol Diabetes，2016， 124（1）：49-54.

[2] Amold M，Leitzmann M，F(xiàn)reisling H，et al. Obesity and cancer：Anupdate of the global impact [J]. Cancer Epidemiol，2016，41：8-15.

[3] Hou D，Zhao X，Liu JT. et al. Association of childhood and adolescents obesity with adult diabetes [J]. Chinese J Prev Med，2016，50（1）：23-27.

[4] Kaplan SA，F(xiàn)inucane MM，Stevens GA，et al. National，regional and global trends in body-mass index since 1980：systematic analysis of health examination surveys and epidemiological studies with 960 country— years and 9.1 million participants [J]. Lancet，2011，377（9756）：557-567.

[5] Zhao R，Xiang N，Domann FE，et al. Effects of selenite and genistein on G2/M cell cycle arrest and apoptosis in human prostate cancer cells [J]. Nutr cancer，2009，61（3）：397-407.

[6] Reiter E，Reiter E，Beck V，et al. Isofiavones are safe compounds for therapeuticcal applications-evaluation of in vitro data [J]. Gynecol Endecrinol，2009，7（7）：1-27.

[7] Zhang YB，Na XL，Zhang Y，et al. Isoflavone reduces body weight by decreasing food intake in ovariectomized rats [J]. Ann Nutr Metab，2009，54（3）：163-170.

[8] Divella R，De Luca R，Abbate I，et al.Obesity and cancer：the role of adipose tissue and adipo-cytokines-induced chronic inflammation [J]. J Cancer，2016，7（15）：2346-2359.

[9] Voutsadakis IA. Obesity and diabetes as prognostic factors in patients with colorectal cancer [J]. Diabetes Metab Syndr，2016，pii：S1871-4021（16）30261-2. doi： 10.1016/j.dsx.2016.12.018. [Epub ahead of print]

[10] Rahman Mazumder MA，Hongsprabhas P. Genistein as antioxidant and antibrowning agents in in vivo and in vitro：A review [J]. Biomed Pharmacother，2016，82：379-392.

[11] Ganai AA，F(xiàn)arooqi H. Bioactivity of genistein：A review of in vitro and in vivo studies [J]. Biomed Pharmacother，2015，76：30-38.

[12] Shin HW，Jang ES，Moon BS，et al. Anti-obesity effects of gochujang products prepared using rice koji and soybean meju in rats [J]. J Food Sci Technol，2016，53（2）：1004-1013.

[13] Kim HK，Nelson-Dooley C，Della-Fera MA，et al. Genistein decreases food intake，body weight，and fat pad weight and causes adipose tissue apoptosis in ovariectomized female mice [J]. J Nutr，2006，136（2）：409-414.

[14] 張俊美.體質(zhì)量超標(biāo)及肥胖與脂肪肝高血脂的關(guān)系[J].中國(guó)校醫(yī)，2013，27（4）：271-272.

[15] 吳善玉，全貞玉.腹型肥胖與高血壓和高血脂及高血糖的相關(guān)性[J].中國(guó)慢性病預(yù)防與控制，2013，21（1）：50-52.

[16] 鄭曉暉.脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）與動(dòng)脈粥樣硬化[J].醫(yī)藥衛(wèi)生，2016，3（5）：300-301.

[17] 郜攀，盧婷，趙坤，等.老年患者血甘油三酯水平與外周動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病關(guān)系的研究[J].中華老年心腦血管病雜志，2016，18（6）：604-607.

[18] 李樂愚，成金燕.超重肥胖2型糖尿病與胰島素抵抗關(guān)系的研究進(jìn)展[J].北方藥學(xué)，2016，13（4）：107-108.

[19] 彭陽，王戰(zhàn)建.肥胖相關(guān)慢性炎癥與2型糖尿病[J].臨床薈萃，2016，31（4）：458-461.

[20] 王龍霞，趙先哲，喬偉偉，等.十二指腸-空腸轉(zhuǎn)流手術(shù)對(duì)2型糖尿病大鼠胰島素抵抗的改善作用[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2015，23（2）：159-164.

[21] Divella R，De Luca R，Abbate I，et al. Obesity and cancer：the role of adipose tissue and adipo-cytokines-induced chronic inflammation [J]. J Cancer，2016，7（15）：2346-2359.

（收稿日期：2016-11-05 本文編輯：蘇 暢）