月桂酸對(duì)高脂日糧飼喂小鼠脂肪沉積及炎癥反應(yīng)的影響

丁同慶 張楓琳 黃曉剛 何嘉毅 陳偉東 曾浩南何海文 賴旭敏 江青艷 王松波

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院/ 廣東省動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510642

肥胖是全球普遍的公共健康問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致糖尿病、高血壓、心血管疾病和癌癥等一系列疾病[1]。肥胖還是一種慢性炎癥的代謝疾病[2]，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)促炎因子表達(dá)的增加[3]。研究表明，肥胖會(huì)增加成年人、青少年以及兒童血清里促炎因子如腫瘤壞死因子-α ( tumor necrosis factor-α, TNF-α) 和白細(xì)胞介素-6 ( interleukin-6, IL-6)的含量[4-5]。肥胖還會(huì)造成脂肪細(xì)胞體積增大，引發(fā)脂肪組織分泌多種炎癥因子[6]，如肥胖成年女性的脂肪組織中TNF-α 的基因表達(dá)顯著增加[7]。此外，肥胖或高脂日糧可促進(jìn)小鼠回腸中促炎因子TNF-α 的基因表達(dá)，增加血清中TNF-α 的含量[8]。因此，降低肥胖導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)對(duì)機(jī)體健康至關(guān)重要。

月桂酸( Lauric acid )是一種12 碳的中鏈飽和脂肪酸，在椰子油和棕櫚仁油中含量豐富。椰子油中的月桂酸含量可超過(guò)50%，是一種健康膳食脂肪的重要來(lái)源。研究發(fā)現(xiàn)，椰子油可減少人類患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，并在一定程度上減少體內(nèi)脂肪的沉積[9-10]。但是，目前關(guān)于月桂酸對(duì)肥胖個(gè)體炎癥反應(yīng)的影響尚不清楚。因此，本研究以高脂日糧飼喂小鼠為模型，研究高脂日糧添加月桂酸對(duì)小鼠脂肪沉積及炎癥反應(yīng)的影響，為月桂酸在人類健康和生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧組成

16 只雌性8 周齡C57BL/6J 小鼠購(gòu)于廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，根據(jù)體重隨機(jī)平均分為2 組：高脂組和月桂酸組。2 組小鼠分別飼喂高脂日糧和添加了1%月桂酸的高脂日糧。日糧購(gòu)于廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，具體組成見(jiàn)表1。小鼠飼養(yǎng)環(huán)境為25 ℃，濕度50%～60% ，12 h/12 h 晝夜節(jié)律光照，自由采食和飲水，試驗(yàn)共進(jìn)行30 周。

1.2 試驗(yàn)方法

1）試驗(yàn)樣品采集。試驗(yàn)進(jìn)行到第30 周時(shí)，采用二氧化碳麻醉并采集小鼠皮下脂肪、腹腔脂肪進(jìn)行稱重，同時(shí)采集小鼠腸道組織將樣品迅速放于液氮中隨后轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱長(zhǎng)期保存。

表1 試驗(yàn)小鼠日糧組成 g/kg

2）實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)炎癥因子基因表達(dá)。取100 mg小鼠皮下脂肪組織和空腸組織，采用Magen 公司通用型RNA 抽提試劑盒進(jìn)行RNA 的抽提并進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)合成cDNA，隨后進(jìn)行RT-PCR 檢測(cè)小鼠皮下脂肪組織和空腸組織中炎癥因子的表達(dá)，具體試驗(yàn)步驟參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。炎癥因子引物序列如表2。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（Mean±SEM）形式呈現(xiàn)，采用Sigmaplot 14.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)分析。*P＜0.05，**P＜0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 月桂酸對(duì)高脂飼喂小鼠體重及體內(nèi)脂肪含量的影響

首先檢測(cè)了月桂酸對(duì)高脂飼喂小鼠體重的影響，由圖1A 可知，與高脂組相比，高脂日糧中添加1%月桂酸對(duì)小鼠平均周采食量沒(méi)有影響。由圖1B可知，高脂日糧中添加1%月桂酸可顯著降低小鼠體重（P＜0.05）。同時(shí)，檢測(cè)了小鼠體內(nèi)皮下脂肪和腹腔脂肪占小鼠總體重的百分比，結(jié)果如圖1C 所示，與高脂組相比，高脂日糧中添加1%月桂酸可極顯著降低小鼠體內(nèi)皮下脂肪百分比（P＜0.01）也可顯著降低小鼠體內(nèi)腹腔脂肪百分比（P＜0.05）。因此，在高脂日糧中添加1%月桂酸可減少高脂飼喂小鼠體內(nèi)的脂肪沉積。

表2 引物序列表

2.2 月桂酸對(duì)高脂飼喂小鼠皮下脂肪中炎癥因子表達(dá)的影響

由圖2可知，與高脂組相比，高脂日糧中添加1%月桂酸可降低小鼠皮下脂肪組織中促炎因子IL-6 的mRNA 表達(dá)量，可提高抗炎因子IL-4 的mRNA 表達(dá)量。同時(shí)，高脂日糧添加月桂酸有提高小鼠皮下脂肪中抗炎因子白細(xì)胞介素-10 (IL-10 ) mRNA 表達(dá)量的趨勢(shì)，但對(duì)促炎因子白細(xì)胞介素-1β (IL-1β )和TNFα 的表達(dá)量沒(méi)有影響。由此可知，月桂酸可在一定程度上緩解高脂飲食造成的小鼠皮下脂肪的炎癥反應(yīng)。

2.3 月桂酸對(duì)高脂飼喂小鼠空腸組織中炎癥因子表達(dá)的影響

圖1 小鼠體重及體內(nèi)脂肪含量

圖2 小鼠皮下脂肪中炎癥因子mRNA 相對(duì)表達(dá)量

圖3 小鼠空腸中炎癥因子mRNA 相對(duì)表達(dá)量

除了脂肪組織外，腸道也是機(jī)體重要的免疫器官，因此，還探究月桂酸是否可緩解高脂日糧造成的小鼠空腸組織的炎癥反應(yīng)。由圖3可知，與高脂組相比，高脂日糧中添加1%月桂酸有降低小鼠空腸組織中促炎因子IL-6 的mRNA 表達(dá)量的趨勢(shì)，極顯著提高小鼠空腸組織中抗炎因子IL-10 mRNA表達(dá)量，但對(duì)抗炎因子IL-4 和促炎因子IL-1β、TNFα 的表達(dá)沒(méi)有影響。由此可知，月桂酸可在一定程度上緩解高脂飲食造成的小鼠空腸組織中的炎癥反應(yīng)。

3 討 論

本研究考察了月桂酸對(duì)高脂飼喂小鼠體內(nèi)脂肪沉積以及炎癥反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，與高脂組相比，高脂日糧中添加1%月桂酸可降低小鼠體重和體內(nèi)脂肪含量，這與之前的研究結(jié)果類似，和長(zhǎng)鏈脂肪酸相比，中鏈飽和脂肪酸如月桂酸和椰子油會(huì)降低機(jī)體的胰島素抵抗和脂肪沉積[12]。在小鼠上的研究也發(fā)現(xiàn)，在高脂日糧中添加富含月桂酸的椰子油可顯著降低小鼠體重[13]，這與本研究的結(jié)果相類似。中鏈脂肪酸如月桂酸具有降低體內(nèi)脂肪沉積及緩解肥胖代謝綜合征的作用，其原因是中鏈脂肪酸在肝臟細(xì)胞的線粒體中迅速氧化并驅(qū)動(dòng)酮體產(chǎn)生，引起機(jī)體產(chǎn)熱的增加反應(yīng)并減少其在脂肪組織中的沉積[14-16]。

肥胖除了會(huì)影響機(jī)體多項(xiàng)代謝功能障礙，同時(shí)也是機(jī)體一種慢性炎癥的狀態(tài)[17-18]。研究表明，高脂日糧會(huì)增加小鼠附睪脂肪組織中促炎因子IL-1，TNF-α 的基因表達(dá)，并抑制抗炎因子IL-10 的基本表達(dá)[19]。腸道組織是機(jī)體重要的免疫器官。研究發(fā)現(xiàn)，高脂日糧會(huì)增加小鼠回腸組織中促炎因子IL-6、TNF-α 的表達(dá)同時(shí)顯著降低抗炎性細(xì)胞因子IL-10 的表達(dá)[20]。同時(shí)研究表明，高脂日糧造成機(jī)體炎癥增加可能是因?yàn)楦咧占Z會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞外釋放組蛋白H3 從而導(dǎo)致機(jī)體炎癥反應(yīng)增加和血栓的形成[21]。因此，肥胖和高脂日糧確實(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體炎癥反應(yīng)的發(fā)生和局部炎癥的加劇。

月桂酸作為典型的中鏈脂肪酸在機(jī)體炎癥反應(yīng)中也發(fā)揮了重要的作用。本研究發(fā)現(xiàn)，與高脂組相比，在高脂日糧中添加1%月桂酸在一定程度上促進(jìn)小鼠皮下組織和空腸中抗炎因子的表達(dá)并抑制促炎因子的表達(dá)從而緩解高脂飼喂小鼠體內(nèi)的局部炎癥反應(yīng)。與本研究結(jié)果相似，研究表明月桂酸是艱難梭菌的抑制劑并可減少小鼠炎癥反應(yīng)的發(fā)生[22]。同時(shí)，月桂酸也可降低小鼠皮脂細(xì)胞中促炎因子IL-6 的表達(dá)[23]。因此，月桂酸確實(shí)可在一定程度上緩解高脂飲食帶來(lái)的機(jī)體局部炎癥反應(yīng)。

本研究結(jié)果表明，高脂日糧中添加1%月桂酸可降低高脂飼喂小鼠體重和體內(nèi)脂肪含量，同時(shí)可降低小鼠皮下脂肪和空腸組織中促炎因子的表達(dá)，提高抗炎因子的表達(dá)?？傊?，月桂酸可抑制高脂飼喂小鼠脂肪沉積，并在一定程度上緩解小鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。