AKK 菌對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖大鼠糖脂代謝的影響

肥胖與許多疾病的風(fēng)險增加有關(guān)， 包括糖尿病、 心血管疾病和癌癥等

。 通過減輕體重改善機體糖脂代謝， 進而預(yù)防一系列相關(guān)慢性病并發(fā)癥的發(fā)生， 對提高人們生活質(zhì)量及促進人類健康具有重大意義。 近年來，由于測序及分析技術(shù)的進步

， 有關(guān)肥胖、 代謝綜合征與腸道菌群關(guān)系的研究也取得了較大的進展。 嗜粘蛋白阿克曼菌(AKK 菌) 研究已涉及多種系統(tǒng)疾病， 主要集中于代謝性相關(guān)疾病

。 本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)， 基線腸道微生物群作為個體減肥軌跡的預(yù)測指標(biāo)優(yōu)于其他因素， 并發(fā)現(xiàn)AKK 菌在瘦個體中顯著富集， 并且在節(jié)食期間它們的豐度增加

。 本研究通過高脂飼料誘導(dǎo)肥胖大鼠模型， 進一步探討AKK 菌對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖SD 大鼠糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響， 挖掘AKK 菌可能在人類相關(guān)治療中的應(yīng)用價值。

(3)K4礦脈帶:為礦區(qū)主要礦脈(帶)，地表控制長度3 700 m，厚度0.66～2.16 m，鉬品位0.015%～0.137%。礦脈帶嚴(yán)格受構(gòu)造蝕變石英脈控，該礦脈帶目前發(fā)現(xiàn)4個礦體和20個礦化體，礦體編號為K4-1、K4-3、K4-4、K4-8(隱伏礦)，20個礦化體走向北東近平行排列，其中16個礦化連續(xù)性較差，剩余4個礦化體連續(xù)性較好(圖2)。

據(jù) 《關(guān)于開展2 015年國家級仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》（教高司函 〔2015〕24號） 要求，經(jīng)推薦、評審，2016年公布了100個國家級仿真實驗教學(xué)中心，期中土木類有8個入選，為后續(xù)土木類仿真實驗平臺建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗。除國家級仿真實驗平臺外，還有大量的省、市、校級仿真實驗平臺，仿真實驗平臺在國內(nèi)、外都已經(jīng)普及。這些仿真實驗室各有特特色，輻射多個專業(yè)，內(nèi)容上基本包含了土木工程類的各類常規(guī)實驗?？v觀各校平臺軟件研發(fā)水平高低不一，有的實驗形象逼真、富含知識點、趣味性強；有的只能簡單演示實驗過程、畫面粗糙、操作性不強。現(xiàn)就平臺建設(shè)存在的共性問題歸納如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF 級雄性SD 大鼠， 平均體重為(139.6 ±28.5)g， 由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所提供， 許可證號SCXK 京2019-0008。

1.2 飼料及AKK 菌

1.2.1 飼料 普通飼料為AIN-93M 飼料(蛋白質(zhì)含量14.2%、 產(chǎn)熱比14.7%)； 高脂飼料(蛋白質(zhì)含量20%、產(chǎn)熱比17%； 碳水化合物含量50%、 產(chǎn)熱比43%； 脂肪含量21%、 產(chǎn)熱比41%； 膽固醇含量0.15%)， 均由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所提供。

1.5.1 體重及糖耐量實驗 干預(yù)結(jié)束后， 大鼠禁食不禁水， 12 h 后測空腹體重， 進行口服糖耐量(OGTT)實驗。 每只大鼠灌胃葡萄糖2 g/kg， 采尾尖血測空腹血糖(FPG)、 0.5 h 血糖(0.5 hPG)、 1 h 血糖(1 hPG)、2 h 血糖(2 hPG)， 并計算血糖曲線下面積(GAUS)。GAUS 采用梯形面積進行計算， 如式(1):

表3 可見， 3 組大鼠的血脂指標(biāo)(TG、 TC、 LDLC) 及肝功能的2 項轉(zhuǎn)氨酶指標(biāo)(AST、 ALT)， AKK 菌干預(yù)組均顯著低于肥胖模型組， 有統(tǒng)計學(xué)意義(

＜0.05)。 AST、 TC、 LDL-C 甚至低于對照組(

＜0.05)。3 組之間HDL-C 沒有顯著性差異(

＞0.05)。

1.3 主要試劑及儀器

1.5.2 組織重及血液指標(biāo) 禁食12 h， 水合氯醛3 mL/kg 麻醉后， 腹主動脈采血， 取肝臟、 附睪脂肪墊等組織。 用含促凝劑的真空采血管采血后， 1 600 g/min 離心15 min， 取上清液并按試劑盒操作說明書測定ALT、AST、 TG、 TC、 HDL-C、 LDL-C、 胰島素水平。 將取得的肝臟、 附睪脂肪墊用濾紙吸干組織液后用萬分之一電子天平稱重， 并按式(2)、 (3) 計算肝指數(shù)及體脂百分比:

由表1 可見， 研究開始時， 3 組大鼠體重?zé)o顯著性差異(

＞0.05)， 研究具有可比性。 喂養(yǎng)高脂飼料16w后， 肥胖模型組大鼠體重顯著增加(

＜0.05)。 AKK菌干預(yù)組灌胃4w 后， 體重顯著下降， 與肥胖模型組比較有統(tǒng)計學(xué)意義(

＜0.05)。 進一步比較3 組大鼠的肝臟重及肝指數(shù)， AKK 菌干預(yù)組顯著低于肥胖模型組， 具有統(tǒng)計學(xué)意義(

＜0.05)。 附睪脂肪重及體脂百分比有下降趨勢， 但AKK 菌干預(yù)組與肥胖模型組之間沒有顯著性差異(

＞0.05)。

1.4 方法

1.4.1 肥胖模型建立 健康SPF 級雄性SD 大鼠， 選取10 只作為對照組， 喂飼普通飼料； 其它作為高脂組， 喂飼高脂飼料。 大鼠飼養(yǎng)在24 ℃、 濕度75%、 12 h 光照-黑暗循環(huán)的實驗室中， 自由飲水， 自由采食配好的飼料。 記錄觀察動物生長與進食情況。 16 w 后稱量大鼠空腹體重， 選擇高脂組體重超過對照組大鼠平均體重10%的大鼠個體即為肥胖大鼠模型。

1.4.2 動物分組 選取成功復(fù)制的肥胖大鼠20 只， 隨機分為肥胖模型組和AKK 菌干預(yù)組， 與對照組大鼠10只共3 組， 30 只大鼠進行實驗研究。

1.5 觀測指標(biāo)

1.2.2 AKK 菌 AKK 菌， 德國DSMZ 原裝進口， 由北京孚曼生物技術(shù)有限公司擴增并提供經(jīng)低溫離心后的高濃縮菌混懸液。

生化指標(biāo)由日本HITACHI-7100 型全自動生化分析儀檢測； 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)檢測試劑盒， 北京新創(chuàng)科興科技有限公司； 血糖儀及血糖試紙， 雅培公司； 胰島素超敏試劑盒(CrystalChem-Inc.， Cat: 90060)， 北京蘭博利德商貿(mào)有限公司； 臺式高速冷凍離心機TGL-16， 湘儀公司； 萬分之一電子天平(FA-N 型)， 中國民僑公司； HE 染色儀器為匈牙利3DHISTECH CaseViewer (Pannoramic SCAN)， 染 色 圖像， 武漢百仟度生物科技有限公司。

1.5.3 HE 染色 用福爾馬林溶液固定肝臟及附睪脂肪組織， 經(jīng)石蠟包埋切片后用蘇木素-伊紅染色(HE)，脫水封片后， 用顯微鏡鏡檢采集圖像: 附睪脂肪HE 染色切片于200 倍顯微鏡下觀察脂肪細胞脂滴大小， 每張切片隨機攝取10 個視野； 肝臟組織HE 染色切片于400倍顯微鏡下觀察脂肪浸潤情況， 每張切片隨機攝取10個視野； 并用Image-Pro Plus 6.0 軟件分析附睪脂肪細胞面積。

1.6 數(shù)據(jù)處理及分析

1.4.3 干預(yù)方法 對照組灌胃生理鹽水； 肥胖模型組灌胃不含AKK 菌的混懸液； AKK 菌干預(yù)組灌胃含1 ×10

CFU AKK 菌的混懸液。 灌胃1 次/d， 每次1 mL/kg，共灌胃4 w。

2 結(jié)果與分析

2.1 AKK 菌對肥胖大鼠體重及肝臟重、 脂肪重等的影響

②錨桿布置：錨桿排距1.0 m，每排13根。拱基線位置每側(cè)各打設(shè)一根，拱基線往下各布置5根錨桿，間距0.9 m。

2.2 AKK 菌對肥胖大鼠糖代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

由 表2 可 見， 3 組 大 鼠FPG、 1 hPG、 2 hPG、GAUS， AKK 菌干預(yù)組均顯著低于肥胖模型組， 有統(tǒng)計學(xué)意義(

＜0.05)， 但0.5 hPG 和胰島素水平3 組之間沒有顯著性差異(

＞0.05)。

2.3 AKK 菌對肥胖大鼠脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

（5）船長熟知船況及船員素質(zhì)，引航員熟知港口情況，所以，船長與引航員的良好溝通和配合，也是防抗特殊天氣條件下船舶危機的預(yù)控措施之一。

2.4 肥胖大鼠肝臟及脂肪組織HE 染色結(jié)果

由圖1 可看出， 與對照組比較， 肥胖模型組大鼠的脂肪組織細胞體積增大， 細胞壁變薄； 而AKK 菌干預(yù)組較肥胖模型組大鼠脂肪組織細胞明顯縮??； 用Image-Pro Plus 6.0 軟件分析附睪脂肪細胞面積(圖2)， 對照組(1.21 ±0.18 ×1 000 μm

)、 肥胖模型組(3.52±0.23 ×1 000 μm

) 及AKK 菌干預(yù)組(1.39 ±0.21 ×1 000 μm

)， AKK 菌干預(yù)組附睪脂肪面積小于肥胖模型組(

＜0.05)。 由圖3 所示， 與對照組比較， 肥胖模型組大鼠肝臟組織內(nèi)脂肪細胞明顯增多， 空泡變大， 而AAK 菌干預(yù)組較肥胖模型組大鼠肝臟組織內(nèi)脂肪細胞明顯減少， 白色空泡數(shù)量減少。 故AKK 菌干預(yù)組肝臟脂肪浸潤明顯小于肥胖模型組。

被并購方：雅士利，雅士利創(chuàng)始于1983年，是中國嬰幼兒奶粉產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)品牌，該企業(yè)還從事營養(yǎng)產(chǎn)品的開發(fā)與發(fā)展。

3 討論

通過用高脂飼料喂養(yǎng)SD 大鼠來誘導(dǎo)其肥胖， 建立肥胖常用動物模型， 是本課題組研究與肥胖相關(guān)疾病的常用動物模型。 本課題組前期通過預(yù)實驗確定本次研究AKK 菌的干預(yù)濃度， 結(jié)果顯示， 1 ×10

CFU/d 濃度的AKK 菌對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖大鼠具有降低體重、 降低血脂、 血糖、 胰島素敏感性、 改善肝功能指標(biāo)等作用，與相關(guān)研究

結(jié)果具有一定的一致性， 進一步驗證了AKK 菌在改善肥胖糖脂代謝紊亂中的有益作用。

Remely 等

納入無胰島素抵抗的肥胖患者， 以營養(yǎng)干預(yù)的方式減輕體重， 當(dāng)體重減輕后AAK 菌的定植水平隨之回升； 本課題組前期研究也發(fā)現(xiàn)， AKK 菌在瘦個體中顯著富集， 并且在節(jié)食期間豐度增加

。 因此AKK 菌在肥胖的發(fā)生、 發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用， 對其機制的深入研究將為肥胖的治療提供新的策略。 據(jù)報道， AKK 菌對宿主代謝生理的代謝活性也已確定與幾種脂質(zhì)代謝物質(zhì)直接相互作用， 包括改變內(nèi)毒素水平

、短鏈脂肪酸(SCFA) 生成

以及增加腸道和脂肪組織中的脂肪酸氧化

， 這些代謝物會對葡萄糖和脂質(zhì)體內(nèi)平衡產(chǎn)生影響。 本實驗組相關(guān)炎癥指標(biāo)、 腸屏障功能及轉(zhuǎn)錄因子在檢測中， 相關(guān)數(shù)據(jù)有待進一步分析。 盡管相關(guān)研究達到了大多數(shù)的主要結(jié)果， 但該領(lǐng)域尚處于早期階段， 且其研究對象多局限于動物， 在人體的安全性仍缺乏更多的數(shù)據(jù)的支持

。

另一方面， 本課題組對研究中大鼠的腸道菌群風(fēng)度也進行了相關(guān)測定， 后續(xù)將與其糖脂代謝指標(biāo)的變化進行進一步分析。 隨著研究的深入， AKK 菌有很大的實力成為潛在靶點以改善肥胖、 抵抗糖尿病、 抑制肝臟疾病和心腦血管系統(tǒng)紊亂引發(fā)的疾病等， 為預(yù)防和治療疾病提供新方向

。

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