余婷婷， 楊盛昌， 朱萬龍， 高文榮， 鄭佳，沐遠(yuǎn)， 章迪， 王政昆

(云南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650500)

1994年,Zhang等利用位點克隆技術(shù)成功克隆了小鼠的肥胖(ob)基因及人類的同源序列，并闡明ob基因產(chǎn)物—瘦素的分子結(jié)構(gòu)及生理作用，發(fā)現(xiàn)其在體脂及能量代謝等分子調(diào)控方面具有重要作用[1].瘦素由白色脂肪細(xì)胞分泌，含有166或167個氨基酸殘基，分子量為16 KD，具有降低體重、抑制攝食和促進(jìn)產(chǎn)熱的作用[2].正常機(jī)體中，瘦素一方面作用于下丘腦，引起食欲下降，增加產(chǎn)熱及能量消耗；另一方面則作用于胰島、肝臟、脂肪等瘦素受體，刺激外周去甲腎上腺素的釋放，進(jìn)而增加能量消耗[3].

瘦素的發(fā)現(xiàn)起到劃時代的意義[4-5]，瘦素抵抗(leptin resistance)的發(fā)現(xiàn)則給人們提供新的視野來認(rèn)識動物能量穩(wěn)態(tài)[6].瘦素抵抗表現(xiàn)為瘦素水平增加時，并不一定表現(xiàn)出食欲的增強被抑制.瘦素抵抗主要表現(xiàn)出兩種狀態(tài)，一種是病理性的，例如食物誘導(dǎo)性肥胖，另一種為允許體重調(diào)節(jié)點出現(xiàn)變化的適應(yīng)性反應(yīng)，例如哺乳動物的妊娠或動物的季節(jié)性變化[7].目前關(guān)于瘦素抵抗的研究主要涉及病理變化[4]，且肥胖癥動物模型主要來自嚙齒動物中的小鼠和大鼠[8-9]，而野外小型嚙齒動物食物誘導(dǎo)瘦素抵抗及其適應(yīng)意義的研究報道并不多，本研究中高山姬鼠食物誘導(dǎo)瘦素抵抗的研究可能為瘦素抵抗研究提供一種新的模型動物.

高山姬鼠(Apodemuschevrieri)屬于鼠亞科，多分布于橫斷山脈及附近地區(qū)，如云南的昆明、昭通、大理、麗江、瀾滄江、怒江流域地區(qū)等[10]，本研究以棲息于橫斷山地區(qū)的高山姬鼠為對象，測量體重、脂肪重量、攝入能、血清瘦素含量，對其在長期充足攝食條件下是否存在瘦素抵抗進(jìn)行研究.

1 實驗材料和方法

1.1 實驗動物

實驗所用高山姬鼠于2012年11月捕自大理劍川的灌叢(海拔2 560 m)，該地區(qū)屬橫斷山區(qū)，干濕季節(jié)分明，氣溫隨海拔高度的增加而降低，年溫差小，日溫差大，使該地區(qū)氣溫低于同緯度平原地區(qū)，表現(xiàn)出明顯的溫帶季風(fēng)型氣候特征，6月月平均氣溫最高(18.8 ℃)，1月月平均氣溫最低(-4.3 ℃).

1.2 實驗動物處理

捕獲的實驗動物帶回云南師范大學(xué)生科院實驗動物房(昆明)，每天喂以充足的飼料(昆明醫(yī)科大學(xué)生產(chǎn))，用塑料瓶供水.實驗選取15只健康雄性高山姬鼠，平均體重為(32.98±0.96) g，在光照為12 L:12 D、溫度為(25±1) ℃條件下馴化3個月.每28 d測定體重，馴化3個月后，發(fā)現(xiàn)7只高山姬鼠的體重顯著增加(肥胖組)，8只高山姬鼠的體重維持穩(wěn)定(正常組).

1.3 攝入能的測定

能量收支利用食物平衡法測定[11]，每個代謝籠放置一只實驗動物，無巢材.15只高山姬鼠在代謝籠內(nèi)適應(yīng)一周后開始實驗，84 d后進(jìn)行能量攝入的測定.實驗前一天11:00～13:00時，給動物充足喂食，第二天人工仔細(xì)分離剩余的食物，置于恒溫干燥箱(65 ℃)干燥至恒重，然后稱重(精確到0.01 g)，每次收集時間均在11:00～13:00時進(jìn)行.用長沙友欣儀器制造有限公司生產(chǎn)的全自動氧彈式熱量儀(YX-ZR/Q型)測定熱值，進(jìn)行攝入能的計算.攝入能(kJ/d)=食物熱值(kJ/g)×攝入干物質(zhì)(g/d).

1.4 血清瘦素含量的測定

馴化結(jié)束后，將動物處死取血，制備血清樣本，采用瘦素放射免疫分析試劑盒(美國Linco公司生產(chǎn))測定血清瘦素的含量.

1.5 體脂重量的測定

將內(nèi)臟去除，但保留消化道上脂肪，動物尸體置于烘箱(65 ℃)烘至恒重，然后粉碎混勻，稱取約1 g粉碎后的樣品用SoxtecTM2043浸提裝置測定體脂重量.

1.6 統(tǒng)計分析

采用SPSS16.0對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析.對馴化條件下高山姬鼠的體重變化、攝入能、脂肪重量和血清瘦素含量采用獨立樣本t檢驗(Independent-Sample T Test)進(jìn)行分析，體重、攝入能、身體脂肪重量和血清瘦素含量間的關(guān)系采用Person相關(guān)分析.結(jié)果均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)，P< 0.05差異顯著，P<0.01差異極顯著.

2 結(jié) 果

2.1 體重

實驗前15只高山姬鼠，平均體重為(32.98±0.96) g，馴化3月后，8只(正常組)高山姬鼠的體重維持穩(wěn)定(33.94±0.83) g，而另7只(肥胖組)高山姬鼠體重為(50.58±2.00) g，兩組的體重差異極顯著(t=-5.990,P<0.01).

2.2 攝入能、脂肪重量、血清瘦素含量

馴化3個月后，肥胖組高山姬鼠的胴體重、攝入能和血清瘦素含量極顯著高于正常組(胴體重:t=-3.946,P<0.01;攝入能:t=-2.536,P<0.01;血清瘦素含量:t=-4.068，P<0.01)，肥胖組脂肪重量顯著高于正常組(t=-2.285,P<0.05)(見表1).

表1 肥胖組與正常組高山姬鼠體重、胴體重、攝入能、脂肪重量、血清瘦素含量的比較

2.3 血清瘦素含量與體重、脂肪重量及攝入能的相關(guān)性

高山姬鼠血清瘦素含量與體重(r=0.016,P=0.001,圖1)、脂肪重量(r=0.466,P=0.005,圖2)和攝入能(r=0.481,P=0.004,圖3)顯著正相關(guān).

圖1 高+山姬鼠血清瘦素含量與體重的相關(guān)關(guān)系

圖2 高山姬鼠血清瘦素含量與脂肪重量的相關(guān)關(guān)系

圖3 高山姬鼠血清瘦素含量與攝入能的相關(guān)關(guān)系

3 討 論

Kennedy[12]提出了“脂類穩(wěn)態(tài)”模型(lipostat model)來解釋動物的能量穩(wěn)態(tài)維持機(jī)制，該模型認(rèn)為脂肪組織可能產(chǎn)生了某種信號物質(zhì)，通過這種物質(zhì)反饋調(diào)節(jié)食欲的強弱，從而調(diào)節(jié)有機(jī)體的能量穩(wěn)態(tài).脂肪組織分泌的瘦素能量穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)中意義重大[13]，其可以作為信號分子而作用于下丘腦，調(diào)節(jié)體內(nèi)脂肪含量，從而維持體重穩(wěn)定[14].注射外源瘦素后的小鼠，其攝入能、體重和體脂均降低，但代謝率、體溫均升高，說明高濃度血清瘦素具有抑制攝食、促進(jìn)產(chǎn)熱及降低體重的作用[2].瘦素在嚙齒動物血漿中的濃度與體重和脂肪含量呈正相關(guān)[15].嚙齒類肥胖模型中，血漿瘦素水平比正常個體高，瘦素可以使野生型鼠體重下降12%，體脂降低11.5%，表明瘦素對野生型鼠具有調(diào)節(jié)其體內(nèi)脂肪儲存的作用，但體重減輕的幅度較肥胖鼠低[16].高山姬鼠血清瘦素含量季節(jié)性變化的研究結(jié)果顯示，血清瘦素含量與體重、身體脂肪重量均呈正相關(guān)關(guān)系，而與攝入能、UCP1含量負(fù)相關(guān)，表明瘦素可能作為一種脂肪信號參與高山姬鼠能量代謝的調(diào)節(jié)[17].

目前，瘦素調(diào)節(jié)能量穩(wěn)態(tài)的研究主要集中在瘦素抵抗的分子機(jī)制[6-7].如人類在病理條件下(如肥胖)的瘦素抵抗分子機(jī)制[18-19].研究也發(fā)現(xiàn)許多動物在妊娠或季節(jié)性變化條件下，其瘦素水平明顯上升，而動物的攝食量和體重沒有下降，表明機(jī)體可能對瘦素不敏感，即產(chǎn)生了leptin resistance[20-21].這可能是動物應(yīng)對繁殖需要和季節(jié)性環(huán)境變化的能量代價增加，通過增加攝入能，改變體重調(diào)節(jié)點使體重高于“缺失值”水平，從而滿足繁殖期和溫度及光照變化下增加的能量需求.對小型哺乳動物的病理性研究也發(fā)現(xiàn)，動物在食物誘導(dǎo)條件下也存在leptin resistance.例如：大鼠在長期食物誘導(dǎo)條件下，瘦素水平增加，其食欲的增強沒有被抑制，即出現(xiàn)leptin resistance[8,22].本研究中，高山姬鼠在3個月的充足喂食條件下，15只高山姬鼠中有7只(肥胖組)出現(xiàn)過度肥胖，體重達(dá)到(50.58±2.00) g，極顯著地高于其他8只(正常組).然而肥胖組高山姬鼠血清瘦素濃度顯著高于正常組，其攝食量和體重并沒有下降，并且血清瘦素濃度與攝入能呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明了高山姬鼠在長期的充足食物誘導(dǎo)條件下，存在瘦素抵抗.然而高山姬鼠的瘦素抵抗的確切機(jī)制尚不清楚，有待進(jìn)一步深入研究.

參 考 文 獻(xiàn):

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