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運動及PM2.5暴露對大鼠肝臟脂肪功能的影響

2018-06-23 08:36許磊
系統(tǒng)醫(yī)學 2018年4期
關鍵詞:染毒肝臟脂肪

許磊

1.山西醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院,山西太原 030001;2.山西財經大學體育學院,山西太原 030001

細顆粒物是我國北方地區(qū)空氣無感的主要來源,也稱作PM2.5,是指空氣動力學當量直徑≤2.5 μm[1]。研究得出,PM2.5對大鼠肺、心、肝組織均有不同程度的氧化損傷,對肺和肝臟有明顯的毒性作用[2];PM2.5改變了小鼠肝臟的能量代謝方式同時ROS水平明顯升高,表明PM2.5暴露可能是通過ROS抑制三羧酸循環(huán),增強糖酵解方式來為機體提供能量,從而對肝臟的能量代謝產生影響[3];可導致肝臟、脾臟等發(fā)生炎癥反應[4]。該研究于2017年3—5月通過觀察10周大鼠游泳訓練,分析肝臟TG、NEFA數(shù)據(jù)得出PM2.5暴露對于肝臟脂肪代謝的影響,為肝臟的PM2.5暴露損傷提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物

清潔級健康雄性SD大鼠40只,購自河北省實驗動物中心(石家莊市),體重220~250 g。

1.2 實驗動物分組與游泳訓練模型

將體重為(150±10)g的雄性SD大鼠隨機分為4組,每組 10 只,即安靜對照組(C)、運動組(S)、PM2.5暴露組(E)、PM2.5暴露運動組(ES)。 游泳方案:實驗使用游泳池訓練。每次由專人在同一時間對大鼠進行訓練,每周訓練 6 d,休息 1 d,60 min/次。

1.3 大氣細顆粒物收集和染毒實驗

使用流量采樣器,持續(xù)30 d/24 h。氣管滴注對動物進行染毒(對照組滴注等量的生理鹽水),氣管滴注量 6 mg/(kg·b·w),染毒后游泳訓練,期間禁食禁水。

1.4 動物處死及肝臟組織勻漿制作

第10周末,在最后一次染毒運動之后禁食24 h后進行取大鼠斷頭處死后迅速取肝臟組織。將肝臟稀釋1%組織勻漿,離心后分離上清液,放置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5 主要試劑與儀器

甘油三酯(TG)測定試劑盒(cx100管/96樣);游離脂肪酸(NEFA)測試盒(96T)。試劑盒全部購置于南京建成生物工程研究所。小型離心機 (其林貝爾公司);-80℃冰箱(中科美菱)

1.6 統(tǒng)計方法

實驗結果采用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件對大鼠TG、NEFA數(shù)據(jù)處理,計量資料采取均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較用單因素方差分析。采用析因分析,回歸分析進行相關性分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠肝臟TG、NEFA值得檢測結果

與C組相比,E組、S組和ES組TG均有不同程度改變,S組TG降低。NEFA數(shù)值存在不穩(wěn)定性改變。與C組相比,E組明顯增高,而S組與ES組變化不明顯,見表1。

表1 各組大鼠TG、NEFA檢測結果(±s)

表1 各組大鼠TG、NEFA檢測結果(±s)

組別TG(mmol/gprot) NEFA(μmol/gprot)C E S E S 12.636±2.909 33.956±3.128 9.908±1.908 28.340±4.741 90.377±6.919 117.400±7.165 88.402±5.500 91.823±5.145

2.2 各組大鼠TG、NEFA析因分析結果

經析因設計方差分析,誤差方差等同性的Levene檢驗得出,各測試指標均差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示可進行之后分析,經主體間效應檢驗得出,TG,NEFA指標均,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),提示染毒與運動兩因素存在交互作用,是否染毒在運動與不運動組效應不同,且運動與否在染毒與對照組效應也不同,見表2。對兩因素在不同組間的效應做進一步單因素方差分析。

表2 各組大鼠TG、NEFA析因分析結果

經單因素方差分析得出,在運動前提下,不染毒兩組(安靜組與運動組)對比得出TG呈現(xiàn)差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),NEFA差異無統(tǒng)計學意義;在染毒前提下,不運動兩組(安靜組與安靜染毒組)對比得出TG與NEFA均差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見圖1、圖2。

圖1 各組大鼠肝臟TG含量的比較

圖2 各組大鼠肝臟NEFA含量的比較

2.3 各組大鼠TG、NEFA回歸分析結果

經單因素回歸分析,染毒因素標準化系數(shù)均大于運動因素標化系數(shù)??梢娙径拘獜娪谶\動,運動將減弱毒效應,見表3。

表3 不同效應間TG,NEFA標準化系數(shù)

3 討論

PM2.5可造成呼吸、心血管、免疫等多系統(tǒng)的健康損害,并與人群呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的發(fā)病率和死亡率有關[5-7]。該研究建立PM2.5暴露大鼠運動模型,探討其對肝臟的損傷。研究發(fā)現(xiàn)暴露下大鼠肝臟TG 值(0.54±0.05)mmol/L、NEFA 值(46.85±10.26)μmol/L指標均顯著上升,表面PM2.5暴露影響了肝臟脂肪功能,導致肝臟損傷[8]。

研究發(fā)現(xiàn),一次性有氧耐力運動可降低肝臟細胞內SREBP表達,增加糖尿病大鼠能量消耗,降低血清甘油三酯,從而有助于減輕糖尿病大鼠機體的糖脂毒性,降低脂質在肝臟細胞內積聚,防止肝細胞脂肪變性,增強胰島素抵抗[9]。運動可有助于改善肝臟脂肪功能,該研究發(fā)現(xiàn),對比運動組與安靜組,TG、NEFA均不同程度降低,TG具有差異性,但NEFA差異無統(tǒng)計學意義,表明有氧運動在一定程度上可以改善肝臟脂肪功能。

在PM2.5暴露肝臟影響方面研究發(fā)現(xiàn),PM2.5染毒后HK值為 (0.9±0.13)nmol/mg,PK值為 (13.51±2.02)nmol/mg, IDH 值為(1.22±0.25)nmol/mg,活性均下降,且呈劑量反應關系[10]。與該文實驗顯示:E組肝臟TG 值(33.956±3.128)mmol/gprot增高相呼應。 PM2.5暴露之后,小鼠肝臟組織線粒體超微結構改變,ATP的含量明顯下降,丙酮酸、乳酸、ROS的含量顯著上升[11-12]。通過該實驗PM2.5暴露組與PM2.5暴露運動組對比發(fā)現(xiàn),TG 值為(9.908±1.908)mmol/gprot,NEFA值為(88.402±5.500)mmol/gprot,均小于其他 3 組,均有所下降并存在差異性,之后通過析因分析進一步發(fā)現(xiàn),兩者存在交互作用,共同影響大鼠肝臟脂肪功能,且染毒大于運動的影響作用。

綜上所述,PM2.5暴露影響大鼠肝臟脂肪代謝功能,運動與PM2.5暴露存在交互作用,該作用與運動調節(jié)大鼠肝臟功能有關。

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