趙 颯 時藝珊
(沈陽醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科,遼寧 沈陽 110002)
肥胖在發(fā)達國家和發(fā)展中國家廣泛流行,已成為世界范圍內(nèi)最受注目的營養(yǎng)性疾病之一。所以,肥胖的研究越來越受到人們的重視,已成為研究的熱點。在過去的十幾年中許多學者將研究的重點放在成年時飲食對肥胖發(fā)生的影響上[1],而近幾年的大量流行病學研究和動物學研究發(fā)現(xiàn),早期飲食可以持續(xù)影響機體的代謝,使機體對早期經(jīng)歷產(chǎn)生記憶,進而影響成年時肥胖的發(fā)生[2]。所以,本研究從生命早期(胚胎期和斷乳后)的飲食入手,探討早期高脂飲食對大鼠肥胖相關(guān)基因表達產(chǎn)生何種影響,動態(tài)觀察作用的持續(xù)性,報道如下。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物:本實驗所用Wistar大鼠,40只,體質(zhì)量325~378 g,SPF級(購于遼寧長生生物科技股份有限公司)。
1.1.2 飼料:基礎(chǔ)飼料配方參考了美國官方分析化學師協(xié)會(AOAC)配方,原料組成:酪蛋白20(g/100 g);豬油5(g/100 g);玉米淀粉63(g/100 g);混合無機鹽3.5(g/100 g);混和維生素1.5(g/100 g);膳食纖維1(g/100 g);總能量1682.57(kJ)。高脂飼料:標準飼料基礎(chǔ)上添加15%豬油、0.1%膽固醇。
1.2 方法
1.2.1 動物分組及處理:Wistar雌性大鼠40只,受孕后隨機分為高脂飲食組(HFG)20只及正常飲食組(NG)20只,分娩后胎仔由妊娠期間正常飲食的母鼠喂哺,斷乳后給予正常飲食至出生后8周,每組再分為兩個亞組(1、2),分別給予高脂飲食(HFG-1、NG-1)和正常飲食(HFG-2、NG-2),再持續(xù)6周,分別記錄每組動物的體質(zhì)量。分別在剛出生、出生后8周、出生后14周等不同時期處死動物,取出肝臟,0.1%DEPC水處理,迅速用液氮速凍,放于-80 ℃冰箱長保存,備用。
1.2.2 實驗儀器和所用試劑。RT-PCR試劑盒:大連TaKaRa公司(大連寶生物技術(shù)有限公司);總RNA提取試劑:美國Promega公司提供Trizol;DNAMarker:大連TakaRa公司DL,2000;測定RNA濃度和純度:UV-120型(日本)紫外分光光度計;Primer合成:上海生工生物工程公司;美國國立圖書館medilin基因庫檢索基因全序列。
1.2.3 RT-PCR測定:取肝臟組織100 mg,用RNA提取試劑盒提取肝臟組織總RNA,用紫外分光光度計測量、計算RNA純度及濃度。將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA,1 μL cDNA為模板進行PCR反應,反應體系10 μL,最佳退火溫度均為60 ℃。目的基因FAS引物序列為:上游:5'-GGCGGGTCTATGCCACTAT-3';下游:5'-TGGATGAGTTGTTCCTGTGC-3'。內(nèi)參照物β-actin引物序列為:上游:5'-ACGAGGCCCAGAGCAAGAG-3',下游:5'-GGTGTGGTGCCAGATCTTCTC-3'。
1.2.4 統(tǒng)計學方法:采用SPSS14.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間差異采用方差分析進行處理。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 不同飲食組的大鼠在不同時期體質(zhì)量對比:高脂組(HFG)大鼠分娩后胎仔體質(zhì)量、出生后8周體質(zhì)量及出生后14周體質(zhì)量均明顯高于正常飲食組(NG),對比有統(tǒng)計學意義(P<0.05);出生后14周,組間比較高脂飲食亞組(HFG-1、NG-1)體質(zhì)量明顯高于正常飲食亞組(HFG-2、NG-2),對比有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。
表1 各組體質(zhì)量變化(g,±s)
表1 各組體質(zhì)量變化(g,±s)
注:組間比較,#P<0.05;亞組比較,*P<0.05
2.2 高脂飲食對不同時期大鼠肝臟中脂肪合成相關(guān)基因FAS mRNA表達量的影響:高脂組(HFG)大鼠分娩后胎仔、出生后8周FAS基因mRNA表達量均明顯高于正常飲食組(NG),對比有統(tǒng)計學意義(#P<0.05);出生后14周,HFG-1組雖然經(jīng)歷一段時間的正常飲食,但8周后再予高脂飲食后,F(xiàn)AS基因mRNA表達量明顯升高,分別與HFG-2組、NG-1組、NG-2組比較均有統(tǒng)計學意義(*P<0.05);出生后14周,HFG-2組雖然一直給予正常飲食,但與NG-1組比較,F(xiàn)AS基因mRNA表達量明顯升高,對比有統(tǒng)計學意義(*P<0.05);出生后14周,NG-1組雖然8周后改為高脂飲食,但與NG-2組比較,F(xiàn)AS基因mRNA表達量無明顯升高,對比無統(tǒng)計學意義(#*P>0.05),見表2、圖1。
表2 各組大鼠FAS基因mRNA表達量(FAS/β-actin,±s)
表2 各組大鼠FAS基因mRNA表達量(FAS/β-actin,±s)
注:#P<0.05,*P<0.05,**P<0.05,*#P>0.05
圖1 各組大鼠FAS基因mRNA表達量對比圖
肥胖是能量攝入大于能量消耗的一種常見的營養(yǎng)失調(diào)癥,由于食物攝入過多或機體代謝的改變而導致體內(nèi)脂肪積聚過多造成體質(zhì)量過度增長并引起人體病理、生理改變或潛伏。引起肥胖發(fā)生的原因很多,主要包括內(nèi)因和外因兩個方面。內(nèi)因是指肥胖發(fā)生的遺傳學基礎(chǔ)[3],近年來的研究發(fā)現(xiàn)了一些與肥胖有關(guān)的基因,其中比較重要的基因:與脂肪合成代謝有關(guān)的脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂肪酶(LPL),與脂肪分解代謝有關(guān)的激素敏感性脂肪酶(HSL)、肉堿?;D(zhuǎn)移酶Ⅰ(CPTⅠ)及與熱能消耗有關(guān)的解耦聯(lián)蛋白(UCPs)等[4]。已有研究證實,肥胖相關(guān)蛋白酶脂肪酸合成酶(FAS)是動物體內(nèi)長鏈脂肪酸從頭合成途徑中最后一步關(guān)鍵酶,是一種關(guān)于脂肪酸再生能力并起重要作用的限速酶[5],其蛋白質(zhì)的多寡、活性的高低直接影響著脂肪合成能力的強弱,肥胖就是由于它過度的表達,導致了生物體內(nèi)脂肪的沉積[6-7]。外因主要包括飲食、體力活動、社會行為等因素,其中飲食對肥胖的影響最大,尤其是高脂肪飲食與肥胖的關(guān)系密切[8]。目前的研究認為,絕大多數(shù)肥胖的發(fā)生是內(nèi)因和外因相互作用的結(jié)果,并且生命早期(尤其是胎兒期和嬰兒期)的飲食與基因的相互作用對肥胖的發(fā)生、發(fā)展具有更為重要的意義[9-10]。
本研究中從孕鼠時期開始給予高脂飲食組,雖然出生后恢復正常飲食,但其后代不同時段檢測FAS基因呈持續(xù)高表達,同時體質(zhì)量明顯增高甚至發(fā)生肥胖;而從孕鼠時期開始正常飲食組,雖然成年后進食高脂飲食,但FAS基因表達增高不明顯,體質(zhì)量增加緩慢。說明孕期飲食程序化影響著后代肥胖相關(guān)蛋白FAS基因的表達,對成年肥胖的發(fā)生有長期影響,為早期預防和控制肥胖提供科學依據(jù)。