管志龍

摘要：過量食用高脂肪飲食（HFD）可能會(huì)導(dǎo)致肥胖并增加相關(guān)健康疾病的易感性。黑腹果蠅已成為研究HFD對(duì)代謝、心功能、攀爬能力、衰老影響的重要模型。

關(guān)鍵詞：高脂膳食;果蠅;行為;心功能;壽命

1 HFD對(duì)脂質(zhì)代謝的影響

我們首先闡述的是HFD對(duì)果蠅新陳代謝的影響。當(dāng)果蠅被喂食含有30%椰子油飽和脂肪的飲食5天[2]時(shí)，果蠅全身TG含量呈劑量依賴性增加。這表明果蠅以劑量依賴的方式積累脂質(zhì)。接下來，我們測(cè)試了椰子油中的主要單個(gè)脂肪酸（FA）是否也會(huì)導(dǎo)致TG增加。我們發(fā)現(xiàn)月桂酸或肉豆蔻酸（椰子油的主要成分）會(huì)導(dǎo)致全身TG顯著增加[1]。其次，我們要確定HFD誘導(dǎo)的肥胖引起的胰島素和葡萄糖穩(wěn)態(tài)變化是否在功能上保持不變，我們測(cè)試了喂食HFD的果蠅的葡萄糖和胰島素穩(wěn)態(tài)變化。在使用30%HFD兩天后，果蠅的總葡萄糖含量下降[3，4]，同時(shí)果蠅胰島素樣肽2（dilp2）轉(zhuǎn)錄水平增加。服用HFD飲食5天后，葡萄糖水平上升，而dilp2水平繼續(xù)下降。此外，與采用正常食物（NF）飲食的果蠅相比，采用HFD的果蠅pAkt逐漸減少?？傊?，這些數(shù)據(jù)表明果蠅模型在HFD上表現(xiàn)出代謝綜合征和肥胖的核心方面。

2 HFD對(duì)心功能的影響

評(píng)價(jià)心功能的指標(biāo)很多。使用M模式來量化心率（HR）、心臟周期（HP）、收縮間隔（SI）和舒張間隔（DI）、收縮直徑（SD）、舒張直徑（DD）、縮短分?jǐn)?shù)（FS）、顫動(dòng)（FL）和心律失常（AI）。M-mode結(jié)果表明，與NFD相比，HFD果蠅顯著增加了HR、AI和FL;HP、DI、SI、DD和SD顯著下降。FS沒有顯著差異[5]。這些數(shù)據(jù)表明，在HFD條件下，果蠅的心跳加快，伴有心律失常和顫動(dòng)，但縮短分?jǐn)?shù)沒有顯著變化，這讓我們很容易聯(lián)想到心律失常性心肌病[6]。這表明果蠅的心臟功能在HFD下受損。非常感興趣的是，果蠅運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改善了心臟功能[7]，特別是對(duì)于HFD引起的心臟損傷[5]。果蠅在過量食用高脂肪食物時(shí)，可以通過運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練降低心臟功能受損的風(fēng)險(xiǎn)，增加心臟收縮率，增強(qiáng)心臟泵血功能。

3 HFD對(duì)攀爬能力的影響

最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，脂肪堆積后，活動(dòng)水平往往會(huì)降低[8]。HFD條件下果蠅的活動(dòng)水平。通常果蠅更喜歡逆重力移動(dòng)（負(fù)地向性）。當(dāng)在geotaxic活性的改變測(cè)試中我們發(fā)現(xiàn)，HFD喂養(yǎng)果蠅表現(xiàn)出geotaxic行為的顯著減少，在geotaxic行為實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)間結(jié)束后，在小瓶底部的果蠅，最終會(huì)爬到頂部，盡管速度更慢，也不那么有力。這些數(shù)據(jù)表明，食用HFD會(huì)對(duì)果蠅的活動(dòng)水平產(chǎn)生不利的、類似昏昏欲睡的影響。

果蠅的攀爬能力和TG水平。結(jié)果表明，在不同的飲食條件下，果蠅的攀爬指數(shù)差異很大。喂食HFD導(dǎo)致果蠅攀爬指數(shù)顯著下降并增加全身TG水平。果蠅進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，NFD期間攀爬能力略有提高，并降低全身TG水平。但是，在喂食HFD時(shí)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以抵抗HFD引起的低攀爬能力，也可以抵抗全身TG水平的增加。這些結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以調(diào)節(jié)全身的脂質(zhì)水平并降低全身TG，從而保護(hù)心臟免受HFD引起的功能損害。它還可以將攀爬能力提高到略高于正常水平的水平[5]。

4 HFD對(duì)壽命的影響

1天齡處女雌性果蠅暴露于HFD食物的壽命測(cè)試中，與ND對(duì)照組相比，富含10%脂質(zhì)的食物的總壽命和中值壽命均縮短，而30%脂質(zhì)飲食進(jìn)一步縮短了壽命。對(duì)照組的中位生存時(shí)間為33天，10%HFD為31天，30%HFD為28天，不同飲食的生存曲線差異顯著（P<0.001）。

5總結(jié)

總之，從我們已有的文獻(xiàn)表明，HFD對(duì)于生命體的危害是多方面的。接觸 HFD 不僅會(huì)縮短壽命，還會(huì)加速與年齡相關(guān)的行為惡化，例如負(fù)面趨地性，還會(huì)導(dǎo)致生育能力下降。在果蠅遺傳模型中發(fā)現(xiàn)這些 HFD 誘導(dǎo)的肥胖表型將允許對(duì)肥胖表型進(jìn)行詳細(xì)剖析，特別是關(guān)于心臟脂毒性效應(yīng)（并可能模仿糖尿病心肌病的方面）?？傊塇FD 誘導(dǎo)的肥胖模型的出現(xiàn)為研究慢性脂質(zhì)過量的放松管制過程和疾病開辟了許多新視野。

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