低氧對(duì)大鼠脂肪代謝的影響及組織作用靶點(diǎn)的研究.pdf

1、目的：
　　低氧是臨床許多疾病共同的病理生理因素，長(zhǎng)期慢性低氧對(duì)機(jī)體的損害是多方位的，其對(duì)機(jī)體的危害逐漸引起人們的重視。研究發(fā)現(xiàn)慢性低氧時(shí)機(jī)體可表現(xiàn)為脂肪代謝異常，其機(jī)制與低氧影響血脂在肝臟內(nèi)代謝的關(guān)鍵酶有關(guān)。而脂肪代謝紊亂是動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的首要獨(dú)立危險(xiǎn)因素，肥胖、脂肪代謝紊亂以及心血管疾病三者之間存在密切聯(lián)系。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)低氧對(duì)脂代謝影響的研究很少，且多集中在對(duì)細(xì)胞損傷及相關(guān)適應(yīng)機(jī)制方面，缺乏整體水平的觀察，尤其是慢性持

2、續(xù)性低氧，未見類似研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)意在模擬體內(nèi)低氧狀態(tài)，在整體水平上探討低氧對(duì)大鼠體重、血糖及血脂的影響，在組織水平上，檢測(cè)肝臟、脂肪組織及骨骼肌中低氧和脂代謝相關(guān)基因mRNA的變化，觀察目的基因在不同靶器官中表達(dá)的差異，進(jìn)而了解低氧與脂肪代謝的關(guān)系，初步探討復(fù)氧后上述病理變化的恢復(fù)情況及可能機(jī)制，尋找對(duì)低氧刺激敏感的靶器官及指標(biāo)，為疾病的早期診斷、早期干預(yù)提供新的思路及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　方法：
　　選取3周齡雄性wistar

3、大鼠56只，隨機(jī)分為三大組，7小組，每小組8只。分別為:常氧-3（常氧3周后處死）、低氧-3（低氧3周后處死）、常氧-6（常氧6周后處死）、低氧-6（低氧6周后處死）、復(fù)氧-6（低氧3周后轉(zhuǎn)常氧恢復(fù)3周后處死）、常氧-12（常氧12周后處死）和復(fù)氧-12（低氧6周轉(zhuǎn)常氧恢復(fù)6周后處死）
　　低氧處理結(jié)束后，測(cè)量所有大鼠體重、血糖、血脂及血清高分子量脂聯(lián)素和白介素-6水平;取大鼠肝臟、皮下脂肪、棕色脂肪、內(nèi)臟脂肪和骨骼肌組織應(yīng)用實(shí)時(shí)

4、熒光定量RT-PCR方法，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)6周三組大鼠上述組織中低氧及脂代謝相關(guān)基因mRNA的變化。
　　結(jié)果：
　　1.實(shí)驗(yàn)3周時(shí)，低氧-3組大鼠血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(7.18±0.41vs6.52±0.29×1012/L，P＜0.01)和血紅蛋白含量(187.50±13.43vs141.63±6.12g/L，P＜0.01)均明顯高于常氧-3組，分別是常氧組的1.10和1.32倍。實(shí)驗(yàn)6周時(shí)也出現(xiàn)類似的情況，低氧-6組大鼠血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和血

5、紅蛋白含量分別是常氧-6組的1.13和1.42倍(P＜0.05，P＜0.01)，低氧3周后轉(zhuǎn)常氧恢復(fù)3周后（即復(fù)氧-6組）大鼠血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(6.62±0.5×1012/L)和血紅蛋白含量(144.57±13.00g/L)均明顯降低(P＜0.01），與常氧-6組無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平;低氧6周后轉(zhuǎn)常氧恢復(fù)6周后（即復(fù)氧-12組）也出現(xiàn)類似的情況，大鼠上述兩項(xiàng)指標(biāo)均與常氧-12組無顯著性差異(P=0.19，P=0.28)。證明低氧

6、大鼠模型構(gòu)建成功。
　　2.整體水平
　　a)實(shí)驗(yàn)3周時(shí)，低氧-3組大鼠體重較常氧-3組下降約20％(170.59±7.30vs213.96±13.42g，P＜0.01);實(shí)驗(yàn)6周時(shí)，低氧-6組大鼠體重較常氧-6組減少約40％(P＜0.01)，復(fù)氧-6組大鼠體重(278.00±10.46g)較低氧-6組顯著增加(P＜0.01），但未恢復(fù)到常氧組水平(P＜0.01）;實(shí)驗(yàn)12周時(shí)，復(fù)氧-12組大鼠體重仍低于常氧-12組約13％

7、(，P＜0.01)。
　　b)實(shí)驗(yàn)6周時(shí)，低氧-6組大鼠空腹血糖較常氧-6組明顯降低(3.52±0.59vs8.80±1.64mmol/L，P＜0.01)，復(fù)氧-6組大鼠空腹血糖較低氧-6組顯著升高(P＜0.05)，與常氧-6組無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平;但實(shí)驗(yàn)12周時(shí)，復(fù)氧-12組大鼠空腹血糖仍低于常氧-12組(8.68±1.38vs11.03±1.50mmol/L,P＜0.01)。
　　c)低氧組大鼠血總膽固醇(C

8、HO)水平較常氧組明顯降低（3周:1.66±0.14vs2.09±0.18mmol/L;6周:1.16±0.10vs1.65±0.24mmol/L，P＜0.01）;復(fù)氧-6組大鼠CHO較低氧-6組顯著升高((1.63±0.05vs1.16±0.10mmol/L，P＜0.01)，與常氧-6組(無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平;與低氧對(duì)大鼠CHO的影響一樣，大鼠高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)也出現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)，即低氧組大鼠血HDL-C水

9、平較常氧組明顯降低(P＜0.01)，且在復(fù)氧后可恢復(fù)至常氧水平。與大鼠HDL-C的結(jié)果相反，低氧-6組大鼠血低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和游離脂肪酸(FFA)較常氧-6組顯著升高(P＜0.01），且在復(fù)氧-6組可完全恢復(fù)至常氧水平;而血甘油三酯(TG)水平僅在低氧-6組大鼠中明顯降低(P＜0.01），復(fù)氧后并不能恢復(fù)。
　　d)采用ELISA方法測(cè)定大鼠血清高分子量脂聯(lián)素和白介素-6的水平，結(jié)果顯示，低氧干預(yù)后，復(fù)氧-12組血

10、清高分子量脂聯(lián)素水平較常氧-12組明顯升高(17.08±2.35vs14.47±1.73μg/mL，P＜0.05)，其余各組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;白介素-6水平各組間無顯著性差異。
　　3.組織水平
　　a)低氧相關(guān)基因:低氧-6組大鼠皮下脂肪中HIF-1α的相對(duì)表達(dá)量較常氧-6組明顯上調(diào)(276.87±2.77vs100±4.03，P＜0.05)，復(fù)氧-6組大鼠棕色脂肪中HIF-1α相對(duì)表達(dá)量(121.11±1.47)較低氧-6

11、組(97.96±1.53)顯著升高(P＜0.05)，與常氧-6組無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平;HO-1相對(duì)表達(dá)量在低氧-6組大鼠肝臟(236.54±2.53vs100±1.41，P＜0.05)和骨骼肌(131.59±1.19vs100±1.23，P＜0.01)中明顯升高，經(jīng)過3周復(fù)氧后較低氧-6組顯著降低(P＜0.01），與常氧-6組無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平。
　　b)細(xì)胞因子:低氧-6組大鼠骨骼肌中脂聯(lián)素相對(duì)表達(dá)量較

12、常氧-6組明顯升高(131.59±1.19vs100±1.23，P＜0.01)，經(jīng)過3周復(fù)氧后較低氧-6組顯著降低(P＜0.01），與常氧-6組無顯著性差異，完全恢復(fù)至常氧水平;低氧-6組大鼠內(nèi)臟脂肪中IL-6的相對(duì)表達(dá)量較常氧-6組降低(51.91±2.31vs100±2.02，P＜0.05)。
　　c)信號(hào)因子:低氧時(shí)皮下脂肪中AMPK(259.88±3.03vs100±2.95，P＜0.05)和NF-κB(184.41±2.

13、17vs100±1.56，P＜0.05)表達(dá)上調(diào)，復(fù)氧后無明顯下降;AMPK在棕色脂肪中表達(dá)下調(diào)(48.93±1.71vs100±1.55，P＜0.01)，且在復(fù)氧后可恢復(fù)至常氧水平(P＜0.01）。
　　結(jié)論：
　　1.低氧可通過激活NF-κB，啟動(dòng)其所調(diào)控的炎癥因子TNF-α和IL-6的表達(dá)，引起這兩種炎癥因子的釋放，其可能是連接NF-κB影響脂質(zhì)代謝異常的重要橋梁。
　　2.通過設(shè)立復(fù)氧干預(yù)組，證實(shí)了復(fù)氧干預(yù)后機(jī)