甜菜堿對大鼠機(jī)體脂肪代謝的影響及肝脂代謝機(jī)制研究.pdf

1、甜菜堿(Betaine)又稱三甲基甘氨酸，是甘氨酸季胺衍生物，其分子式為C5H11O2N，是一種無毒的天然化合物。研究表明甜菜堿對于脂肪代謝有著突出的調(diào)控能力。但是甜菜堿對脂肪代謝的調(diào)控機(jī)制以及系統(tǒng)的體內(nèi)碳代謝的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控通路仍沒被揭示，還需要做深入系統(tǒng)的研究探索。本研究以SD大鼠為研究對象，探討在低脂和高脂日糧條件下，甜菜堿對大鼠血液、肌肉及脂肪組織脂肪脂代謝的影響，重點研究甜菜堿對肝臟脂質(zhì)代謝影響及機(jī)制。為動物機(jī)體甲基代謝的深入研究及

2、甜菜堿的科學(xué)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　選擇32只4周齡SD大鼠，按體重相近的分組方法隨機(jī)分成4組，每組8只。分別在低脂和高脂日糧條件下，灌胃生理鹽水與甜菜堿，實驗設(shè)計如下:基礎(chǔ)日糧+生理鹽水組、基礎(chǔ)日糧+甜菜堿組、高脂日糧+生理鹽水組和高脂日糧+甜菜堿組。生理鹽水與甜菜堿按400mg/kg劑量于每日下午5:00定時灌胃，試驗期為28天。飼養(yǎng)結(jié)束后，麻醉實驗大鼠，摘除眼球進(jìn)行采血，緊急脫臼法處死后迅速收集血清、

3、肝臟、肌肉及脂肪組織用于后續(xù)的指標(biāo)測定和分析。主要研究結(jié)果如下:
　　1、甜菜堿對生長及血液脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧的兩組，體重和飼料消耗水平從第二周開始添加甜菜堿組均高于沒有添加甜菜堿組，但差異均不顯著。高脂組血清甘油三酯、總膽固醇和游離脂肪酸的含量均顯著高于低脂組，說明高脂日糧增加了機(jī)體的負(fù)荷，高血脂現(xiàn)象顯著。血清中卵磷脂與極低密度脂蛋白高脂組高于低脂組，添加甜菜堿組均高于對照組，表明添加甜菜

4、堿增強(qiáng)了血清中脂肪的轉(zhuǎn)運(yùn)。飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧組兩組內(nèi)，添加甜菜堿組顯著提高血清中成纖維細(xì)胞生長因子-21的水平(P＜0.05)。
　　2、甜菜堿對肌肉組織脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　高脂組飼糧中添加甜菜堿有增加肌肉組織內(nèi)脂肪含量的趨勢。添加甜菜堿后低脂組和高脂組肌肉中肉堿含量均顯著升高(P＜0.05)，肌肉組織HE切片、油紅O切片圖以及陽性率數(shù)據(jù)分析可從直觀和事實的角度說明高脂組添加甜菜堿有增加了肌肉內(nèi)脂肪含量的趨勢

5、(P=0.06)。另外，添加甜菜堿后低脂組和高脂組肌肉中肉堿含量均顯著升高，高脂組均顯著高于低脂組，添加甜菜堿的低脂組和高脂組分別提高了9.4％、17.5％。飼喂低脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿可顯著增加了肌肉中成纖維細(xì)胞因子-21的含量(P＜0.05)。
　　3、甜菜堿對脂肪組織脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　高脂組添加甜菜堿顯著降低了脂肪組織中甘油三酯含量(P＜0.05)，顯著增加了游離脂肪酸的含量(P＜0.05)。添加甜菜堿高脂組極

6、顯著提高了激素敏感脂肪酶的活性和肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1的酶活性(P＜0.05)。甜菜堿可增強(qiáng)脂肪組織中的脂肪動員，β-氧化氧化分解加強(qiáng)，減少脂肪組織的脂肪沉積，脂肪分解以游離脂肪酸的形式進(jìn)去血清，為肌肉組織合成肌內(nèi)脂肪提供充足底物。飼喂高脂膳食組內(nèi)添加甜菜堿可顯著提高了脂肪組織中成纖維細(xì)胞因子21的水平(P＜0.05)。
　　4、甜菜堿對肝臟脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　肝臟中甘油三酯含量高脂組均高于低脂組，其中高脂日糧的對照組肝

7、臟中甘油三酯含量顯著高于低脂組(P＜0.05)，說明高脂引起了肝臟內(nèi)脂肪的大量堆積，高脂組添加甜菜堿可以顯著降低肝臟中脂肪的含量。組織切片直觀反映了甜菜堿減少脂肪堆積的現(xiàn)象，油紅O陽性率分析結(jié)果成顯著(P＜0.05)。無論是低脂組還是高脂組，添加甜菜堿后甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶酶活性顯著增強(qiáng)(P＜0.05)，表明肝臟中的甲基代謝加強(qiáng)。同時，添加甜菜堿組與對照組相比卵磷脂水平也顯著提高(P＜0.05)，因此增加了VLDL的分泌及對肝臟內(nèi)

8、脂肪的轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　5、甜菜堿對肝臟脂肪代謝關(guān)鍵基因及調(diào)控元件FGF21表達(dá)的影響
　　飼喂低脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿顯著提高了PPARa基因的表達(dá)(P＜0.05)，對其他基因表達(dá)的影響差異均不顯著。飼喂高脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿顯著提高了BHMT、PPARa、AMPK、CPT1的表達(dá)(P＜0.05)，而顯著降低了SREBP-1c的表達(dá)(P＜0.05)。表明添加甜菜堿顯著增強(qiáng)了肝臟內(nèi)脂肪的氧化分解代謝，同時抑制了脂肪合成;從而達(dá)到降低

9、脂肪肝的作用。飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧組兩組內(nèi)，添加甜菜堿組顯著提高肝臟中成纖維細(xì)胞生長因子-21的水平(P＜0.05)，低脂組和高脂組分別提高了19.42％、17.92％。同時，肝臟中FGF21的基因表達(dá)和蛋白表達(dá)趨勢相同，添加甜菜堿可顯著提高FGF21的表達(dá)。
　　上述結(jié)果提示:甜菜堿對大鼠機(jī)體的脂質(zhì)代謝產(chǎn)生了一定程度的影響，增強(qiáng)了血液中脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，高脂日糧組添加甜菜堿可增加肌肉組織內(nèi)脂肪的含量，增強(qiáng)脂肪組織中的脂肪動員，顯