孕期和哺乳期高果糖攝入對(duì)子代雌鼠體重、糖代謝及血清脂聯(lián)素水平影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，兒童肥胖的發(fā)病率不斷增高，并呈低齡化趨勢(shì)，已成為嚴(yán)重危害人體健康的主要公共衛(wèi)生問題之一。雖然傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為遺傳因素、攝入的能量過多和缺乏運(yùn)動(dòng)等是肥胖發(fā)生的主要原因，但越來越多的研究報(bào)道:胎兒時(shí)期營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)日后肥胖和胰島素抵抗等疾病的發(fā)生有重要影響。隨著近年來含果糖食物和飲料消耗量的逐年快速增加，兒童和成人超重肥胖發(fā)病率也快速升高，特別是孕婦在整個(gè)孕期高果糖食物的攝入量也明顯增高。由于孕期和哺乳期高果糖攝入可能增加后代肥胖發(fā)生的研

2、究報(bào)道較少，因此，探討發(fā)育早期高果糖暴露對(duì)子代體重的影響及其分子機(jī)制，對(duì)今后制定孕期適宜果糖攝入量，預(yù)防子代肥胖與妊娠期糖尿病的發(fā)生具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　果糖是左旋性的六碳酮糖，是葡萄糖的同分異構(gòu)體，為最甜的天然甜味劑，主要存在于蜂蜜、水果、菊芋、菊苣等菊科植物中。近年來，隨著高果糖玉米糖漿(High Fructose Corn Syrup，HFCS)技術(shù)瓶頸的突破，HFCS有替代果糖的趨勢(shì)。HFCS是通過發(fā)酵或異構(gòu)酶法由玉米淀

3、粉生產(chǎn)的果糖含量較高的物質(zhì)（如常用的HFCS-55含55％果糖和45％葡萄糖），由于其甜味的獨(dú)特和生產(chǎn)成本的低廉，被廣泛添加于飲料和糕點(diǎn)等食品中。美國(guó)有調(diào)查報(bào)道:果糖的消耗量與總糖消耗量的比例由1970年的每人每天零消耗上升到近期每人每天41％。研究發(fā)現(xiàn)果糖攝入并不刺激胃分泌飽食因子饑餓素(ghrelin)，因此，果糖的攝入在一定程度上可能會(huì)增加攝入食物的總熱量，這可能是引起肥胖發(fā)生的原因之一。由于果糖攝入后不會(huì)引起餐后胰島素分泌增高，

4、由此果糖一直被認(rèn)為是糖尿病患者比較安全的食用糖類。最近動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，用果糖為50％的飼料喂養(yǎng)孕期和哺乳期的大鼠，可使孕鼠出現(xiàn)血糖濃度升高以及肝臟的糖異生酶活性增加。高果糖攝入與肥胖關(guān)系的研究引起關(guān)注。
　　由于肥胖不僅使體脂肪含量明顯升高，而且使脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子水平明顯改變。脂聯(lián)素(Adiponectin，ADP)，是一種重要的脂肪因子，參與糖代謝和脂肪酸氧化，在維持糖、脂代謝平衡方面起著重要的調(diào)節(jié)作用，并且ADP水平降低被

5、認(rèn)為是糖尿病發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一。目前有少數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)報(bào)道，高果糖暴露可降低大鼠血漿ADP水平。
　　近年來，高果糖暴露引起血脂代謝異常的動(dòng)物和人群研究報(bào)道較多，但高果糖攝入與肥胖和糖代謝紊亂的研究報(bào)道比較少?？紤]到發(fā)育早期不良環(huán)境暴露對(duì)兒童肥胖及相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展的長(zhǎng)期影響，本實(shí)驗(yàn)以孕期和哺乳期為發(fā)育早期模型，研究不同劑量果糖暴露對(duì)子代體重、糖代謝及血清ADP水平的影響，并探討果糖對(duì)皮下脂肪組織ADP蛋白表達(dá)的影響。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)相關(guān)

6、文獻(xiàn)，確定不同果糖暴露組（10％果糖、13％果糖、20％果糖），由于13％蔗糖是日常生活中人們經(jīng)常攝入的糖類，因此將13％蔗糖組作為陽性對(duì)照組。對(duì)孕期和哺乳期母鼠采用自由飲水的方式暴露上述劑量果糖和蔗糖2個(gè)月，檢測(cè)出生后7W(相當(dāng)青春期)子代雌性大鼠體重、空腹血糖、胰島素和血清ADP水平以及皮下脂肪組織ADP蛋白表達(dá)水平，探討生命早期高果糖攝入對(duì)子代體重和糖代謝影響的劑量-效應(yīng)關(guān)系及相關(guān)機(jī)制，為進(jìn)一步探討發(fā)育早期不良環(huán)境暴露與子代肥胖及

7、糖尿病的關(guān)系及機(jī)制提供參考依據(jù)，為有效制定肥胖防治措施提供科學(xué)依據(jù)。
　　目的:
　　探討生命早期高果糖暴露對(duì)青春期子代雌性大鼠體重、空腹血糖、胰島素、血清脂聯(lián)素水平和脂肪組織脂聯(lián)素蛋白表達(dá)水平的影響，闡述果糖對(duì)體重和糖代謝影響的劑量-效應(yīng)關(guān)系及機(jī)制，為進(jìn)一步探討兒童肥胖發(fā)生原因及機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)，為有效防治兒童肥胖發(fā)生提供參考依據(jù)。
　　方法:
　　一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)及樣品采集
　　選用清潔級(jí)的SD大鼠6

8、0只，其中包括雌性大鼠40只，體重在200-250g之間;雄性大鼠20只，體重250-350g之間，購(gòu)于中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心，動(dòng)物合格證號(hào):SYXK(遼)2008-0005。將雌雄SD大鼠進(jìn)行分籠飼養(yǎng)，首先適應(yīng)性的喂養(yǎng)7天之后每日晚18點(diǎn)，按照雌∶雄比例2∶1進(jìn)行合籠交配，并且次日清晨對(duì)雌性大鼠陰栓檢測(cè)和陰道涂片，確定陰道內(nèi)是否有精子存在，凡是查到有精子雌性大鼠，將其確定為妊娠第0天(gestation day0，GD0)。選取2周內(nèi)妊

9、娠的母鼠，按照隨機(jī)化原則分為以下5組，分別為對(duì)照組（正常水）、10％果糖、13％果糖、20％果糖和13％蔗糖組，每組7只孕鼠，單籠飼養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組大鼠從妊娠第6天(GD6)至哺乳期結(jié)束（即仔鼠出生后第21天）采用自由飲水方式攝入果糖或蔗糖，每天記錄大鼠飲水量，并新配制相應(yīng)濃度的果糖或蔗糖溶液。斷乳后子代鼠飲用正常水（不含果糖），繼續(xù)喂養(yǎng)4周。每天稱取攝食量和飲水量，每周按照同一時(shí)間稱量并記錄子代大鼠體重。大鼠飼養(yǎng)環(huán)境溫度為20±2℃，相對(duì)濕

10、度55％-65％，晝夜明暗交替時(shí)間為12 h∶12 h。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，進(jìn)行大鼠腹主動(dòng)脈采血，收集的血液在室溫下靜置2h后，3000轉(zhuǎn)/分離心10min，分離血清并進(jìn)行分裝，-70℃存儲(chǔ)，用于測(cè)定血清血糖、血清胰島素以及血清脂聯(lián)素水平。
　　摘取各臟器，包括肝臟、腎臟、生殖器（卵巢+子宮）周圍脂肪和皮下脂肪并稱量重量后，-70℃存儲(chǔ)，皮下脂肪用于檢脂聯(lián)素蛋白表達(dá)水平。
　　二、統(tǒng)計(jì)分析
　　使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS

11、13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X± SD)表示。各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較，采用單因素方差分析(one-way analysis of variance，ANOVA)。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)資料分析時(shí)，當(dāng)方差齊性時(shí)，用SNK檢驗(yàn)方法進(jìn)行兩兩比較;當(dāng)方差不齊時(shí)，使用Dunllett's T3檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
　　結(jié)果:
　　一、果糖暴露對(duì)母鼠孕期和哺乳期體重增量、攝食量和飲水量的影響
　　在整個(gè)孕期期間，與對(duì)照組

12、比較，實(shí)驗(yàn)組孕鼠的平均體重增量沒有明顯差異(P＞0.05）;20％果糖組和13％蔗糖組的平均攝食量明顯減少，10％、13％和20％果糖組及13％蔗糖組的母鼠平均飲水量均明顯增高，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)。在哺乳期，與對(duì)照組比較，各實(shí)驗(yàn)組母鼠的平均體重增量沒有明顯差異(P＞0.05）;20％果糖組和13％蔗糖組的母鼠平均攝食量明顯減少，13％蔗糖組的平均飲水量明顯升高，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義（P＜0.05）。

13、
　　二、孕期和哺乳期母鼠蛋白質(zhì)攝入量、食物能量、及總能量
　　在整個(gè)孕期，與對(duì)照組比較，10％、13％和20％果糖組以及13％蔗糖組的平均蛋白質(zhì)攝入量和食物來源的熱能攝入量均明顯減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01);但10％果糖組、13％果糖組、20％果糖組和13％蔗糖組總能量攝入量明顯高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）。在整個(gè)哺乳期，與對(duì)照組比較，13％果糖組、20％果糖組和13％蔗糖組的平均

14、蛋白質(zhì)攝入量均明顯減少，20％果糖組和13％蔗糖組的食物來源熱能攝入量也明顯降低，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01);13％和20％果糖組13％蔗糖組平均總能量攝入明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）。
　　三、果糖暴露對(duì)斷乳后子代雌性大鼠攝食量的影響
　　與對(duì)照組比較，斷乳后第一周，各實(shí)驗(yàn)組子代雌性大鼠攝食量分別與對(duì)照組相比，均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異（P＞0.05）;但斷乳后的第二周和第三周，13％

15、果糖組、20％果糖組子代雌性大鼠攝食量明顯增加，斷乳后第四周13％果糖組、20％果糖組和13％蔗糖組子代雌性大鼠攝食量均明顯增加，以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　四、果糖暴露對(duì)斷乳后子代雌性大鼠體重的影響
　　與對(duì)照組比較，各實(shí)驗(yàn)組子代雌性大鼠出生體重均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05）;斷乳時(shí)，20％果糖組和13％蔗糖組的大鼠體重分別與對(duì)照組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異（P＜0.05）;斷乳后第二和第三周13％果糖組、20

16、％果糖組和13％蔗糖組子代大鼠體重明顯高于對(duì)照組;斷乳第四周10％果糖組、13％果糖組、20％果糖組和13％蔗糖組子代大鼠體重均明顯高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異（P＜0.05）。
　　五、果糖暴露對(duì)青春期雌性大鼠主要臟器系數(shù)及生殖器周圍脂肪系數(shù)和腎周脂肪系數(shù)的影響
　　與對(duì)照組比較，各實(shí)驗(yàn)組子代雌性大鼠的肝臟系數(shù)均增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);各實(shí)驗(yàn)組生殖器周圍脂肪系數(shù)有增高趨勢(shì)，但只有13％蔗糖組與對(duì)照組相比

17、有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05);各實(shí)驗(yàn)組腎臟系數(shù)和腎臟周圍脂肪系數(shù)沒有顯著性差異(P＞0.05）。
　　六、果糖暴露對(duì)青春期雌性大鼠空腹血糖、胰島素和血清ADP水平的影響
　　與對(duì)照組比較，10％果糖組、13％果糖組和20％果糖組青春期雌性大鼠空腹血糖均增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01）;10％果糖、13％果糖組青春期雌性大胰島素水均升高，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01）;10％果糖組、13％果糖組、20％果糖組胰島素抵抗系數(shù)

18、均增加(P＜0.01或P＜0.05);10％、13％果糖組、20％果糖組和13％蔗糖組大鼠血清ADP水平均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）。
　　七、果糖暴露對(duì)青春期雌性大鼠皮下脂肪組織ADP蛋白表達(dá)的影響
　　與對(duì)照組比較，各實(shí)驗(yàn)組青春期雌性大鼠皮下脂肪組織ADP蛋白的表達(dá)均低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)。
　　結(jié)論:
　　1、孕期和哺乳期低或高濃度果糖攝入均可引起青春期