混合喂养法诱导营养性肥胖大鼠模型的实验研究

田小梅，陈梅晞

肥胖是一种典型的环境因素与遗传因素相互作用而导致能量摄入与消耗失衡所造成的慢性疾病，并与高血压、糖尿病、脑卒中等诸多疾病有着密切关系，被认为是影响人类健康和生存质量的一种主要的慢性疾病［1-2］。随着人们生活水平的不断提高，肥胖症的发病率日益增高［3］，已成为严重危害人类健康的公共卫生问题，因此肥胖防治的研究工作日益成为众多学者的研究焦点。

肥胖模型的制备是进行肥胖研究的首要问题。研究表明饮食结构由传统的高碳水化合物、高纤维饮食向高热量、高脂防饮食转化是肥胖发生的重要环境因素之一。故许多研究是在基础饲料基础上添加油脂、奶粉、香油、花生、鸡蛋等适口食物组成混合高脂饲料，饲料的适口性及能量构成，是以损失基础饲料营养平衡为代价获得食物的高能量［4］。但肥胖从根本上取决于动物自身的选择。鉴于此，本研究通过给大鼠同时提供高脂饲料和普通饲料的混合喂养法，由动物自主择食，根据其喜好选择高脂食物，根据机体需要选择普通平衡膳食，在正常生长发育的基础上获得额外的能量，以此来诱导肥胖的发生。造模过程及饲料配制简单、高效，更科学地模拟了人类肥胖的发生过程，有利于对肥胖机制的研究和在肥胖基础上其他模型的建立。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 选择72只雄性断乳SD大鼠，体质量(160±10)g，由广西医科大学实验动物中心提供，合格证号SCXK(桂)2009-0002。按体质量大小随机分为对照组 (普通饲料喂养，n=36)和模型组 (高脂饲料+普通饲料混合喂养，n=36)。SPF级环境下分笼饲养。12h明暗循环，动物自由进食水。

1.1.2 饲料 普通饲料 (碳水化合物50%，蛋白质20%，脂肪4%，其他26%，3416 kcal%)。高脂饲料 (碳水化合物25%，蛋白质16%，脂肪35%，其他24%，5758 kcal%)配方为:全价基础饲料粉 (桂林新希望饲料公司生产，60Co灭菌)、精炼猪油、蛋黄粉 (其中蛋白质占30%，脂肪占62%，水分占4%，其他4%，亳州市红日蛋制品有限责任公司生产，巴氏灭菌)、蔗糖、食盐，按照60:20:10:0.85:0.15的比例配制。配制方法:精炼猪油热熔后放置10min，加入蛋黄粉搅拌后加入全价基础饲料，最后加入蔗糖和食盐，搅拌均匀并成型，饲前调制 (见表1)。

1.2 方法

1.2.1 喂养方法 所有大鼠先适应性喂养1周，均给予普通饲料。1周后对照组给予普通饲料喂养，模型组以高脂饲料和普通饲料混合饲喂养，均自由饮水 (见图1)。

1.2.2 观察指标

1.2.2.1 一般情况 每日观察记录大鼠精神、皮毛、活动、眼睛、食欲、大便等。

1.2.2.2 动物每周称重，测量体长。体长的测量为鼻尖至肛门的长度，在老鼠安静放松状态下测量。动物饲养4周后，从两组大鼠中各取18只，3%戊巴比妥钠腹腔麻醉，心脏采血并分离血浆，然后解剖腹腔，取腹腔脂肪，用滤纸吸去表面组织液，称重并计算脂肪重量系数〔脂肪重量系数=脂肪重量(g)/体质量 (100g)〕。第8周末，用同样的方法处理两组各剩下的18只大鼠。血生化值由桂林医学院附属医院检验科检测。

1.2.2.3 正常值及肥胖标准的确立:以对照组Lee.s指数〔(体质量g)1/3×103/体长cm〕的正常值上限 (均数±标准差)为肥胖确定标准，大于此上限为肥胖。

1.3 统计学方法 所有数据采用SPSS 17.0统计软件进行分析，结果以(±s)表示，差异检验采用t检验和方差分析。

表1 饲料营养及能量构成Table 1 The composition of macronutrients and energy of chow and HF diet

2 结果

2.1 模型组动物的生长 以非平衡高脂膳食和平衡营养的普通饲料同时饲喂，结果表明动物能够主动择食、平衡营养，模型组动物体质量及体长均大于或等于对照组动物 (P＜0.05，见表2，见图2)。

表2 模型组及对照组体质量及体长比较Table 2 Body weight and body length of model and control group

图1 高脂组高脂饲料加普通饲料混合喂养Figure 1 High lipid group high fat feed and ordinary feed mixed feeding

图2 喂养4周后高脂组和普通组对照Figure 2 Feeding for 4 weeks after high fat group and normal control group

2.2 高脂饲料对成年大鼠Lee.s指数的影响 模型组动物根据偏好摄入高脂饲料，保证了较高的能量摄入。高脂膳食组大鼠的Lees指数显著大于正常对照组，差异有统计学意义 (P＜0.05)，标志着高脂膳食诱导成功。提示混合喂养法能使群体摄入更多的能量，提高肥胖的发生率、增加肥胖程度 (见表3)。

2.3 高脂饲料对成年大鼠腹腔脂肪量及其系数的影响 与对照组比较，模型组大鼠腹腔脂肪重量及其重量系数均高于对照组 (P＜0.05，见表4，见图3)。

2.4 混合喂养法对血糖、血脂的影响 血浆生化检测结果显示，与对照组比较，模型组大鼠血浆三酰甘油及高密度脂蛋白、极低密度脂蛋白水平均低于对照组，但血糖、胆固醇及低密度脂蛋白水平显著高于对照组 (P＜0.05，见表5)。

表3 两组大鼠Lee.s指数变化情况(±s，n=18)Table 3 Lee.S index of model and control group

表3 两组大鼠Lee.s指数变化情况(±s，n=18)Table 3 Lee.S index of model and control group

注:与对照组比较，*P＜0.05

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表4 两组大鼠腹腔脂肪重量及其重量系数(±s，n=18)Table 4 Abdominal fat weight and the weight factor of the two groups

表4 两组大鼠腹腔脂肪重量及其重量系数(±s，n=18)Table 4 Abdominal fat weight and the weight factor of the two groups

注:与对照组比较，*P＜0.05，△P＜0.05

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表5 模型组与对照组血生化值比较(mmol/L，±s，n=18)Table 5 The comparison of plasma composition between model and control group

表5 模型组与对照组血生化值比较(mmol/L，±s，n=18)Table 5 The comparison of plasma composition between model and control group

注:与对照组比较，*P＜0.05，△P＜0.01

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图3 喂养8周后高脂组和普通组对照Figure 3 Feeding for 8 weeks after high fat group and normal control group

3 讨论

事实证明，动物摄食行为是自主选择的，人为地制备平衡高脂膳食并不能保证动物按照实验者预期的方向发展。在本实验过程中，正常对照组大鼠进食总量远远高于高脂饮食组，这可能是因为高脂饮食喂养的能量高于正常饮食喂养，所以并不需要很多的进食量便可以达到同样的能量和热量。基于此，混合喂养的方法充分尊重动物自主择食的特性［5］。本造模方法能够保证动物在正常生长发育和营养平衡的基础上主动摄入额外的高脂饲料，较好地模拟了人类营养性肥胖的发生模式［6］。另外，SD大鼠对食物营养成分敏感，属食源性肥胖易感动物。食源性肥胖动物模型与人类肥胖具有许多相似的特征，所以本实验选择SD大鼠作为研究模型。我们采用改进的高脂饲料喂养大鼠，结果表明，高脂饮食可以引起大鼠营养性肥胖，高脂组大鼠体质量、Lee.s指数、腹腔脂肪重量明显高于普通饲料喂养大鼠，同时伴有血糖升高、质代谢紊乱，显示造模成功。本方法综合考虑能量供给和营养平衡的要求，使高脂饲料能够不受营养平衡问题的限制，最大限度地提高能量和适口性，从而保证动物摄入和吸收更多的能量，这是本实验造模成功的关键。

1 Somoza B，Guzmn R，Cano V，et al.Induction of cardiac uncoupling protein expression and adenosine monophosphate activated protein kinase phosphorylation during early states of diet2induced obesity in mice［J］.Endocrinology，2007，148(3):924-931.

2 Shankland SJ.The podocyteäs response to injury:role in proteinuria and glomeruloscl erosis［J］.Kidney International，2006，69(12):2131-2147.

3 Ruhm CJ.Current and future prevalence of obesity and severe obesity in the United States［R］.NBER Working Paper，2007，13:181.

4 徐姝迪，郑玉建，丁红，等高脂饲料诱导肥胖及肥胖抵抗大鼠的瘦素、胰岛素水平 ［J］.中国妇幼保健，2011，26(17):2666-2668.

5 郭光，田荣，曲卉，等.高脂饮食诱导下的肥胖和肥胖抵抗大鼠细胞形态及瘦素、AMPK表达变化的研究 ［J］.北京体育大学学报，2011，34(3):67-70.

6 Buettner R，Schêlmerich J，Bollheimer LC.High-fat diets:modeling the metabolic disorders of human obesity in rodents ［J］.Obesity，2007，15(4):798-808.