不同糖油比例高脂饲料建立高脂血症大鼠模型的比较

2017-07-19 12:12覃辉艳王绍龙温平镜张洁宏
实验动物与比较医学 2017年3期
关键词:高脂高脂血症空白对照

覃辉艳, 王绍龙, 温平镜, 赵 鹏, 李 彬, 张洁宏

(广西壮族自治区疾病预防控制中心, 南宁530028)

不同糖油比例高脂饲料建立高脂血症大鼠模型的比较

覃辉艳, 王绍龙, 温平镜, 赵 鹏, 李 彬, 张洁宏

(广西壮族自治区疾病预防控制中心, 南宁530028)

目的 探讨不同糖油比例高脂饲料建立高脂血症大鼠模型的效果。方法 将40只大鼠分为空白对照组和3个高脂饲料(I、II和III)组,每组10只,分别喂饲全价饲料和3种不同糖油比例的高脂饲料,共6周,每周定时称量体质量和检测大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。结果 3种配方的高脂饲料对大鼠体质量增长均无明显影响(P>0.05)。各配方组每周的大鼠血清TC含量、LDL-C含量及TC/HDL-C比值均高于空白对照组(P<0.05或P<0.01)。高脂饲料II组每周的大鼠血清TG含量均高于空白对照组(P<0.01或P<0.05),高脂饲料I组大鼠第1~4周的血清TG含量高于空白对照组(P<0.01或P<0.05),高脂饲料III组大鼠血清TG含量除第2周高于空白对照组外其余各周与空白对照组均无统计学差异(P>0.05)。结论 高脂饲料I和高脂饲料II均能快速稳定建立混合型高脂血症大鼠模型,高脂饲料II效果更优;高脂饲料III仅适用于建立高胆固醇血症大鼠模型。

高脂饲料; 糖和油; 高脂血症; 大鼠

高脂血症是体内脂质代谢紊乱导致血脂水平增高的一种病症。据统计,我国血脂异常的患病率高达18.6%,高脂血症与脑卒中、心肌梗死、心脏猝死、糖尿病、高血压、脂肪肝等疾病的发生有着密切的关系,且高脂血症是冠心病、脑卒中、心肌梗死重要的危险因素,此外,高脂血症还可诱发胆结石、胰腺炎,加重肝炎,导致男性性功能障碍、老年痴呆症等疾病[1,2]。建立高效稳定的高脂血症动物模型,对探讨如何有效降低血脂防治高脂血症有重要意义。文献[3,4]表明,高饱和脂肪酸、高胆固醇、高糖饮食易导致血脂增高,本研究采用三种不同糖油比例配方的高脂饲料对大鼠进行造模,以筛选并建立与人类高脂血症的发病机制相同或相近的高脂血症动物模型。

1 材料与方法

1.1 实验动物和环境

SPF级雄性SD大鼠40只,广西医科大学实验动物中心提供[SCXK(桂)2014-0002]。饲养于屏障设施[SYXK(桂)2011-0005]。温度22~25℃,相对湿度55%~70%。动物实验经广西疾病预防控制中心伦理审查委员会认可。

1.2 主要仪器与试剂

OLYMPUS AU400全自动生化分析仪(奥林巴斯, 日本)、Sigma 4-16K高速冷冻离心机(Sigma, 德国)。总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒均为北京万泰德瑞诊断技术有限公司生产。全价饲料:由广东省医学实验动物中心提供,主要营养成分含量:粗蛋白18.1%,钙1.19%,磷0.85%,粗灰分5.9%。

1.3 实验方法

40只大鼠在实验环境下喂饲全价饲料观察5 d后,不禁食,经眼内眦采血,测定血清TC、TG、HDL-C和LDL-C水平。根据TC水平, 采用分层随机抽样方法将大鼠分为4组, 每组10只, 并适当调整使各组大鼠TG、HDL-C、LDL-C及初始体质量尽可能均衡。4个组分别为空白对照组(全价饲料喂养)和3个高脂饲料(I、II和III)组,3个高脂饲料组分别采用不同糖油比例的高脂饲料诱导高脂血症,根据国食药监保化[2012]107号《关于印发抗氧化功能评价方法等9个保健功能评价方法的通知》辅助降血脂功能评价方法的高脂血症模型饲料配方及对此改良。高脂饲料I (I组): 20%蔗糖+15%猪油+1.2%胆固醇+0.2%胆酸钠+9.8%酪蛋白+53.8%全价饲料。高脂饲料II(II组): 10%蔗糖+10%猪油+1.2%胆固醇+0.2%胆酸钠+5.8%酪蛋白+72.8%全价饲料。高脂饲料III(Ⅲ组): 5%蔗糖+15%猪油+1.2%胆固醇+0.2%胆酸钠+5.8%酪蛋白+72.8%全价饲料。每组每日分别给予相应饲料喂饲6周, 每周称量体质量, 每周固定时间不禁食经眼内眦采血[5],检测血清TC、TG、HDL-C和LDL-C的水平。

1.4 数据处理

2 结果

2.1 对大鼠体质量的影响

实验前各配方组的大鼠体质量与空白对照组一致(P>0.05)。分别给予各配方高脂饲料后, 各配方组每周的大鼠体质量与空白对照组的差异均无统计学意义(P>0.05),各配方组组间也无差异(P>0.05) (表1),表明各配方高脂饲料对大鼠的体质量增长无明显影响。

2.2 对血清TC和TG含量的影响

从表2可见,实验前各配方组的大鼠血清TC、TG含量与空白对照组一致(P>0.05)。分别给予各配方高脂饲料后,各配方组第1周的大鼠血清TC含量即高于空白对照组(P<0.01),其中,I组在第5周达到峰值,II、III组在第4周达到峰值,各配方组每周的大鼠血清TC含量均高于空白对照组(P<0.01或P<0.05); 各配方组组间比较,II组大鼠血清TC含量分别在第3周高于I组,第1周至第3周、第6周高于Ⅲ组(P<0.05或P<0.01)。各配方组的大鼠血清TG含量均在第2周达到峰值,I组第1~4周的大鼠血清TG含量高于空白对照组(P<0.01或P<0.05), II组每周的大鼠血清TG含量均高于空白对照组(P<0.01或P<0.05),III组除第2周高于空白对照组(P<0.05)外其余各周与空白对照组均无差异(P>0.05); 各配方组组间比较,II组大鼠血清TG含量分别在第2周高于I组,第1周和第2周高于Ⅲ组(P<0.05或P<0.01)。

2.3 对血清LDL-C和HDL-C含量的影响

从表3可见,实验前各配方组的大鼠血清LDL-C、HDL-C含量与空白对照组一致(P>0.05)。分别给予各配方高脂饲料后,各配方组第1周的大鼠血清LDL-C含量即高于空白对照组(P<0.01),其中,I组在第5周达到峰值,II、III组在第4周达到峰值,各配方组每周的大鼠血清LDL-C含量均高于空白对照组(P<0.01); 各配方组组间比较,I组与Ⅱ组无差异(P>0.05),II组分别在第1周至第3周、第6周高于III组(P<0.05或P<0.01)。各配方组大鼠血清HDL-C含量除I组第1周、II组第1周和第2周高于空白对照组(P<0.01),III组第6周低于空白对照组(P<0.01)外,其余各周与空白对照组均无统计学差异(P>0.05), 但各配方组每周的大鼠血清TC/HDL-C比值均高于空白对照组(P<0.01),峰值分别为8.4、8.6、7.1,均高于空白对照组的3.6(P<0.01),且Ⅱ组血清TC/HDL-C比值分别在第1周、第3周和第4周高于Ⅲ组(P<0.05)。

表1 实验前后各组的大鼠体质量变化 g

表2 实验前后各组的大鼠血清TC、TG含量 mmol/L

3 讨论

本研究采用喂养法建立高脂血症动物模型,喂养法符合人类由于饮食变化而形成高脂血症的特点[6]。且本研究高脂饲料以添加猪油、蔗糖、胆固醇为主, 不同于既往的高脂配方(以添加猪油、蛋黄粉、胆固醇为主), 更接近人类因高饱和脂肪酸、高糖、高胆固醇饮食造成高脂血症的病因[3,4]。猪油的饱和脂肪酸含量达45%,为日常食用油中饱和脂肪酸含量较高的油[7],血清TG的水平与饱和脂肪酸正相关[8]。蔗糖被食用后,在胃肠中转化成葡萄糖和果糖,葡萄糖可被组织利用转化成糖原或脂肪贮存, 且进食糖量比例过高,引起血糖升高,刺激胰岛素分泌增加,出现高胰岛素血症,后者可促进肝脏合成TG,从而引起血清TG水平升高[4]。进食胆固醇主要影响血清TC和LDH-C水平。此外,目前国际上越来越趋向于常规血脂检测不需要空腹,因此本研究采用非空腹采血检测血脂。人群研究[9]显示,餐后TG比空腹TG有更强的、独立的心血管病危险预测能力。国外一项对儿童全国性的横断面研究[10]也表明血脂检测前不需要空腹。对成人的研究[11]也表明,空腹与非空腹的LDL预测价值等同。近期的一篇循证临床综述[12]也表明,非空腹检测与空腹检测相比,TC、HDL和LDL水平无显著变化,TG水平仅有轻度变化。非空腹和空腹血脂水平相比,至少有同等的不良心血管疾病事件预测价值;有时非空腹水平有更强的预测价值,其原因可能是因为非空腹状态对于大多数人来说是主要的代谢状态。

表 3 实验前后各组的大鼠血清LDL-C、HDL-C含量 mmol/L

本研究结果显示, I组和II组大鼠在分别给予各配方高脂饲料后, 第1周的血清TC、TG、LDL-C含量及TC/HDL-C比值均迅速升高(P<0.01),且Ⅱ组整个实验期间保持高于空白对照组(P<0.01或P<0.05); Ⅰ组血清TC、LDL-C含量及TC/ HDL-C比值每周高于空白对照组(P<0.01),TG含量第1至第4周高于空白对照组(P<0.01或 P<0.05); 表明I组和Ⅱ组的饲料配方均能快速稳定地建立混合型高脂血症大鼠模型。陈秀锦等[13]和罗宇东等[14]在探讨降血脂保健品时均以添加猪油、蔗糖、胆固醇为主的高脂饲料进行造模,喂饲5周,模型成立,与本研究实验结果相似。高脂饲料II在保持大鼠血清TG含量方面更优于高脂饲料I,其建模稳定性更佳,高脂饲料I的糖油比例(20%蔗糖+15%猪油)均高于高脂饲料II (10%蔗糖+10%猪油),表明高脂饲料中较高的糖油比例反而不利于保持TG含量,原因可能为饲料中糖油含量较大,适口性欠佳, 实验后期大鼠易出现“厌食”现象,因此,适当降低糖油比例更利于高脂模型的形成。而为增加适口性大幅降低糖的含量(高脂饲料III: 5%蔗糖+15%猪油)亦不利于模型的形成, 研究结果显示, III组每周的大鼠血清TC、LDL-C含量及TC/ HDL-C比值均高于空白对照组(P<0.01),但TG含量仅第2周高于空白对照组(P<0.05),其余各观察时间点与空白对照组的差异均无统计学意义(P>0.05),表明高脂饲料Ⅲ对升高并保持大鼠血清TG含量无明显影响, 高脂饲料中糖含量较低亦不利于升高并保持TG水平。且Ⅲ组在造模初期(第1周和第2周)的TC、TG、LDL-C含量均低于Ⅱ组(P<0.01或 P<0.05), 表明高脂饲料中糖含量较低亦不利于快速升高血脂。高脂饲料Ⅲ不适用于建立混合型高脂血症大鼠模型,仅适用于建立高胆固醇血症大鼠模型。

HDL-C参与体内胆固醇的逆转运, 被视为动脉粥样硬化和冠心病的保护因子。造模期间, I组第1周的大鼠血清HDL-C含量高于空白对照组(P<0.01), II组第1和第2周的大鼠血清HDL-C含量高于空白对照组(P<0.01), 两组HDL-C含量升高原因可能为初期给予高脂饲料大鼠血脂迅速升高后机体的反馈调节所致。但两组的TC /HDL-C比值一直保持高于空白对照组(P<0.01)。目前研究[15]表明, TC/HDL-C比值越大,对冠心病的发生风险及心血管事件的预测价值越高,TC /HDL-C是血脂指标中冠心病发病最为显著的独立危险因素,TC/HDL-C比值比HDL-C单项指标更具参考价值。

综上所述,高脂饲料I和II均能快速稳定建立混合型高脂血症大鼠模型,高脂饲料Ⅱ优于高脂饲料I; 高脂饲料Ⅲ仅适用于建立高胆固醇血症大鼠模型。各配方组大鼠血清TC、LDL-C含量在第4或第5周达到峰值后开始呈下降稳定趋势,TG水平在第2周达到峰值后则逐渐降低,为保持有效性,整个实验时间尽可能控制在4~6周。

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A Comparison on Hyperlipidemia Rat Models Induced by High-fat Diet with Different Proportions of Sugar and Oil

QIN Hui-yan, WANG Shao-long, WEN Ping-jing, ZHAO Peng, LI Bin, ZHANG Jie-hong
(Guangxi Autonomous Regional Center for Disease Control and Prevention, Nanning 530028, China)

ObjectiveTo compare hyperlipidemia rat models induced by high-fat diet with different proportions of sugar and oil .MethodsFourty rats were divided into normal control group and three high-fat diet (I, II and III) groups with 10 rats per each. The normal control group was fed with normal diet, and the other three groups were fed with high-fat diet with different proportions of sugar and oil for 6 weeks respectively. The body weight and the total cholesterol (TC), triglyceride (TG), high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in serum were detected weekly .ResultsNo significant difference were observed on body weight among different groups. The TC, LDL-C and TC/HDL-C ratios in all high-fat diet groups were higher than those of normal control group at each time point. The TG in high-fat diet II group was higher than normal control group at each time point, but was only higher at the first 4 weeks in high-fat diet I group, and no significant difference in high-fat diet III group except at second week .ConclusionBoth high-fat diet I and II can induce combined hyperlipidemia rat models rapidly and steady, and high-fat diet II is more superior. High-fat diet III may be applied to induce hypercholesterolemia in rat.

High-fat diet; Sugar and oil; Hyperlipidemia; Rat

Q95-33

A

1674-5817(2017)03-0209-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.03.007

2016-10-31

广西科技基础条件平台建设项目(13-29-04)

覃辉艳(1981-), 女, 硕士, 主管技师, 研究方向: 保健食品毒理与功能评价。E-mail: qinhuiyan123@sina.com

张洁宏(1969-), 男, 主任技师, 研究方向: 保健食品毒理与功能评价。E-mail: zhjh510@126.com

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