基因重组生长激素对脂代谢的调节作用的动物实验研究

罗燕飞 布力布丽·巴哈提 米热古丽·买买提 曹晨 梁玲

[摘要] 目的 通過动物实验探讨生长激素对脂代谢的调节作用。方法 7 d龄的大鼠60只经过增脂饮食及自由饮食分别饲7 d后，采用超高脂饲料饮食饲养2周建立肥胖模型，随机分为4组，每组15只，分别给予重组人生长激素（rhGH）0、0.1、0.2及0.3 U/（kg·d）肌肉注射，同等条件下饲养2周。观察4组大鼠注射后1周和2周的体重、血清三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、瘦素（Leptin）及胰岛素样生长因子（IGF-1）等指标变化。 结果 实验开始前，大鼠的各项指标比较差异无统计学意义（P > 0.05）。注射后1周和2周，体重、血清TG、TC、瘦素及LDL-C出现明显的下降，随着时间的延长，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出现上升，随着注射时间的延长，增长幅度增加（P < 0.05）；HDL-C在注射前后未见明显的变化（P > 0.05）。体重、TG、TC、Leptin及LDL-C随着生长激素的浓度增加，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1随着生长激素的浓度增加，上升幅度增加（P < 0.05）。 结论 一定剂量的生长激素对脂类激素有一定调节作用，可以提高脂类代谢水平，且随着剂量的增加效果越明显。

[关键词] 生长激素；脂代谢；动物试验

[中图分类号] R589.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）05（b）-0004-04

Laboratory animal research on the regulatory effects of recombinant growth hormone on lipid metabolism

LUO Yanfei Bulibur·Bahr Mireguli·Mimiti CAO Chen LIANG Ling

Department of Pediatrics， the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830054， China

[Abstract] Objective To study the effect of growth hormone on lipid metabolism in animal experiments. Methods Be used 7-day-old mice to fed with a fat-increasing diet and a free diet respectively for 7 day， then super-high fat diet for 4 weeks to build obesity model， and were randomly divided into four groups. Each group was given rhGH 0.0， 0.1， 0.2， 0.3 U /（kg·d） intramuscularly and fed under the same conditions for two weeks. The changes of body weight， serum triglyceride， cholesterol， high and low density lipoprotein， leptin and insulin growth factor-1 were observed after one week and two weeks. Results Before and after the experiment， the indexes of mice were not significantly different （P > 0.05）. The body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C decreased significantly at 1 week and 2 weeks after injection， and decreased with the increase of time （P < 0.05）. IGF-1 increased at 1 week and 2 weeks after injection， and increased with the increase of injection time （P < 0.05）. There was no significant change in HDL-C before and after injection （P > 0.05）. Body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. IGF-1 increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. Conclusion A certain dose of growth hormone has a certain regulation on lipid hormones， can improve the level of lipid metabolism， and with the dose increase， the more obvious effect.

[Key words] Growth hormone； Lipid metabolism； Animal test

脂代谢异常常常由多种因素导致的，其中由于脂代谢异常导致肥胖者占大多数[1-3]。由于肥胖可导致一系列的如糖尿病、高血压等发病危险上升，严重时可影响生存质量[4-5]。相关研究显示[6-7]，脂代谢异常其中一项很重要的因素就是在低水平的生长激素及其介导的胰岛素样生长因子-1[8-9]。为探讨重组生长因子对脂代谢的调节作用及效果，使用肥胖大鼠模型进行试验，经验证取得较好的效果，现将研究结果报道如下：

1 对象与方法

1.1动物模型的建立

将7 d龄的健康Wistar大鼠共78只按照增脂饮食饲养1周，饲养条件为无特殊病原体（specific pathogen free，SPF）级，饲养环境要求温度为20～22℃，相对湿度达40%～70%，新鲜空气换气次数10次/h，气流速度≤0.18 m/s，压差25 Pa，洁净度10 000级，氨浓度15 mg/m2，噪音≤60 dB，照度150～300 Lux。自由饮水进食7 d后采用D12492超高脂饲料（59.9%脂肪、20%蛋白质、20.1%碳水化合物），喂养2周。共有60只肥胖大鼠模型诱导成功（判定诱导成功标准为：其体重为同龄同系品种平均值的1.2倍以上）[10-11]，肥胖的成功率为76.92%。所有小鼠均来源于新疆医科大学动物实验室，动物生产许可证编号：SCXK（新）2013-0001。本研究动物实验已经通过新疆医科大学第一附属医院实验动物伦理委员会批准。

1.2 干预方法

本次研究共分为4组，每组15只大鼠，给予不同剂量的重组人生长激素（rhGH）（上海联合赛尔生物工程有限公司，批准文号：S20020088，规格：4 U/支）进行干预，空白组给予0.0 U/（kg·d）、实验组1[0.1（kg·d）]、实验组2[0.2 U/（kg·d]、实验组3[0.3 U/（kg·d）]肌肉注射，同等条件下饲养2周。测量小鼠体重、血清三酰甘油（TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein，LDL-C）、瘦素（Leptin）及胰岛素样生长因子-1（insulin like growth factor，IGF）等指标。

1.3 测量指标及方法

于注射开始前、开始后1周、开始后2周分别经耳后取血1 mL，TC、TG、HDL-C、LDL-C及Leptin采用Roche酶法试剂盒（Roche Diagnostics GmbH，Mann？鄄heim，Germany）在Dimension Rxl Max全自动生化仪（Siemens Healthcare Diagnostics，西门子公司）上检测；IGF-1采用免疫比浊法试剂盒（Siemens Healthcare Dia？鄄gnostics，USA，IN）在Dimension Rxl Max全自动生化仪上检测。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，等级相关使用Spearman相关系数；以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 注射rhGH前各组大鼠脂代谢相关指标的比较

试验开始前，各试验组大鼠的各项指标比较，差异无统计学意义（P > 0.05），提示各组间可比性较好。见表1。

2.2 注射后1周和2周大鼠的各项指标变化

注射后1周和2周相关指标均不同程度的发生变化，如体重、TG、TC、Leptin、LDL-C出现明显的下降，且随着时间的延长，下降幅度增加，差异有统计学意义（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出现上升，随着注射时间的延长，增长幅度增加，差异有统计学意义（P < 0.05）。HDL-C在注射前后未见明显的变化，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

2.3 生长激素与脂代谢相关指标变化的剂量-效应关系

结果显示，随着生长激素剂量的增加，对应的效果指标变化存在明显的增长，试验第1周时体重、TG、TC、Leptin及LDL-C随着生长激素的浓度增加而下降（r=-0.999、-0.982、-0.992、-0.998、-9.999，均P < 0.05）；IGF-1随着生长激素的浓度增加而上升（r=0.973，P=0.027）；HDL-C未见明显的剂量-效应关系。试验第2周时体重、TG、TC、Leptin及LDL-C随着生长激素的浓度增加，下降幅度增加（r=-0.994、-0.993、-0.995、-0.998、-0.999，均P < 0.05）；IGF-1随着生长激素的浓度增加而上升（r=0.986，P=0.014）；HDL-C未见明显的剂量-效应关系。见表3、4。

3 讨论

rhGH自发现以来，就一直受到医学界广泛关注，长期以来，重组生激素用于治疗侏儒、发育迟缓等有十分突出的作用[12]。有研究显示[13-14]，使用重组生长激素可以起到调节糖脂代谢的作用，但rhGH对脂代谢过程中的各项指标的作用强度、效应与剂量之间关系的相关研究仍较少，为探讨rhGH对脂代谢的调节作用，本次研究使用大鼠作为研究對象进行试验，证实rhGH对脂代谢的调节作用。

本次研究结果显示，使用重组生长激素作用于大鼠后，在注射后1周和2周，大鼠体重明显下降，并且与rhGH浓度之间存在明显的剂量-效应反应关系，此结果提示rhGH对于肥胖大鼠而言可以起到降低体重的作用。有研究显示[15]，rhGH在控制大鼠体重上短期有较好的效果，但长期的效果可能会存在反弹，其研究认为[16]，短期体重下降与rhGH控制脂代谢后导致的体重下降有关，长期而言与rhGH促生长作用有关。

本次研究结果显示，使用rhGH作用于大鼠后，在注射后1周和2周后TG、TC及LDL-C出现明显的下降，随着时间的增长，下降幅度增加（P < 0.05）；并且随着rhGH的浓度增加而下降幅度增加，提示明显的剂量-效应反应关系。此研究结果与过往研究结果类似[17]，生长激素在改善心功能的同时，可以促进脂肪分解，增加未酯化脂肪酸和TG的含量，降低TC和LDL-C浓度的同时可短期增加脂蛋白水平。生长激素能够使肝脏低密度脂蛋白受体的mRNA表达上调，使肝脏摄取LDL-C的能力提高，从而增加血脂代谢，促使LDL-C生成减少、清除增加，达到降血脂的作用。但此次研究结果并未显示出提高rhGH注射浓度对于脂蛋白变化的影响，具体机制有待进一步研究证实。

重组生长激素与瘦素浓度呈负相关，此结果与过往结果类似[18]，后者研究结果显示，通过静脉注射瘦素之后，静脉检测到的rhGH浓度下降。两者同时作用于脂代谢的代谢过程中，重组生长激素的介入引发脂代谢加快，因此反馈性的导致瘦素分泌减少。

胰岛素样生长因子IGF-1在注射后1周和2周出现上升，随着注射时间的增长，增长幅度增加（P < 0.05）；生长激素不仅可以直接调节脂肪组织[19-20]，还可能通过脂肪GH受体介导产生IGF-I，以旁（自）分泌形式调节脂肪组织的代谢。

通过此次研究，我们证实，一定剂量的生长激素对脂类激素有一定调节作用，可以提高脂类代谢水平，且随着剂量的增加效果越明显。

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（收稿日期：2018-01-24 本文编辑：任 念）