高糖高脂饮食诱导大鼠胰岛素抵抗模型和评价

为研究高糖高脂结合链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠形成胰岛素抵抗动物模型的可行性,将Wistar大鼠分为普通饮食、高糖高脂饮食和高糖高脂饮食+STZ共3组,每周测体重和空腹血糖.第8周对高糖高脂+STZ组注射30 mg/kg的STZ液,检测注射STZ前,注射STZ 48 h和2周后的糖耐量情况.实验后期检测各组空腹胰岛素水平、胰岛素抵抗指数和肝糖原含量.结果表明:注射STZ前,高糖高脂组大鼠体重较正常组明显增加,空腹血糖略有上升,糖耐量略有下降.注射STZ 48 h后,高糖高脂+STZ组120 min与0 min血糖差异显著;糖耐量较正常组和高糖高脂组受损严重,2周后仍有差异.实验后期高糖高脂组与高糖高脂+STZ组胰岛素水平、胰岛素抵抗和肝糖原均有降低,但与正常组相比无显著差异.说明高糖高脂饮食8周,腹腔注射30 mg/kg STZ后,继续高糖高脂2周可形成胰岛素抵抗动物模型.     

饮食限制对高脂小鼠降血脂和学习记忆行为的影响

为探究饮食限制对高脂小鼠体质量、血脂及学习记忆能力的影响,建立了高脂小鼠模型,设模型组和20%,40%,60%饮食限制组(DR20%组、DR40%组、DR60%组),饮食限制28 d,测定小鼠的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量;用开场实验和水迷宫实验测定小鼠的学习记忆能力;解剖小鼠,测定小鼠各脏器系数及Lee’s指数.结果显示:各饮食限制组小鼠体质量、Lee’s指数、脂肪系数、TG含量均显著低于模型组(P<0.05);DR40%组和DR60%组小鼠肝系数显著大于模型组,脾系数显著小于模型组(P<0.01),而HDL-C含量均高于模型组(P<0.01);DR60%组小鼠TC和LDL-C含量显著低于模型组(P<0.05);水迷宫实验中,各饮食限制组小鼠潜伏期显著短于模型组(P<0.05).表明饮食限制对高脂小鼠具有降低体质量和血脂及增强学习记忆的作用.     

高脂饮食对法尼醇受体(FXR)敲除小鼠糖脂代谢及肝脏脂肪变性的影响研究

目的探讨高脂饮食对法尼醇受体（farnesoid X receptor,FXR）敲除小鼠糖脂代谢及肝脏脂肪变性的影响。方法正常饮食（normal diet,ND）组:C57BL/6（wild type,WT）小鼠（n=6）和FXR -/- 小鼠（n=6）给予辐照灭菌维持饲料喂养12周。高脂饮食（high fat diet,HFD）组:C57BL/6小鼠（n=6）和FXR -/- 小鼠（n=6）给予45%高脂饲料喂养12周。小鼠处死后全自动生化分析仪检测血清总胆固醇（total cholesterol,TC）、甘油三酯（triglyceride,TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol,LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（High density lipoprotein cholesterol,HDL-C）、谷丙转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）、谷草转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）和总胆汁酸（total bile acid,TBA）指标; RT-PCR检测肝脏炎症因子TNF-α、TLR4和FXR下游基因小分子异源二聚体（small heterodimer partner,SHP）、胆固醇7α-羟化酶（cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1）的相对表达量; HE染色观察肝脏脂肪变性情况。结果高脂饮食喂养条件下,C57BL/6小鼠和FXR -/- 小鼠体质量变化无差异,但相比C57BL/6小鼠,FXR -/- 小鼠表现出更为严重糖耐量受损（P <0. 01）、脂质代谢紊乱（P <0. 01）、血清胆汁酸增高（P <0. 01）、肝脏炎症（P <0. 01）和肝脏脂肪变性。结论 FXR的缺失引起小鼠糖脂代谢紊乱、胆汁酸代谢异常、肝脏脂肪变性,但这种改变需要高脂饮食的诱导。     

戊糖片球菌改善高脂饮食小鼠肠道菌群机制研究

为了探究具有降胆固醇能力的肠道微生物对高脂饮食引起的高胆固醇血症的作用,本研究从人体粪便中分离出具有高效降胆固醇能力且耐胃蛋白酶、胰蛋白酶、胆盐的肠道微生物．选取优势肠道微生物进行菌种鉴定后进行小鼠实验,测定小鼠的体质量、脏器系数、肝脏及粪便的胆固醇含量,研究其降胆固醇作用．实验筛选获得具有较强降胆固醇能力的肠道微生物P4,经鉴定为戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus),其能够抑制高脂饮食诱导的小鼠血清中胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的升高,降低肝脏和粪便中的胆固醇及血清中的高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),从而达到降血脂的目的．通过高通量测序实验分析了小鼠肠道的菌群组成,发现戊糖片球菌P4能够通过改善肠道微生物的组成和丰度降低小鼠肠道中厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidetes)的比值,改善由小鼠高脂饮食引起的高胆固醇血症．因此,筛选出的戊糖片球菌P4对降胆固醇功能产品的研究开发具有重要意义.     

基于肠道菌群分析探讨黄芪多糖调节高脂饮食小鼠血糖的可能机制

为探讨黄芪多糖在改善高脂饮食的小鼠空腹血糖和空腹胰岛素水平显著升高的作用机制及与肠道菌群的关系,选用30只C57小鼠,随机分为3组(n=10),分别为对照组(C,正常饮食)、模型组(M,高脂饮食)、黄芪多糖组(D,高脂饮食和20g/L浓度APS溶液)。喂养11周后收集空腹血液样品和粪便样本,利用基于细菌 16S rDNA 测序的元基因组学方法,分析APS 对高脂喂养小鼠肠道菌的影响;同时检测各组小鼠空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)和血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平。结果发现高脂饮食使小鼠空腹血糖和空腹胰岛素水平显著升高,明显改变了小鼠肠道菌群结构, IL-6和TNF-α水平也显著升高。而服用APS的高脂饮食的小鼠,空腹血糖和空腹胰岛素水平也显著下降,恢复了单纯高脂饮食引起的肠道菌群结构改变,IL-6和TNF-α水平也有所下降(但无统计学意义)。推测黄芪多糖显著降低小鼠血糖水平可能是通过改变高脂饮食小鼠肠道菌群结构及调节炎性因子IL-6和TNF-α水平而实现的。     

营养干预对肥胖、糖尿病机体糖脂代谢和肠道菌群的影响

肥胖、糖尿病都是代谢性疾病,会引起一系列并发症,严重危害人体健康.其病因可能是遗传和环境共同作用的结果,糖脂代谢和肠道菌群是其中的重要环境因素.糖脂代谢紊乱会引起肥胖、糖尿病,不当饮食也会导致患者的糖脂代谢紊乱加剧,通过人为改变糖类、脂肪和蛋白质的配比进行营养干预,可调节自身糖脂代谢水平以达到缓解病症和治疗的目的.此外...     

高糖饮食及高脂饮食建立非酒精性脂肪肝大鼠模型的比较

目的探讨高脂饮食及高糖饮食在建立非酒精性脂肪肝大鼠模型上的异同。方法分别给予雄性SD大鼠正常饮食、高糖饮食、高脂饮食,于48、、12周处死,光镜下观察肝脏病理变化,检测肝重指数、ALT、AST、CHO、TG、稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR)指标。结果高糖饮食及高脂饮食大鼠的肝脏均出现脂肪浸润,并且随着时间的延长程度逐渐加重,以高脂组为明显。高脂组在12周时肝脏出现炎性细胞浸润,并且转氨酶升高,说明进入非酒精性脂肪性肝炎(NASH)阶段。高脂组血脂以CHO升高为主,高糖组血脂以TG升高为主。高脂组在4、8周HOMA-IR均高于高糖组,与病理变化相平行,12周时低于高糖组,提示尚有其他因素参与单纯性脂肪肝向肝炎的转变。结论高糖饮食及高脂饮食均能成功诱导大鼠出现非酒精性脂肪肝,在肝脏病理、各生化指标及HOMA-IR指数上有各自的特点。     

2型糖尿病伴随高脂血症大鼠模型的建立及二甲双胍的干预

目的研究5%蔗糖饮水和高脂饮食加链脲佐菌素诱导2型糖尿病伴随高脂血症大鼠模型的建立及二甲双胍的治疗作用。方法SD大鼠一次性腹腔注射30 mg/kg链脲佐菌素,给予高脂饮食和5%蔗糖水喂养68 d后进行糖耐量实验,采血检测空腹血糖、血脂、胰岛素、抗氧化水平。结果与对照组比较,模型大鼠空腹血糖、糖耐量试验2 h后血糖、糖化血红蛋白、血清胰岛素和胰岛素抵抗指数显著升高(P<0.05),胰岛素敏感指数显著降低(P<0.05),TG、TC和FFA含量明显升高(P<0.05),SOD活力明显降低(P<0.05),MDA含量显著增加(P<0.05);二甲双胍组胆固醇、游离脂肪酸、空腹血糖、糖耐量异常、糖化血红蛋白、血清胰岛素和胰岛素抵抗指数、MDA显著降低(P<0.05),胰岛素敏感指数和SOD活力显著提高(P<0.05)。结论5%蔗糖饮水能改善大鼠的厌食症状,加上链脲佐菌素的小剂量注射和高脂饮食,可成功复制2型糖尿病大鼠模型,伴随高脂血症和抗氧化损伤。二甲双胍具有降糖、降脂、抗氧化、改善胰岛素抵抗作用,可作为2型糖尿病伴随高脂血症大鼠模型研究的阳性治疗药物。     

蓝莓叶提取物对2型糖尿病小鼠糖脂代谢的调节

为探讨蓝莓叶提取物(bluberry leaf extract, BLE)对2型糖尿病(type 2 diabetic, T2D)小鼠糖脂代谢的调节作用，采用高糖高脂饮食诱导辅以链脲佐菌素腹腔注射建立T2D小鼠模型，将其分为模型组、阳性组(20 mg·kg^-1·d^-1阿卡波糖)、BLE低中高剂量组(200,400,800 mg·kg^-1·d^-1 BLE),另设正常组.灌胃干预35 d,分析小鼠血清中血糖、胰岛素和血脂水平，肝脏中糖代谢水平，胰脏和肝脏中的抗氧化水平变化，结合苏木精-伊红染色切片和原位末端标记染色切片，评估BLE对T2D小鼠胰脏和肝脏组织病理损伤的缓解作用.结果表明，BLE能显著降低T2D小鼠空腹血糖、餐后2 h血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和丙二醛的水平，提升胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇、肝糖原和谷胱甘肽过氧化物酶的水平，增强葡萄糖激酶和总超氧化物歧化酶的活性，抑制葡萄糖-6-磷酸酶的活性，减轻胰脏和肝脏组织的病理损伤.综上所述，BLE具有显著的降血糖和降血脂作用，推测其...     

含黄油的高脂饲料诱导高脂血症小鼠模型特征的研究

目的 建立富含牛奶制品黄油饮食诱导小鼠高脂模型,观察和分析其高脂血症的特征。方法 选择同窝雄性C57BL/6小鼠20 只,随机分成2组,每组各10 只。一组小鼠喂养普通饲粮(不含黄油),设为对照组,另一组小鼠喂养添加黄油的高脂饲粮,设为高脂组。实验期为120 d,动态检测小鼠体质量、血脂及体脂的变化,观察肝脏组织病理学变化。结果 1)造模120 d,与对照组小鼠相比,高脂组小鼠体质量及血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)量明显增加(P<0.001),而血清总甘油三酯(TG)量无明显差异;(2)与对照组小鼠相比,高脂组小鼠腹部脂肪及肝脏质量系数显著增加(P<0.001);(3)高脂组小鼠肝脏出现严重的脂肪变性及炎性细胞浸润。结论 含有黄油饲料喂养形成的小鼠高脂模型出现血中总胆固醇明显改变,而总甘油三酯无明显变化的特征,提示牛奶制品黄油在饮食诱导的单纯高胆固醇血症动物模型中起着重要的作用。     

Antibiotics in early life alter the murine colonic microbiome and adiposity

Antibiotics administered in low doses have been widely used as growth promoters in the agricultural industry since the 1950s, yet the mechanisms for this effect are unclear. Because antimicrobial agents of different classes and varying activity are effective across several vertebrate species, we proposed that such subtherapeutic administration alters the population structure of the gut microbiome as well as its metabolic capabilities. We generated a model of adiposity by giving subtherapeutic antibiotic therapy to young mice and evaluated changes in the composition and capabilities of the gut microbiome. Administration of subtherapeutic antibiotic therapy increased adiposity in young mice and increased hormone levels related to metabolism. We observed substantial taxonomic changes in the microbiome, changes in copies of key genes involved in the metabolism of carbohydrates to short-chain fatty acids, increases in colonic short-chain fatty acid levels, and alterations in the regulation of hepatic metabolism of lipids and cholesterol. In this model, we demonstrate the alteration of early-life murine metabolic homeostasis through antibiotic manipulation.     

不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属 (Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。     

核受体Rev-erbs的能量稳态调控作用及其运动科学研究展望

 核受体Rev-erbs是能量稳态调控的核心转录调节因子,其表达受饮食、药物、运动等因素的影响;Rev-erbs参与糖脂代谢、胰岛素分泌、血糖稳态调节等多个生物学过程,是肥胖症、糖尿病等慢性代谢性疾病治疗的重要药物靶标,通过调节糖脂代谢通路中的靶分子,调控组织的能量稳态。运动干预刺激肝脏、骨骼肌等组织中Rev-erbs表达,调控糖脂代谢基因,维持细胞能量稳态,可能是慢性病运动干预的重要适应机制。简述了Rev-erbs的结构特点、表达调控因素与作用机制,分析了运动干预对Rev-erbs表达的影响与代谢调控机制,以及Rev-erbs在运动科学领域的国际前沿和发展趋势。     

Aberrant lipid metabolism disrupts calcium homeostasis causing liver endoplasmic reticulum stress in obesity

The endoplasmic reticulum (ER) is the main site of protein and lipid synthesis, membrane biogenesis, xenobiotic detoxification and cellular calcium storage, and perturbation of ER homeostasis leads to stress and the activation of the unfolded protein response. Chronic activation of ER stress has been shown to have an important role in the development of insulin resistance and diabetes in obesity. However, the mechanisms that lead to chronic ER stress in a metabolic context in general, and in obesity in particular, are not understood. Here we comparatively examined the proteomic and lipidomic landscape of hepatic ER purified from lean and obese mice to explore the mechanisms of chronic ER stress in obesity. We found suppression of protein but stimulation of lipid synthesis in the obese ER without significant alterations in chaperone content. Alterations in ER fatty acid and lipid composition result in the inhibition of sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase (SERCA) activity and ER stress. Correcting the obesity-induced alteration of ER phospholipid composition or hepatic Serca overexpression in vivo both reduced chronic ER stress and improved glucose homeostasis. Hence, we established that abnormal lipid and calcium metabolism are important contributors to hepatic ER stress in obesity.     

Leptin reverses insulin resistance and diabetes mellitus in mice with congenital lipodystrophy.

Congenital generalized lipodystrophy (CGL) is a rare autosomal recessive disorder characterized by a paucity of adipose (fat) tissue which is evident at birth and is accompanied by a severe resistance to insulin, leading to hyperinsulinaemia, hyperglycaemia and enlarged fatty liver. We have developed a mouse model that mimics these features of CGL: the syndrome occurs in transgenic mice expressing a truncated version of a nuclear protein known as nSREBP-1c (for sterol-regulatory-element-binding protein-1c) under the control of the adipose-specific aP2 enhancer. Adipose tissue from these mice was markedly deficient in messenger RNAs encoding several fat-specific proteins, including leptin, a fat-derived hormone that regulates food intake and energy metabolism. Here we show that insulin resistance in our lipodystrophic mice can be overcome by a continuous systemic infusion of low doses of recombinant leptin, an effect that is not mimicked by chronic food restriction. Our results support the idea that leptin modulates insulin sensitivity and glucose disposal independently of its effect on food intake, and that leptin deficiency accounts for the insulin resistance found in CGL.