高脂饮食对乌拉坦诱导的C57BL/6J小鼠肺癌易感性影响及其机制初步研究

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背景:近年来肥胖的患病率在全球范围内急剧增加,研究表明,肥胖可增加心血管疾病、糖尿病、关节炎、癌症等健康问题的危险性。肺癌作为肿瘤中最常见、死亡率最高的肿瘤,并没有包括在肥胖最倾向的恶性肿瘤队列中,甚至有流行病学资料显示肥胖是肺癌的保护性因素。由于缺乏相关的机制研究,肥胖在肺癌发生的作用仍然未知。  目的:建立肥胖小鼠肺癌模型,观察高脂饮食所导致的肥胖是否影响乌拉坦诱导的C57BL/6J小鼠肺癌发生发展,并初步探讨其相关机制。  材料与方法:选取6-8周龄的雄性健康C57BL/6J小鼠,随机分为两组,分别喂以普通饮食(Normal Diet, ND)和高脂饮食(High Fat Diet, HFD)。适应饲养3周后,每组小鼠再随机分为对照组和诱发性肺癌实验组。所有实验组小鼠接受每周一次腹腔注射乌拉坦(1mg/g体重),对照组接受同等体积的生理盐水作为对照,连续十周。药物注射完成15周后(实验28周)对肿瘤发生进行评估。在实验的不同时间点(实验13周,实验28周)处死小鼠,收取血清,肺泡灌洗液,肺组织等进行检测。造模期间每3天投食观察一次,每周测定小鼠体重并进行记录。酶联免疫吸附测定(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)小鼠血清瘦素(Leptin, LEP)的表达、Diff-Quik染色对支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluids, BALF)细胞分类计数。同时应用免疫组织化学(immunohistochemistry, IHC)测定肺组织炎症细胞的改变、western blotting方法检测肺组织中炎症相关蛋白以及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)、信号转导子和转录激活子3(signal transducer and activator of transcription3, STAT3)信号通路相关蛋白等表达。  结果:与普通饮食小鼠相比,高脂饮食小鼠发生糖耐量和胰岛素耐量受损,体重呈现显著差异,说明肥胖小鼠模型构建成功。实验28周时,HFD中小鼠平均荷瘤数明显高于ND小鼠,肺部肿瘤相关炎症反应明显增强。肺组织中炎症细胞如巨噬细胞和中性粒细胞在HFD组中较ND组增多。肺泡灌洗液中,HFD组的细胞总数明显高于ND组,巨噬细胞(macrophages, MQ),中性粒细胞(polymorphonucleated cells, PMN)和淋巴细胞(lymphocyteswas, Lym)数量均增多;PMN和Lym的比例明显高于ND组。初步机制探讨发现:乌拉坦诱发性肺癌模型中HFD组小鼠血清LEP表达较ND组明显上调,肺组织mTOR、STAT3等蛋白的活化也呈上调趋势。  结论:高脂饮食所致肥胖可增强C57BL/6J小鼠乌拉坦诱发性肺癌的发生发展;其机制可能与LEP、mTOR、STAT3的活化有关。
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