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目的:肥胖病因与环境和遗传因素密切相关。Ghrelin,又名生长素,是唯一一种由外周分泌作用于摄食中枢(如下丘脑)的脑肠肽,其在大鼠摄食、能量消耗和新陈代谢调控中发挥着重要作用,有研究报道,侧脑室内(Intracerebroventricular,icv.)注射ghrelin能显著增加大鼠摄食,胃切除术病人体重减轻,血ghrelin水平降低。因此,ghrelin与肥胖和食欲密切关联。本研究采用荧光免疫组化、核团微量注射药物等方法,观察下丘脑外侧区(lateral hypothalamic area,LHA)微量注射ghrelin对大鼠摄食、摄食选择、自发活动和胃肠转运的影响及潜在机制,并分析和比较ghrelin在这三组大鼠中调控效应的差异,目的是补充和完善ghrelin对能量平衡的调控机制,为临床肥胖治疗提供新的研究思路。方法:1.构建营养性肥胖和肥胖抵抗大鼠模型:选取健康雄性SD大鼠(180-220 g),高脂饲料(每100 g含有脂肪15 g,其中植物油2.5 g和猪油12.5 g)饲养2周,根据体重筛选出正常组大鼠(体重位于中间1/3),改为正常饲料(每100 g含有脂肪5 g,其中植物油和猪油各2.5 g)饲养,其余大鼠继续喂养高脂饲料6周,称重,体重高的前1/3大鼠被定义为营养性肥胖(diet-inducedobsisity,DIO)大鼠,体重低的后1/3大鼠被定义为肥胖抵抗(dietresistant,DR)大鼠,而中间1/3大鼠弃去不用。2.采用LHA置管给药,观察LHA微量注射ghrelin对正常大鼠、DIO大鼠及DR大鼠0-2h选择性食物摄入量的影响:正常、DIO或DR大鼠各20只,随机分为4组(n=5)。(1)NS组:LHA微量注射0.5μl NS;(2):ghrelin组:LHA微量注射0.5μl 15 nmol/L ghrelin;(3):[D-Lys3]-GHRP-6组,LHA微量注射0.5μl 28 nmol/L ghrelin受体拮抗剂[D-Lys3]-GHRP-6;(4):[D-Lys3]-GHRP-6+ghrelin组:LHA微量注射0.25μl 28 nmol/L[D-Lys3]-GHRP-6+0.25μl 15 nmol/L ghrelin。LHA注药后,比较和分析正常、DIO及DR大鼠对普通饮食、高脂饮食及高糖饮食量的异同。3.观察LHA微量注射ghrelin对正常、DIO及DR大鼠自发活动(spontaneous activity,SPA)的影响:正常大鼠、DIO大鼠及DR大鼠各20只,随机分为4组(n=5)。(1)NS组;(2)ghrelin组;(3)[D-Lys3]-GHRP-6组;(4)[D-Lys3]-GHRP-6+ghrelin组。大鼠LHA注射药物后(具体剂量见上2),采用大鼠自发活动(SPA)测定箱,比较和分析三组大鼠在水平方向(X轴,Y轴)、竖直方向(Z轴)和总活动量的异同。4.观察LHA微量注射ghrelin对正常、DIO及DR大鼠对胃肠转运率的影响:正常大鼠、DIO大鼠及DR大鼠各20只,随机分为4组(n=5)。(1)NS组;(2)ghrelin组;(3)[D-Lys3]-GHRP-6组;(4)[D-Lys3]-GHRP-6+ghrelin组。大鼠LHA注射药物(具体剂量见上2),2 h后经口灌胃6%胭脂红甲基纤维素溶液0.3 ml,记录灌胃后直至第一个红色粪便排出的时间。5.采用免疫组织化学染色方法,分析和比较正常大鼠、DIO大鼠及DR大鼠LHA ghrelin受体表达异同。结果:1.LHA微量注射Ghrelin对大鼠不同食物摄入量的影响:在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组内比较结果显示,与NS组相比,LHA微量注射ghrelin,各组大鼠0-2h的正常饮食、高脂饮食及高糖饮食量均显著升高(P<0.05),且高脂或高糖饮食的摄食量升高更为显著(P<0.05),但对高脂饮食和高糖饮食的摄食量间比无显著差异(P>0.05);LHA微量注射ghrelin受体拮抗剂[D-Lys3]-GHRP-6,各组大鼠0-2h的正常饮食、高脂饮食及高糖饮食量均显著降低(P<0.05),LHA预先注射[D-Lys3]-GHRP-6,可完全阻断ghrelin促大鼠摄食作用(P<0.05)。在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组间比较结果显示,与正常大鼠比较,DIO(P<0.05)和DR(P<0.05)大鼠更偏好高脂或高糖这些可口食物;LHA微量注射ghrelin,DIO大鼠和DR大鼠0-2h的正常饮食(P<0.05)、高脂饮食(P<0.05)及高糖饮食量变化率(P<0.05)均显著高于正常大鼠;但DIO大鼠和DR大鼠之间相比,大鼠0-2h的正常饮食(P>0.05)、高脂饮食(P>0.05)及高糖饮食量变化率(P>0.05)无显著差异。提示,ghrelin在这三组大鼠的促摄食作用不尽相同,即ghrelin促摄食效应在DIO和DR大鼠更为显著,具体机制需进一步探究。2.LHA微量注射ghrelin对大鼠自发活动的影响:在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组内比较结果显示,与NS组比较,LHA微量注射ghrelin,正常大鼠、DIO大鼠或DR大鼠在X轴(横轴)、Y轴(纵轴)方向上的24h活动均显著增加(P<0.05),且总活动量也显著增加(P<0.05),但在Z轴(竖轴)方向上活动无明显改变(P>0.05)。在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组间比较结果显示,与正常或DIO大鼠NS组比较,LHA注射NS,DR大鼠在X轴(P<0.05)、Y轴(P<0.05)以及24h总活动量(P<0.05)显著增加;与正常或DIO大鼠ghrelin组比较,LHA注射ghrelin,DR大鼠其在X轴(P<0.05)方向上的活动量增加最为显著,Y轴(P<0.05)或24 h总活动量增加也显著高于正常或DIO大鼠(P<0.05);提示,DR大鼠抵抗肥胖的原因之一可能与自发活动量增加有关;LHA ghrelin促进大鼠摄食,且增加大鼠自发活动,进一步证实了ghrelin参与能量平衡调控。但该效应尤其在DIO大鼠更为显著原因尚不明了,有待于深入探讨。3.LHA微量注射ghrelin对大鼠胃肠转运速率的影响:结果显示,与正常大鼠相比,DIO大鼠(P<0.05)胃肠转运速率明显减慢,但DR大鼠(P<0.05)的胃肠转运速率明显加快;在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组内比较结果显示,与NS组相比,LHA注射ghrelin,正常大鼠(P<0.05)、DIO大鼠(P<0.05)或DR大鼠(P<0.05)的胃肠转运速率均明显加快;与NS组相比,LHA注射[DLys3]-GHRP-6,这三组大鼠的胃肠转运速率均显著减慢(P<0.05)。若LHA微量注射[D-Lys3]-GHRP-6+Ghrelin混合液,与ghrelin组相比,ghrelin促这三组大鼠胃肠转运速率均被完全阻断(P<0.05)。在正常大鼠组、DIO大鼠组或DR大鼠组的组间比较结果显示,与正常NS组大鼠相比,DIO大鼠胃肠转运速率明显减慢(P<0.05),但DR大鼠胃肠转运速率明显加快(P<0.05);与正常ghrelin组大鼠相比,DR组大鼠胃肠转运率增加最为显著(P<0.05),平均转运速率增加38.03%,而正常组大鼠胃肠转运率平均增加15.71%,DIO组大鼠胃肠转运率平均增加19.24%。结果提示,DR大鼠之所以可抵抗高脂饮食所致肥胖,可能与胃肠转运速率较快有关;内、外源性ghrelin均可通过增加胃肠转运速率参与抑制肥胖形成过程。4.荧光免疫组化结果显示,与正常大鼠比较,DIO大鼠(P<0.05)和DR大鼠(P<0.05)LHA内ghrelin受体免疫阳性细胞表达均显著增加,但DIO大鼠与DR大鼠比较其表达无显著差异(P>0.05)。提示,ghrelin在DIO或DR大鼠促摄食、自发活动或胃肠转运作用较强,可能与其LHA内ghrelin受体表达增加有关。结论:Ghrelin参与正常、肥胖及肥胖抵抗大鼠选择性摄食、自发活动及胃肠转运功能调控,该效应可能主要激活ghrelin受体信号通路而实现;Ghrelin在DIO或DR大鼠促摄食、自发活动或胃肠转运作用较强,可能与其LHA内ghrelin受体表达增加有关。