论文部分内容阅读
近年来,随着人们生活条件的改善,肥胖、糖尿病及以多重代谢紊乱聚集为特征的代谢综合征（Metabolic Syndrome,MetS）等代谢性疾病的发病率逐年升高。妊娠前发生代谢紊乱或妊娠期自发出现代谢紊乱,如妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus,GDM）和妊娠期高血压等都会对母亲的健康、胎盘的功能及胎儿的发育造成不良影响。然而目前我们对于代谢紊乱因素的交互作用及其在不良妊娠结局发生发展中的作用机制认识不足。因此,在雌性动物中建立契合人类MetS和GDM主要特征的实验动物模型,对于揭示妊娠期代谢紊乱性疾病的发生机制及其对妊娠结局的不良影响及相关机制、预防策略的制定和治疗靶点的筛选等具有重要意义。目的:本研究首先在雌性大鼠中探索建模效率更高的MetS实验动物模型建模方法;其次,在MetS实验动物模型基础上,基于妊娠前长期紧张高压的生活状态可能会部分隐匿代谢异常等表型的假设,建立符合妊娠期自发代谢综合征表型的动物模型,并探索其对胎盘脂代谢功能的影响;最后,探究应用5周的5%果糖饮水代替5周的高热量饮食,并同样在妊娠期给予小剂量链脲佐菌素,能否建立出更加契合人GDM临床特征的大鼠模型。方法:1、雌性Wistar大鼠随机分为5组:标准饮食+无菌饮用水（NC组;n=15）;标准饮食+5%（5g/100mL）果糖饮水（NF5组;n=15）;高热量饮食+无菌饮用水（HD组;n=15）;高热量饮食+5%（5g/100mL）果糖饮水（HDF5组;n=15）;标准饮食+10%果糖饮水（NF10组;n=15）。分别在加处理之前的基线时以及处理5周之后测量各组大鼠的体长、腹围、空腹血糖、口服葡萄糖耐量及血脂四项参数;在不同饮食饮水干预期间内,每周检测各组大鼠的体重、血压。2、雌性Wistar大鼠MetS建模（同HDF5组）的同时给予仿生噪声刺激干预（HDF5+Stress组）,并设对照组（正常饮食水及联合压力应激）,不同处理持续5周后将大鼠交配,见栓后移除压力刺激干预。监测大鼠的体重、血糖水平及糖耐量情况、血脂参数、血压,并检测血清中ANGPTL4、8的水平、胎盘及肝脏组织LPL、ANGPTL3、4和8的基因和蛋白表达水平和胎盘LPL活性。3、雌性Wistar大鼠随机分为5组:正常饮食+正常饮水合并溶剂注射（NC组;n=10）;正常饮食+正常饮水合并链脲佐菌素（STZ）注射（STZ组;n=10）;高热量饮食+正常饮水合并STZ注射（HDSTZ组;n=10）;正常饮食+5%（5 g/100 mL）果糖饮水合并STZ注射（F5STZ组;n=10）;正常饮食+10%（10 g/100 mL）果糖饮水合并STZ注射（F10STZ组;n=10）。不同的饮食饮水持续5周后,将雌性大鼠进行交配。GD7.5时,按照25 mg/kg体重腹腔注射溶剂或STZ。监测各组大鼠妊娠期血糖、糖耐量、血清胰岛素浓度及甘油三酯浓度的变化。结果:1、HDF5组,即雌性Wistar大鼠在被给予高热量饮食合并5%（5 g/100 mL）果糖饮水后,仅在5周内就表现出显著的代谢综合征特征:肥胖（体重指数（BMI）和腹围（AC）增加）、空腹血糖（FBG）升高、葡萄糖耐受不良（口服葡萄糖耐量试验（OGTT）曲线下面积（AUC）升高及高胰岛素血症）、血脂升高（甘油三酯（TGs）、总胆固醇（T-CHO）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）水平升高及高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）水平降低）和高血压（收缩压（SBP）和舒张压（DBP）均升高20mmHg,同时血清中高血压标志物血管紧张素转化酶（ACE）浓度显著升高（P＜0.01））。2、HDF5+Stress组,雌性Wistar大鼠MetS建模的同时给予仿生噪声刺激干预,5周后,雌鼠仅出现了轻度的脂代谢异常及糖耐量异常,并未出现肥胖和高血压表征;然而在合并妊娠后,该组大鼠自妊娠中期即自发地出现了高血压表征,且妊娠末期脂代谢异常明显加重,并伴随雌激素和孕激素水平显著升高（P＜0.05）。与对照组比较,HDF5及HDF5+Stress组肝脏组织中ANGPTL8的基因及蛋白表达量均显著升高（P＜0.05）;在胎盘组织中,LPL和ANGPTL4的基因及蛋白表达量均显著升高（P＜0.05）,而LPL的活性却有所下降,且以HDF5+Stress组降低的更为显著（P＜0.05）。3、应用5周正常饮食联合5%果糖饮水代替5周高热量饮食,并在妊娠期第7天（GD7.5）按25 mg/kg体重给予STZ腹腔注射,大鼠在妊娠期间餐后血糖稳定在270～360mg/dL（15～20mmol/L）,糖耐量异常及血脂异常的程度均较轻,更加契合临床上人GDM的主要特征。结论:1、应用高热量饮食联合5%果糖饮水的建模方法,仅需5周的时间即可诱导雌性大鼠出现包括高血压表型在内的MetS主要表征。该方法是一种建模周期更短、成功率更高的雌性大鼠MetS模型建模方法。2、在应用雌性大鼠来建立MetS模型的同时使用仿生噪声给予其压力刺激干预,雌性大鼠自妊娠中期会自发地出现高血压表型,且妊娠末期脂代谢异常明显加重,呈现出妊娠期MetS的症状,揭示了这些妊娠期自发代谢紊乱性疾病的发病原因与妊娠前母体长期紧张高压及高热量饮食的生活状态有关。当代谢综合征合并妊娠或妊娠期自发代谢紊乱时,胎盘的LPL活性在过表达的ANGPTL4的调控下降低,以维持胎儿正常发育。3、正常饮食联合5%果糖饮水5周,并在GD7.5按25 mg/kg体重给予STZ腹腔注射建立的GDM模型,更加契合人GDM特征,为一种更合适的GDM大鼠模型建模方法。