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为研究褪黑素(melatonin,MT)对动物生长及代谢的影响。本试验选择日龄、体重接近的SD级雄性大鼠50只,随机平均分为5组,每组10只,分别为正常日粮组(ND)、正常日粮+褪黑素组(ND+MT)、脂肪添加组(FS)、脂肪添加+低剂量褪黑素组(FS+LMT)和、脂肪添加+高剂量褪黑素组(FS+HMT)。FS组在正常饲粮中添加10%的猪油,ND+MT、FS+LMT、FS+HMT组除饲喂特定饲粮外,分别灌服10mg/kgBW、2mg/kgBW、20mg/kg BW的MT溶液。试验过程中每天称重,计算日增重。试验结束后采血,检测大鼠血液中相关生化指标、激素等含量。剖取内脏主要组织器官并称量相关脂肪组织重量,此外,取肝脏组织做冰冻切片,油红O染色,观察脂肪含量。对ND、ND+MT、FS、FS+MT组大鼠肝脏样品采用1H-NMR的代谢组学方法进行代谢组分析,从小分子代谢物层面反映肝脏营养代谢状态。该技术可鉴定生物体在不同生理状态下的生物标志物,有利于判断生物体在各种环境条件下的代谢状态。在MT作用下,动物机体各器官,包括肝脏的各种代谢途径均可受到影响,相关代谢产物必然发生不同程度的变化,用代谢组学的方法可以全面准确地检测到MT影响肝脏代谢的主要标志物,判断其影响肝脏代谢的途径和程度。ND、ND+MT组大鼠肝脏样品采用基因芯片的方法,从基因层面进一步探究MT对大鼠的影响。本研究可以得出如下结果:(1)ND+MT与ND相比日均采食量、平均日增重、肝脏重显著下降(P<0.05);肝脏组织主要脂肪酸、总胆固醇、大网膜含量、肾周脂肪、附睾脂肪含量均显著降低(P<0.05)。FS+LMT组日均采食量、平均日增重、肝脏主要脂肪酸、大网膜含量、附睾脂肪含量较FS组降低,肾周脂肪含量显著升高(P<0.05);FS+HMT组的大网膜重、附睾脂肪含量较FS组显著降低(P<0.05)。FS组附睾脂肪含量较ND组显著降低(P<0.05),而肾周脂肪含量则较ND组显著增加(P<0.05);FS+LMT与FS+HMT相比表明,高剂量褪黑素处理组腹腔内脂肪的含量升高。(2)通过核磁共振的方法进行代谢组学研究,可检测到的代谢产物共有63种,分别为氨基酸类,有机酸类,糖类,多胺类以及维生素类,其中共发现13中潜在标志性代谢物,其中ND组与ND+MT组之间共有5种,FS与FS+LMT组共有8种,ND与FS组共有5种,这些代谢物主要与氨基酸、脂肪和碳水化合物等代谢途径有关,可作为褪黑素对大鼠肝脏影响的标志物。(3)通过ND组与ND+MT组大鼠肝脏的基因芯片分析,结合代谢组学的试验结果,发现与代谢组学结果相关的差异性表达的基因共有16个,分别属于糖代谢,脂肪酸代谢,氨基酸代谢的通路,这也从基因的角度与代谢组学构成了互相印证,使得两种试验方法互相补充,也更加科学全面的研究了褪黑素对大鼠代谢的影响。本研究可以得出如下结论:(1)相同的日粮条件下MT可以降低大鼠的生长速度,减少大鼠肝脏内脂肪的含量,改变脂肪在体内的分配;(2)采用1H-NMR的代谢组学方法可以宏观地观察到肝脏在MT的作用下的代谢状态的变化,为科学全面的阐述肝脏在受到褪黑素影响下的代谢情况提供依据;(3)MT可以加强大鼠肝脏物质代谢通路中的关键酶基因的表达。