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肥胖与衰老已经成为全球范围内的公共健康问题。如何改善由肥胖和衰老引起的心肾功能损伤也逐渐成为国内外营养学领域研究的热点问题。氧化应激以及炎症反应是引起肥胖和衰老心肾功能受损的主要因素,已经有研究表明蛋氨酸限制(Methionine restriction,MR)可以增强机体能量代谢、减少机体氧化应激、炎症反应并且抑制与年龄有关的疾病的发生。内源性硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)在心血管系统中具有一定保护作用,而且与维护肾脏功能也密切相关,而MR可以通过调节转硫途径(Transsulfuration pathway,TSP)促进内源性H2S的生成。本文旨在探究不同MR水平对正常、高脂饮食中老年小鼠心、肾功能的影响,并围绕心、肾组织中内源性H2S的合成以及TSP的调控方式探讨了可能存在的机制。80只28周龄雄性C57BL/6J小鼠适应性饲喂1周后,将所有小鼠按体重随机分为6个实验组:(1)低脂+正常蛋氨酸饮食组(CON,0.86%蛋氨酸+4%脂肪);(2)低脂+40%蛋氨酸限制饮食组(CMR40,0.52%蛋氨酸+4%脂肪);(3)低脂+80%蛋氨酸限制饮食组(CMR80,0.17%蛋氨酸+4%脂肪);(4)高脂+正常蛋氨酸饮食组(HF,0.86%蛋氨酸+24%脂肪);(5)高脂+40%蛋氨酸限制饮食组(HMR40,0.52%蛋氨酸+24%脂肪);(6)高脂+80%蛋氨酸限制饮食组(HMR80,0.17%蛋氨酸+24%脂肪)。整个实验为期15周,第14周采用CLAMS综合实验动物监控系统测定采食量及基础代谢指标。等饲养周期结束时,测定小鼠超声心动图和血压水平后进行取样分析。80%MR可以增加正常和高脂饮食小鼠的能量消耗以及自主活动量,降低了小鼠体重和体内脂肪含量。80%MR降低了小鼠血浆和中的TG、TC和LDL-C含量,增加了HDL-C含量。40%MR没有明显改变小鼠体重、能量消耗以及血脂代谢水平。不同水平MR干预后小鼠血压均维持在正常水平。心脏组织中:80%MR可改善中老年肥胖小鼠的心脏收缩功能障碍,并且维持心肌组织细胞结构正常;上调抗氧化防御系统基因,改善了血浆、心肌氧化应激及炎症反应;上调了小鼠心脏Bcl-2,下调Bax基因蛋白表达,改善心肌细胞凋亡;激活AMPK/SIRT1-PGC-1α信号传导途径,增强了心肌ATP生成、增加了ATP酶活性,改善心肌能量代谢。80%MR上调心脏CBS和CSE基因的表达并增加心脏H2S的产生,上调心脏MTHFR和Mtr基因的表达以改善Hcy的再甲基化代谢途径。40%MR在正常饮食下与CON组无差异,在高脂饮食下40%MR与80%MR的趋势相同但并不显著。肾脏组织中:80%MR可以改善正常和高脂饮食中老年小鼠的肾脏代谢功能,减少尿蛋白;改善了高脂饮食引起的肾脏组织结构异常;上调抗氧化防御系统基因改善了肾脏氧化应激,并改善了肾脏的炎症反应;上调肾脏中CBS和CSE基因的表达并增加肾脏H2S的产生;80%MR可以增加正常和高脂饮食小鼠血浆和肾脏脂联素水平,并且通过上调AdipoR1表达从而激活肾脏AMPK/mTOR信号通路,起到保护肾脏功能的作用。40%MR有相似趋势。研究结果表明80%MR可能通过增加中老年小鼠心、肾组织中内源性H2S的生成,从而改善了心、肾组织的氧化应激以及炎症反应,降低了动物体重,并且改善了血脂代谢异常。同时,通过激活AMPK/SIRT1-PGC-1α信号传导途径,增强了心肌能量代谢,改善心脏收缩功能。此外,80%MR增加血浆和肾脏脂联素水平,上调AdipoR1表达激活肾脏AMPK/mTOR信号通路保护了肾脏功能。