研究背景大量的流行病学研究证实宫内发育迟缓(IUGR)与成年期代谢综合征(MS)密切相关。母孕期蛋白营养不良是目前探讨IUGR个体发生MS具体机制的常用模型之一。目前,针对IUGR个体成年期出现高血压、胰岛素抵抗和糖代谢紊乱及其可能机制已在母孕期营养不良所致IUGR动物模型中得到证实和探讨,但是有关IUGR对脂质代谢的影响结论差异很大。因此,本研究试图探讨IUGR大鼠生后从出生至成年血脂的动态变化规律以及成年期是否发生高脂血症。肝脏及脂肪组织是机体脂质代谢的重要器官,IUGR个体生后发育期是否出现了肝脏及脂肪组织结构的改变,目前并不清楚。我们将从组织结构上进一步证实IUGR对大鼠生后脂质代谢的影响。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一类由配体激活的核转录因子超家族成员,PPARs有3种亚型：PPARα、PPARβ(亦称PPARδ)和PPARy。PPARα主要表达在肝脏组织,与脂代谢有关；PPARy主要在脂肪组织中表达,具有多种生物学效应,在脂肪细胞分化、糖脂代谢中起重要作用。目前已经证实PPARs的异常表达通过调控机体脂肪酸代谢及脂肪细胞分化参与了代谢综合征的发生。然而,IUGR个体生后整个发育期组织细胞PPARs表达水平的动态变化规律以及其调控的脂肪酸代谢和脂肪细胞分化是否参与IUGR大鼠成年期高脂血症的发生?尚未见报道。我们将从PPARα及其调控的脂肪酸代谢关键靶基因Cpt1a、Acox1及Acox3和PPARγ及其介导的脂肪细胞分化两个方面探讨IUGR大鼠成年期发生高脂血症的可能机制。同时,脂肪组织可以分泌瘦素、脂联素及脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(AFABP)等脂肪细胞因子,这些因子的异常改变亦广泛参与了MS的发生,而且循环中部分脂肪细胞因子可以早期预测MS。IUGR大鼠循环中脂肪细胞因子的动态变化规律,目前并不清楚,能否作为IUGR个体成年期高脂血症的早期预测因子,亦有待进一步探讨。目前,PPARs已经作为MS治疗的一个重要靶点。共轭亚油酸(CLA)作为必须脂肪酸参与机体脂质代谢,同时可以通过上调PPARs的表达及活性,发挥降血脂等生理功能。在IUGR这一特殊群体,CLA营养干预能否通过影响组织细胞PPARs的表达及活性,进而调控机体脂肪酸代谢及脂肪细胞分化,从而早期预防成年期高脂血症的发生?这将为IUGR群体成年期高脂血症的早期防治提供理论依据。第一部分IUGR大鼠发育期脂质代谢及肝脏和脂肪组织结构的变化目的建立并评估IUGR大鼠模型,观察IUGR大鼠生后的体重增长模式,发育期血脂的动态变化以及肝脏组织和脂肪组织结构的改变。方法采用健康三月龄SD二级大鼠雌性和雄性各16只,母鼠受孕成功后随机分为对照组和IUGR组。IUGR组母鼠孕期全程予以10%低蛋白饮食,对照组母鼠孕期全程予以21%蛋白正常饲料喂养,两组母乳哺乳期及仔鼠断乳后均予以正常饲料喂养。两组仔鼠于1d、7d、21d、2m及3m龄时称重,留取血清、肝脏组织及脂肪组织标本,每组每个时间点的样本量为8个。采用氧化酶法测定血清及肝脏组织甘油三酯(TG)含量；铜显色法测定血清及肝脏组织游离脂肪酸(FFA)含量；石蜡切片-HE染色及冰冻切片-苏丹Ⅲ染色光镜检测肝细胞脂质沉积；石蜡切片-HE染色光镜检测脂肪细胞脂质沉积。结果1、IUGR组仔鼠平均出生体重(5.59±0.55g)明显低于对照组(6.95±0.64g)(P<0.001)；IUGR组仔鼠宫内发育迟缓的发生率(76.09%)明显高于对照组(3.49%)(P<0.001)；而两组孕鼠的平均每窝产仔数及仔鼠围生期死亡率均无明显差异。2、7d及2m龄时,IUGR组仔鼠平均体重低于对照组(P=0.005,P=0.005)；21d及3m龄时,两组仔鼠平均体重无明显差异。3、1d、7d、21d及2m龄时,两组仔鼠血清TG及FFA水平均无明显差异；3m龄时,IUGR组仔鼠血清TG及FFA水平均明显高于对照组(P<0.05)。4、1d、7d及2m龄时,IUGR组仔鼠肝脏重量明显低于对照组(P<0.05)；21d及3m龄时,IUGR组仔鼠肝脏重量与对照组比较无明显差异；各个时间点,两组仔鼠肝脏重量与体重比值的比较差异均无统计学意义。5、1d、7d、21d及2m龄时,两组仔鼠肝脏组织TG及FFA含量均无明显差异；3m龄时,IUGR组仔鼠肝脏组织TG及FFA含量均明显高于对照组(P<0.05)6、各个时间点IUGR组仔鼠肝脏组织肝索及部分肝细胞排列欠规则；3m龄时,IUGR组仔鼠与对照组比较,肝细胞轻度增大,部分肝细胞出现了脂肪变性；7、随着日龄增大,IUGR组及对照组仔鼠白色脂肪细胞及棕色脂肪细胞脂质沉积逐渐增多,棕色脂肪细胞逐渐被白色脂肪细胞替代,而且3m龄时,IUGR组仔鼠这种变化更为明显,白色脂肪组织小型脂肪细胞数目减少。结论1、大鼠母孕期全程10%低蛋白饮食是一种有效的建立IUGR动物模型的方法。2、IUGR大鼠在生后发育期体重及肝脏重量均出现阶段性生长追赶。3、IUGR大鼠成年期出现血脂水平升高。4、IUGR大鼠生后发育期出现肝脏组织及脂肪组织结构异常,肝脏组织脂质含量增加,伴有部分肝细胞脂肪变性。第二部分IUGR大鼠发生高脂血症的机制研究目的(1)探讨肝脏组织PPARa及其调控的肝细胞脂肪酸β一氧化在IUGR大鼠成年期高脂血症发生中的作用。(2)探讨白色脂肪组织PPARy及其介导的脂肪细胞分化在IUGR大鼠成年期高脂血症发生中的作用。(3)探讨循环中脂肪细胞因子用于IUGR大鼠成年期高脂血症早期预测的可行性。方法采用前期研究建立的IUGR仔鼠模型,以正常仔鼠作为对照组,1d、7d、21d、2m及3m龄留取仔鼠的血清、肝脏组织和白色脂肪组织(WAT)。每组每个时间点的样本量为8个。采用免疫组化测定肝脏组织PPARa蛋白的表达水平；Western blot测定肝脏组织PPARa蛋白及WAT PPARy蛋白的表达水平；Real-time RT-PCR测定肝脏组织PPARα、Cptla、Acoxl及Acox3和WAT PPARγ、LPL及AFABP mRNA的表达水平；ELISA法测定血清中瘦素、脂联素及AFABP水平。结果1、PPARα蛋白主要表达在肝细胞胞浆,1d、7d、21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠肝脏组织PPARα蛋白的相对表达量均显著低于对照组(P<0.01)；PPARα mRNA的表达水平较对照组分别下降了35%(P=0.014)、30%(P=0.012)、49%(P=0.032)、54%(P=0.002)及62%(P<0.001)。2、1d、7d、21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠肝脏组织Cptla mRNA的表达水平较对照组分别下降了55%(P<0.001)、47%(P=0.008)、51%(P=0.014)、37%(P=0.011)及55%(P<0.001)。3、1d、7d及2m龄时,两组仔鼠的Acoxl mRNA的表达水平无明显差异；21d龄时,IUGR组仔鼠的Acoxl mRNA的表达水平与对照组比较下降了33%(P=0.036)；3m龄,IUGR组仔鼠Acoxl mRNA的表达水平显著低于对照组(P=0.009)。4、1d龄时,两组仔鼠肝脏组织Acox3mRNA的表达水平无明显差异；自7d龄开始,IUGR组仔鼠肝脏组织Acox3mRNA的表达水平较对照组分别下降了31%(P=0.018)、50%(P=0.022)、37%(P=0.018)及46%(P=0.012)。5、7d、21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠白色脂肪组织PPARγ蛋白相对表达量均明显低于对照组(P<0.01)；PPARγ mRNA的表达水平较对照组分别下降了30%(P=0.027)、48%(P=0.001)、45%(P=0.002)及56%(P<0.001)。6、7d、2m及3m龄时,两组仔鼠WAT LPL mRNA的表达水平均无明显差异；21d龄时,IUGR组仔鼠WAT LPL mRNA的表达水平低于对照组(P=0.038)。7、7d龄时,两组仔鼠白色脂肪组织AFABP mRNA的表达水平无明显差异；21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠WAT AFABP mRNA的表达水平较对照组升高了43%(P=0.015)、34%(P=0.033)及73%(P=0.006)。8、1d龄时,两组仔鼠血清瘦素水平无明显差异；自7d龄开时,IUGR组仔鼠血清瘦素水平均显著高于对照组(P<0.01)。9、1d及7d龄时,两组仔鼠血清脂联素水平无明显差异；21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠血清脂联素水平均明显低于对照组(P<0.05)。10、1d及7d龄时,两组仔鼠血清AFABP水平无明显差异；21d、2m及3m龄时,IUGR组仔鼠血清AFABP水平均明显高于对照组(P<0.05)。结论1、IUGR大鼠生后发育期肝脏组织PPARα表达降低,下调下游脂肪酸代谢关键靶基因Cpt1a、Acox1及Acox3的表达水平,从而导致线粒体和过氧化物酶体脂肪酸氧化能力降低,可能参与了IUGR个体成年期高脂血症的发生。2、IUGR大鼠白色脂肪组织PPARγ表达低下,导致脂肪细胞分化异常,可能是IUGR个体成年期高脂血症的发生原因之一。3、IUGR大鼠生后发育期出现高瘦素血症、低脂联素血症及高AFABP血症,并且循环中这些因子的变化早于血脂的改变,循环中瘦素、脂联素及AFABP水平的监测有望成为IUGR个体成年期高脂血症的早期预测因子。第三部分共轭亚油酸干预对IUGR大鼠高脂血症的影响及机制研究目的探讨共轭亚油酸早期防治IUGR大鼠成年期高脂血症的可行性。方法采用前期研究建立的IUGR仔鼠模型,以正常仔鼠作为对照组,21d龄断乳后对照组及IUGR组仔鼠分别进入对照组或者对照+CLA组和IUGR组或者IUGR+CLA组,对照组及IUGR组仔鼠予以正常饲料喂养至3m龄,对照+CLA组及IUGR+CLA组仔鼠予以含2%共轭亚油酸(CLA)的干预饲料喂养至3m龄。留取2m及3m龄仔鼠的血清、肝脏组织及白色脂肪组织。每组每个时间点的样本量为8个。采用氧化酶法测定血清及肝脏组织甘油三酯(TG)含量；铜显色法测定血清及肝脏组织游离脂肪酸(FFA)含量；Western blot测定肝脏组织PPARa蛋白及白色脂肪组织PPARy蛋白的表达水平；Real-time RT-PCR测定肝脏组织PPARα、Cpt1a、Acox1及Acox3和WAT PPARy及LPLmRNA的表达水平；ELISA法测定血清中瘦素、脂联素及AFABP水平。结果1、2m龄时,IUGR+CLA组与IUGR组仔鼠体重明显低于对照组仔鼠(P<0.01),而两组之间比较无明显差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠体重明显低于对照组及IUGR组(P<0.05)。2、2m龄时,四组仔鼠血清甘油三酯水平之间均无明显差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠血清TG水平低于IUGR组仔鼠(P<0.05),与对照组仔鼠比较无明显差异；2m及3m龄时,IUGR+CLA仔鼠与对照组及IUGR组比较血清FFA水平均无明显差异。3、2m龄,四组仔鼠肝脏组织甘油三酯及游离脂肪酸含量均无明显差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠肝脏组织TG及FFA含量均明显低于IUGR组(P<0.05),与对照组比较无明显差异。4、2m及3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠肝脏组织PPARα蛋白表达水平均明显高于IUGR组(P<0.05)；2m龄时,IUGR+CLA组仔鼠肝脏组织PPAR α mRNA的表达水平低于对照组(P<0.05),而与IUGR组比较无明显差异；2m龄时,IUGR+CLA组仔鼠肝脏组织Cpt1a、 Acox1及Acox3mRNA的表达水平与对照组及IUGR组比较均无明显差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠肝脏组织PPARα、Cpt1a、Acoxl及Acox3mRNA的表达水平较IUGR组分别上升了37%(P<0.01)、43%(P<0.05)、44%(P<0.01)及36%(P<0.01),与对照组比较差异均无统计学意义。5、2m及3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠白色脂肪组织PPARγ蛋白表达水平均明显高于IUGR组(P<0.05),但仍低于对照组(P<0.05)；2m龄时,IUGR+CLA组仔鼠WAT PPARγ mRNA表达水平与对照组及IUGR组比较均无差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠WAT PPAR Y mRNA表达水平低于对照组(P<0.05),但较IUGR组升高了30%(P<0.05)；2m及3m龄时,四组仔鼠WAT LPL mRNA的表达差异均无统计学意义。6、2m及3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠血清瘦素水平明显低于IUGR组(P<0.05)；2m龄时,四组仔鼠血清脂联素水平比较无明显差异；3m龄时,IUGR+CLA组仔鼠血清脂联素水平显著高于IUGR组(P<0.01),与对照组比较无明显差异。2m龄时,IUGR+CLA组仔鼠血清AFABP水平显著低于IUGR组(P<0.01),但高于对照组(P<0.05)；3m龄时,IUGR+CLA组显著低于IUGR组(P<0.01),与对照组比较差异无统计学意义。7、CLA干预对正常仔鼠的影响：2m龄时,对照+CLA组仔鼠血清瘦素水平明显低于对照组(P<0.05)；3m龄时,两组比较无明显差异；3m龄时,对照+CLA组仔鼠血清AFABP水平显著低于对照组(P<0.01)；其余指标的比较差异均无统计学意义。结论1、共轭亚油酸早期干预可以减轻IUGR大鼠成年期体重,降低其成年期血清甘油三酯水平,并减少其肝脏组织甘油三酯及游离脂肪酸含量。2、CLA可能通过诱导IUGR大鼠肝脏组织PPARα基因的表达及增强其活性,上调下游靶基因的转录,从而改善其肝细胞游离脂肪酸的β-氧化活性,发挥降低血脂、减少肝脏脂质含量的作用。3、CLA可能通过诱导IUGR大鼠白色脂肪组织PPARγ基因的表达及增强其活性,调控脂肪细胞分化,从而发挥降低血脂的作用。4、CLA营养干预对IUGR大鼠及正常大鼠循环中脂肪细胞因子水平均可产生一定的影响。