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摘要流行病学调查显示，低出生体重（LBW）儿追赶（CU）生长后更容易发生胰岛素抵抗及其相关疾病，如肥胖、糖尿病、高血压和心血管疾病。因此，研究者提出了“健康和疾病的发育起源”假说，认为在生命早期营养不良的情况下，胎儿为了适应当时环境而促发“节俭机制”，但在营养改善后的追赶生长期间会增加以上疾病的风险。在19世纪50-60年代中国大饥荒时期出生的中国婴儿随着社会经济的迅速发展，其生活条件及饮食结构也发生了巨大改变。长期高热量饮食使这部分人群在成年期肥胖、糖尿病和心血管疾病高发。由此可见，宫内营养不良的先天环境和后期营养过剩对成人代谢性疾病的发病风险具有重要影响。研究表明，追赶生长后出现的糖脂代谢异常可能与棕色脂肪组织（BAT）发育不良及功能缺陷有关，表现为产热蛋白解偶联蛋白1（UCP1）的表达下降，但其具体机制仍未完全阐明。<br>　　BAT的产热功能是通过UCP1的作用介导的。多项研究表明，孕期和哺乳期的母体营养变化与BAT的发育密切相关，并对出生后BAT功能和UCP1激活具有重要影响。Palou等发现妊娠早中期中度热量限制可致后代雄性大鼠BAT中UCP1蛋白表达明显降低。但妊娠不同时期不同种类能量限制都可能对后代BAT产生不同的影响，所以目前对于追赶生长后BAT功能变化尚无统一结论。BAT产热功能受损可导致能量消耗减少并促进肥胖。AMP活化蛋白激酶（AMPK）是全身能量平衡的重要代谢传感器和调节因子，能够通过诱导脂肪生成、维持线粒体稳态和诱导白色脂肪组织褐变等发挥重要的能量调节作用。在BAT分化和激活的各种信号通路中，AMPK占据着重要的地位。众多研究表明，AMPK可以通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC1α）控制棕色和白色脂肪功能。AMPK/PGC1α通路在启动产热程序和控制能量代谢方面起着至关重要的作用，但在低出生体重因环境因素导致的糖脂代谢紊乱中BAT和AMPK通路的关系尚未见报道。<br>　　肥胖不仅与出生前后营养环境以及生活方式有关，还受遗传和种族因素的影响。肥胖的大多数遗传变异都与能量代谢相关的基因有关。解偶联蛋白（Uncouplingprotein，UCP）基因在调节能量代谢中发挥着重要作用。单核苷酸多态性(SNP)是人类可遗传的变异中最常见的一种。SNPs已被广泛用于更好地了解疾病过程，从而为基于基因的诊断和治疗铺平道路。目前国内外一些研究表明，肥胖人群中UCP1SNP可能与BMI、内脏脂肪量及血脂水平升高有一定关系。但是由于不同的环境因素、生活方式、人种等原因，UCP1SNP研究结果也不尽相同。目前仍缺乏中国北方地区UCP1基因rs1800592位点多态性与脂代谢及肥胖关系的研究。<br>　　本研究旨在通过孕期限制母鼠营养建立低出生体重小鼠模型，研究给予高脂饮食后小鼠脂代谢、棕色脂肪脂质含量及UCP1等产热基因的变化，探讨追赶生长小鼠在外界因素变化后脂代谢紊乱的可能机制，并在人群中进一步验证UCP1基因在肥胖这一代谢紊乱人群中的特点和变化，为临床用药提供理论依据。<br>　　第一部分追赶生长小鼠高脂饮食喂养后成年期脂质代谢指标变化<br>　　目的：观察妊娠晚期重度热量限制导致的低出生体重小鼠追赶生长前后体重的变化，及高脂饮食(HFD)喂养后血糖、胰岛素、血脂、体脂占比、代谢效率等指标的变化。<br>　　方法：7周龄ICR小鼠经适应性喂养1周后，按雌雄比例2:1同笼交配，次日清晨检测出阴栓者判定为受孕成功，记为孕0.5天。将怀孕后的雌鼠随机分为正常饮食组(NC)和限制饮食组(CR)。在孕12.5至18.5天，限制饮食组给予50%热量饮食，正常饮食组继续正常热量饮食。出生3周后，雄性子代小鼠离乳，给予高脂饮食喂养，正常饮食组仔鼠为对照组(NBW，n=9)，限制饮食组仔鼠为低出生体重组(LBW，n=9)，记录体重、摄食量，于小鼠19周龄处死留取血标本和脂肪组织，进行血糖、血脂测定，并对棕色脂肪组织行HE染色。<br>　　结果：<br>　　1．建立低出生体重动物模型：LBW组小鼠的出生体重明显低于NBW组（Plt;0.01），成功建立了低出生体重小鼠模型。3周断乳后两组小鼠体重无明显差异，提示LBW组小鼠追赶生长完成。<br>　　2．小鼠摄食总热量比较：断乳后16周高脂饮食期间，两组小鼠的摄食总热量无显著差异(Pgt;0.05)。<br>　　3．两组小鼠体重、附睾白色脂肪(gWAT)重量、附睾脂肪体重占比和棕色脂肪重量的比较：高脂喂养后，两组小鼠各周体重均无显著差异(Pgt;0.05)。与NBW组相比，LBW组小鼠附睾脂肪重量明显偏高（Plt;0.05），附睾脂肪体重占比明显偏高（Plt;0.05），棕色脂肪重量明显偏低（Plt;0.05）。<br>　　4．两组小鼠空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素（FINS）、甘油三酯(TG)、总胆固醇（TC）、游离脂肪酸（FFA）、代谢效率的比较：高脂喂养后，与NBW组相比，LBW组小鼠的TG（Plt;0.01）、FBG、FINS、TC、FFA（Plt;0.05）以及代谢效率（Plt;0.01）均明显升高。<br>　　5．两组小鼠棕色脂肪脂质含量的比较：HE染色显示LBW组小鼠BAT中脂质含量显著高于NBW组小鼠（Plt;0.05）。<br>　　小结：通过妊娠期热量限制成功建立了低出生体重小鼠模型。与正常体重小鼠相比，低出生体重小鼠产后出现追赶生长，在高脂喂养后出现体脂量增加，棕色脂肪脂质含量增高，血脂水平增高，代谢效率升高。<br>　　第二部分追赶生长小鼠高脂饮食喂养后成年期棕色脂肪组织产热基因表达变化及可能机制<br>　　目的：观察追赶生长小鼠高热量饮食后棕色脂肪产热相关基因及线粒体发生和脂肪酸氧化相关基因的表达情况，评估棕色脂肪功能。<br>　　方法：留取NBW、LBW组小鼠棕色脂肪标本，通过反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）和蛋白质免疫印迹法（Westernblot）检测棕色脂肪组织UCP1、PRDM16、ADRB3、CD36、HSL、pAMPK、PGC1α、NRF1、TFAM、CPT1β、Cox5b、Cox8b的mRNA及蛋白表达水平。<br>　　结果：<br>　　1．小鼠棕色脂肪产热相关基因mRNA及蛋白表达：LBW组小鼠棕色脂肪组织PRDM16、ADRB3mRNA表达均低于NBW组(Plt;0.05)，UCP1的mRNA及蛋白表达水平低于NBW组小鼠(Plt;0.05)。<br>　　2．小鼠棕色脂肪组织中脂肪酸转运及分解相关基因mRNA和蛋白表达：与NBW组相比，LBW组小鼠棕色脂肪CD36、HSLmRNA的表达水平显著降低(Plt;0.05)，CD36的蛋白表达水平显著降低，差异有统计学意义(Plt;0.05)。<br>　　3．小鼠棕色脂肪线粒体发生及脂肪酸氧化相关基因mRNA和蛋白表达：与NBW组相比，LBW组小鼠棕色脂肪PGC1α、NRF1、TFAM、CPT1β、Cox5b、Cox8bmRNA表达的水平显著降低，差异有统计学意义(Plt;0.05)。LBW组小鼠棕色脂肪pAMPK/AMPK、PGC1α、CPT1β蛋白表达水平明显低于NBW组小鼠(Plt;0.05)。<br>　　小结：追赶生长小鼠给予高脂饮食喂养后出现棕色脂肪产热能力降低，这可能与棕色脂肪细胞内pAMPK-PGC1α-CPT1β通路表达变化有关。另外，参与线粒体发生及脂肪酸代谢的基因表达下调，这可能是追赶生长小鼠脂代谢紊乱的部分原因。<br>　　第三部分解偶联蛋白1基因多态性与肥胖的相关性研究<br>　　目的：探讨中国北方人群中UCP1rs1800592多态性与肥胖的关系。<br>　　方法：随机选择本院体检中心的志愿者390名，其中对照组205例，肥胖组185例。采用连接酶检测反应(ligasedetectionreaction,LDR)技术检测单核苷酸多态性。采用χ2检验比较基因型和等位基因分布差异。采用Logistic回归分析SNP与肥胖的关系。<br>　　结果：<br>　　1．对照组和肥胖组的性别组成、年龄匹配。与对照组相比，肥胖组BMI、TG、FBG、HbA1C、FINS及HOMA-IR显著升高，差异有统计学意义（Plt;0.01）。两组血清TC水平没有统计学差异（Pgt;0.05）。<br>　　2．肥胖组GG基因型比例及G等位基因频率显著高于对照组，G等位基因频率与肥胖风险升高显著相关。GG基因型是肥胖发生的危险因素(Plt;0.05)。<br>　　3．与AA和GA基因型相比，肥胖组中GG基因型受试者甘油三酯水平显著升高（Plt;0.01），BMI、TC、FBG、HbA1C、FINS及HOMA-IR之间差异没有统计学意义（Pgt;0.05）。<br>　　小结：<br>　　1.本研究肥胖受试者中，GG基因型比例显著高于对照组，G等位基因频率显著升高，UCP1rs1800592G相对于A来说是肥胖的风险等位基因。<br>　　2.与AA和GA基因型相比，肥胖组中GG基因型受试者TG水平明显升高。<br>　　结论：<br>　　1.通过妊娠晚期热量限制成功建立了低出生体重小鼠模型。低出生体重小鼠产后出现追赶生长，体脂量和棕色脂肪脂质含量增高，代谢效率升高，脂代谢紊乱。<br>　　2.追赶生长小鼠高脂饮食喂养后出现脂代谢紊乱及UCP1表达下降，可能与棕色脂肪参与脂肪酸代谢的基因下调和pAMPK-PGC1α-CPT1β通路表达变化有关。<br>　　3.临床研究表明产热基因UCP1rs1800592位点多态性与肥胖和血清TG的升高有关。