高果糖高脂饮食对小鼠体内能量代谢的影响

目的:高热量物质的过度摄入是导致机体代谢紊乱,诱发2型糖尿病等代谢性疾病的主要原因,本文通过比较高果糖、高脂及高果糖高脂混合喂饲对小鼠体内能量代谢的影响,探索饮食诱发代谢紊乱性疾病的可能发病机制。方法:采用20%高果糖水,60%高脂饲料,及二者混合方式饲养C57BL/6小鼠3个月后,观察各组小鼠24小时内氧气消耗量,二氧化碳生成量,呼吸商及能量消耗的改变。结果:不同饮食喂饲3个月,与对照组小鼠相比,高果糖组、高脂组、及高果糖高脂组小鼠均表现出明显的肝内脂质蓄积,氧气消耗量增加,呼吸商下降,能量消耗增加。结论:过剩的高热量物质摄入导致机体内物质代谢、能量代谢发生改变,糖代谢受损,脂代谢增强,能量代谢方式从糖氧化为主转变为脂氧化供能。     

高脂饮食对小鼠胃蛋白质组表达水平的影响

以高脂饮食小鼠为模型,多角度分析高脂饮食对小鼠胃蛋白组表达的影响。实验小鼠(C57BL/6)随机分配两组,实验组食用高脂饲料,对照组食用正常饲料,喂养110d后,把胃组织分为前胃、胃体和胃窦3个区分别进行蛋白质谱鉴定,随后比较两组实验的蛋白表达谱,分别筛选两组之间的差异蛋白以及胃分区的差异蛋白(差异倍数≥2),并对其进行GO富集及蛋白相互作用网络分析。对照组和实验组共鉴定到9 307种蛋白,筛选特异性肽段≥1且重复实验中至少鉴定到2次的蛋白,最后剩余4 066种蛋白,其中对照组3654种,实验组3832种。进一步从生物功能角度整体分析了胃组织的蛋白表达谱,结果发现实验组小鼠胃组织中高表达蛋白主要参与蛋白稳定和运输等生物学过程。而在对胃分区差异蛋白的功能分析表明,前胃主要参与角质化和肌动蛋白组装相关生物学过程,且受饮食影响程度较小;胃体和胃窦主要执行消化功能,高脂饮食后对胃的基本消化功能并无显著影响,但与对照组相比,参与蛋白转运和脂肪代谢相关生物学过程的蛋白显著高表达。     

高脂饮食引起小鼠心律失常及心肌纤维化

目的不良饮食方式导致的相关疾病,如肥胖和血脂异常是心律失常的(arrhythmia)重要因素。然而,这些疾病与心律失常的确切关系尚未得到充分确认。本研究中,我们通过高脂饮食(high fatty diet,HFD)动物模型评估了HFD与小鼠心律失常与心肌纤维化的关系。方法将成年雄性C57BL/6J小鼠分为标准饮食组(STD,12%脂肪)和高脂肪饮食组(HFD;50%脂肪)两组。10周后进行在体心电图测试,随后采集心脏组织进行生化及组织学测定。结果HFD可引起小鼠室性心动过速(ventricular tachycardia),QT间期(QT interval duration)显著延长,心房传导速度(atrial conduction velocity)显著降低,右心房动作电位持续时间(action potential duration)延长。组织学和生化分析表明,HFD增加小鼠心脏组织的纤维化程度,并导致炎症。结论HFD可导致小鼠心律失常和心肌纤维化。     

芦笋对高脂饮食小鼠肠道微生物及酶活性的影响

目的 探明芦笋对高脂饮食小鼠肠道微生物及酶活性的影响情况,为芦笋的应用提供依据。方法 将实验动物随机分为正常组、高脂饮食组、高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组和高脂饮食阳性对照组。其中正常组喂食正常饲料,其余组喂食高脂饲料。分别灌胃蒸馏水（正常组、高脂饮食组）、芦笋1.05 g/（kg•d）（高脂饮食低剂量芦笋组）、芦笋2.10 g/（kg•d）（高脂饮食中剂量芦笋组）、芦笋4.20 g/（kg•d）（高脂饮食高剂量芦笋组）和降脂理肝汤1.19 g/（kg•d）（高脂饮食阳性对照组）,每天2次,每次0.35 mL。比较分析小鼠肠道微生物及肠道酶活性。结果 酶活方面,高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组能明显降低淀粉酶、木聚糖酶以及蛋白酶的活性,与高脂饮食组相比差异具有统计学意义（Ps<0.01）。肠道微生物方面,高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组能显著降低细菌、乳杆菌和双歧杆菌的数量。与高脂饮食组相比差异具有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。结论 芦笋能降低高脂饮食小鼠的肠道内细菌、乳杆菌和双歧杆菌的数量,并且可以显著降低高脂饮食小鼠淀粉酶、木聚糖酶和蛋白酶等肠道酶的活性。     

高脂饮食对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响

目的建立高脂饮食诱导小鼠肥胖模型,分析高脂饲料对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响。方法用高脂饲料饲喂小鼠,每周定时称重和断尾采血一次,分别测定血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的浓度;5周后,分离、称重小鼠体脂并提取腹部脂肪组织RNA,半定量RT-PCR分析leptin基因表达水平。结果从第2周开始,实验组小鼠体重明显高于对照组小鼠,4周后,体重差异显著（P〈0．05）;血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的含量随体重增加明显增高,4周后,差异显著（P〈0．05）;实验组体脂含量明显高于对照组（P〈0．05）,半定量RT-PCR分析表明,肥胖小鼠脂肪组织leptin基因表达水平高于对照组（P〈0．05）。结论高脂饮食诱导可建立小鼠肥胖模型,并能够引起高胰岛素和高leptin血症,为进一步研究肥胖的发病机制奠定基础。     

芦笋对高脂饮食小鼠脏器指数及血生化的影响

目的 探究芦笋对高脂饮食小鼠脏器指数以及血生化的影响。方法 将实验动物随机分为正常组、高脂饮食组、高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组、高脂饮食阳性对照组。其中正常组喂食正常饲料,其余组喂食高脂饲料。分别灌胃蒸馏水（正常组、高脂饮食组）、芦笋1.05 g/（kg•d）（高脂饮食低剂量芦笋组）、芦笋2.10 g/（kg•d）（高脂饮食中剂量芦笋组）、芦笋4.20 g/（kg•d）（高脂饮食高剂量芦笋组）、降脂理肝汤1.19 g/（kg•d）（高脂饮食阳性对照组）,每天2次,每次0.35 mL。比较分析小鼠的脏器指数及血生化活性。结果 脏器方面：高脂饮食中剂量芦笋组小鼠的肝脏指数最低,但与高脂饮食组相比差异无统计学意义（P>0.05）。高脂饮食低剂量芦笋组小鼠的脾脏指数最高,并且高脂饮食低剂量芦笋组雌性与正常组雌性相比差异有统计学意义（t=1.486,P0.05）。血生化方面：高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组以及高脂饮食高剂量芦笋组小鼠的总胆固醇（TC）以及甘油三酯（TG）水平低于高脂饮食组,但与高脂饮食组相比差异无统计学意义（P>0.05）,其中高脂饮食低剂量芦笋组中的TC、TG水平最低,而高脂饮食高剂量芦笋组相应的数值最高。芦笋治疗组小鼠在高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）方面高于正常组与高脂饮食组,但差异无统计学意义（P>0.05）,其中高脂饮食低、中、高剂量芦笋三组相比,低剂量芦笋组小鼠的HDL-C数值最低,而在LDL-C方面三组差异无统计学意义。结论 高脂饮食中剂量芦笋能够降低高脂饮食小鼠的肝脏指数,高脂饮食低剂量芦笋对小鼠脾脏以及胸腺等免疫器官具有一定的促进作用,而高剂量芦笋则对小鼠脾脏以及胸腺等免疫器官具有一定的抑制作用。芦笋能降低小鼠的TC、TG水平,其中低剂量的芦笋效果最好。芦笋能提高小鼠HDL-C和LDL-C的含量。     

芦笋对高脂饮食小鼠体质量的影响

目的 探究芦笋对高脂饮食小鼠体质量的影响。方法 将实验动物随机分为正常组、高脂饮食组、高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组、高脂饮食阳性对照组。其中正常组喂食正常饲料,其余组喂食高脂饲料。分别灌胃蒸馏水（正常组、高脂饮食组）、芦笋1.05 g/（kg•d）（高脂饮食低剂量芦笋组）、芦笋2.10 g/（kg•d）（高脂饮食中剂量芦笋组）、芦笋4.20 g/（kg•d）（高脂饮食高剂量芦笋组）、降脂理肝汤1.19 g/（kg•d）（高脂饮食阳性对照组）,每天2次,每次0.35 mL。比较分析各组小鼠的体质量变化,同时对各组之间的雌性小鼠和雄性小鼠体质量变化进行对比。结果 随饲养时间的增加,服用芦笋后的三组小鼠体质量均低于高脂饮食组,但与高脂饮食组相比差异无统计学意义（P>0.05）。高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组小鼠的体质量变化率低于高脂饮食组,差异无统计学意义（P>0.05）。对各组之间的雌性小鼠和雄性小鼠体质量变化进行对比可以发现雄性小鼠的体质量变化大于雌性小鼠的,差异有统计学意义（P<0.05）。结论 芦笋能降低高脂饮食小鼠的体质量,雄性小鼠和雌性小鼠的体质量变化存在差异。     

布鲁氏菌对RAW264.7细胞内质网应激与细胞因子分泌的影响

【目的】布鲁氏菌与宿主相互作用的分子机制是目前的研究热点之一,布鲁氏菌通过形成来自于内质网的布氏小体而在巨噬细胞内生存和增殖,其机制目前尚不清楚,宿主细胞内质网应激反应对病原感染和炎症的调控密切相关。揭示内质网应激反应在布鲁氏菌感染巨噬细胞中的作用以及布鲁氏菌感染对巨噬细胞分泌免疫因子的影响。【方法】构建布鲁氏菌感染RAW264.7模型,在感染后不同时间收集细胞,通过实时荧光定量PCR检测细胞内质网应激反应标志分子GRP78和CHOP,以及TNF-α、IL-1β和IL-6在m RNA水平的变化;通过Western blot和ELISA分别检测其蛋白水平的变化。【结果】布鲁氏菌感染RAW264.7细胞的最佳感染复数MOI为100?1;证明在布鲁氏菌感染4-6 h,巨噬细胞可杀伤侵入的布鲁氏菌,之后存活的细菌可在细胞内增殖;感染后24 h出现细胞凋亡,48 h出现大量细胞坏死。布鲁氏菌感染可激活RAW264.7细胞的内质网应激反应,促进GRP78的表达,同时,抑制免疫因子的分泌。【结论】内质网应激反应参与了RAW264.7对布鲁氏菌感染的调节。     

高脂饮食联合链脲佐菌素对小鼠糖脂代谢及炎症的影响

观察高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)对小鼠糖脂代谢及胰岛功能损伤的影响。将体质量为18~20 g的SPF级雄性C57BL/6J小鼠40只,随机分为对照组和模型组,每组20只。对照组小鼠饲喂对照饲料,模型组小鼠饲喂高脂饲料。1周后,禁食16 h,测量小鼠体质量与空腹血糖;尾静脉采血,分离血清;每周1次,连续4周。4周后,对照组小鼠腹腔注射柠檬酸缓冲液,模型组小鼠腹腔注射STZ,剂量为40 mg·kg~(-1),每天1次,连续3 d。继续饲养2周后,测量随机血糖,以小鼠血糖≥16.7 mmol·L~(-1)者即判定为2型糖尿病。对照组及2型糖尿病小鼠经腹腔注射葡萄糖以进行糖耐量试验。与对照组同一时间的体质量和血糖进行比较,模型组小鼠体质量、血糖均升高,除第1周血糖外,差别均有统计学意义(P0.05)。采用重复测量方差分析,发现喂养时间对体质量(F=200.831)和血糖(F=7.025)均有影响,差异有统计学意义(P0.05);不同喂养时间对低密度脂蛋白(F=30.793)、甘油三酯(F=34.027)和高密度脂蛋白(F=30.793)均有影响,差异有统计学意义(P0.05)。不同饲料喂养与不同喂养时间对体质量和甘油三酯存在交互作用(P0.05)。比较糖耐量曲线发现,成模小鼠较对照组小鼠糖耐量降低。采用ELISA试剂盒检测小鼠血清中TNF-α含量,成模小鼠的TNF-α含量高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。高脂饮食可导致C57BL/6J小鼠糖脂代谢紊乱,给予STZ后引起了小鼠糖耐量降低及炎症损伤,高脂饮食联合STZ可提高小鼠2型糖尿病模型的成模率。     

运动预处理部分抵抗小鼠长期高脂饮食喂养引起的脂代谢紊乱

已有研究表明运动具有广泛的健康效应,其能够通过改善机体代谢等机制防治慢性疾病。新近研究表明运动预处理(即在疾病发生、发展之前给予运动干预)具有一定的心脏保护效应,但其能否抵抗高脂饮食诱导的肥胖和代谢紊乱尚不清楚。本研究旨在明确运动预处理对长期高脂饮食喂养小鼠的体重和代谢的影响,并探讨其可能机制。C57BL/6小鼠(4周龄)在经过3个月的游泳训练或安静对照后,给予正常饮食(normal diet, ND)或高脂饮食(high fat diet, HFD)喂养4个月。结果显示：3个月的游泳训练能够显著降低小鼠血糖、提高葡萄糖耐量和增加抓力。运动预处理不能改善由于HFD喂养引起的体重增加,但能够改善由于HFD喂养引起的糖耐量异常。运动预处理对ND和HFD喂养小鼠的运动能力和运动节律均无明显影响。HFD喂养后小鼠血清总胆固醇、低密度脂蛋白水平增加,皮下脂肪和附睾脂肪含量增加。运动预处理能够显著降低ND喂养小鼠循环游离脂肪酸和低密度脂蛋白水平。运动预处理能够增加HFD喂养小鼠的循环高密度脂蛋白水平,降低循环低密度脂蛋白水平,但不影响皮下脂肪和附睾脂肪的重量。HFD喂养增加肝脏重量,提高肝脏总胆固...     

拉西地平对内质网应激导致左室重塑的保护作用

目的:研究在高温高湿应激状态下拉西地平对葡萄糖调节蛋白(glucose-regulated protein78,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)在大鼠心肌中表达及对心室重塑的影响。方法:将30只雄性Sprague-Dawly(SD)大鼠随机分为对照组、高温高湿组、拉西地平干预组,每组10只。喂养6周后颈动脉插管测定平均动脉压及心率。B超检测左室形态结构。免疫组化法检测大鼠心肌GRP78及CHOP蛋白及表达水平。结果:高温高湿组的大鼠平均动脉压(MBP)、隔厚度(IVST)、左室后壁厚度(LPWT)、左室重量指数(LVWI),GRP78及CHOP蛋白表达水平与对照组相比均有显著升高(p<0.01),拉西地平干预组能显著降低大鼠平均动脉压(MBP)、室间隔厚度(IVST)、左室重量指数(LVWI),GRP78及CHOP蛋白的表达水平(p<0.05)。结论:内质网应激可能参与了高温高湿诱导的左室重构;拉西地平可能通过降低GRP78及CHOP的表达干预了ERS介导的心肌肥厚通路,从而改善心脏功能。     

拉西地平对高温高湿应激大鼠血管平滑肌细胞GRP78 和CHOP 表达的影响

目的:探讨钙离子拮抗剂拉西地平对高温高湿应激大鼠血管平滑肌细胞内内质网应激相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein of 78kD,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)表达的影响。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为对照组、高温高湿组、拉西地平组,每组20只。按实验时间(2w、4w、6w、8w)的不同,各组又分为4个亚组,每个亚组5只大鼠。用颈动脉插管法测定各组大鼠的平均动脉压(MAP);用免疫组织化学法检测GRP78和CHOP的表达水平。结果:①高温高湿各组的MAP随着实验时间的延长呈逐渐递增的趋势,高温高湿4w、6w、8w亚组的MAP均显著高于相应的对照组和拉西地平组(P<0.05)。②随着实验时间的延长,高温高湿组GRP78表达量不断增加,6w达到最大值,8w表达减弱。高温高湿4w、6w、8w亚组GRP78表达量均高于相应对照组和拉西地平组,有显著性差异(P<0.05)。③高温高湿组2w、4w、6w、8w亚组CHOP表达量组间比较有显著性差异(P<0.05),8w亚组表达达到最高值;高温高湿组6w、8w亚组与相应对照组和拉西地平组比较有显著性差异(P<0.05)。结论:高温高湿应激可引起血管平滑肌细胞内质网应激反应,导致GRP78表达及CHOP表达的不对称增加,提示高温高湿应激可引起血管平滑肌细胞的损害;拉西地平可以减轻内质网应激,逆转高温高湿应激所致的血管平滑肌细胞的损伤作用,对血管平滑肌细胞有保护作用。     

益生菌干预对肥胖小鼠肝脏miR-33和miR-122表达的影响

目的 探讨益生菌干预对高脂饮食诱导肥胖小鼠肝脏miR-33和miR-122表达的影响。方法 18只雌性C57BL/6J小鼠随机分为对照组、肥胖组和益生菌干预组,每组6只,分别给予标准饲料、高脂饲料以及高脂饲料＋益生菌合剂灌胃,自由采食及饮水,连续喂养6周。每周测量3组小鼠的体质量,6周后,留取小鼠血液样本采用全自动生化仪检测小鼠血脂,安乐法处死小鼠,留取小鼠肝脏样本Hair-pin RT-PCR法检测miR-33和miR-122的含量。结果 与对照组小鼠相比,肥胖组小鼠体质量明显增加（t2周=3.985,t3周=4.751,t4周=4.380,t5周=4.728,t6周=4.112,均P<0.01）;益生菌干预组小鼠体质量较肥胖组明显降低（t3周=3.694,t4周=4.415,t5周=3.752,t6周=3.392,均P<0.01）;肥胖组小鼠血清总胆固醇、低密度脂蛋白含量较对照组明显升高（t=10.850,t=7.024,均P<0.01）,益生菌干预组小鼠较肥胖组小鼠血清总胆固醇、低密度脂蛋白含量降低（t=3.034,t=2.881,均P<0.05）,但与对照组仍有差异。与对照组小鼠相比,肥胖组小鼠肝脏miR-122的表达升高（t=9.170,P<0.01）,miR-33的表达降低（t=3.420,P<0.05）,益生菌干预组小鼠较肥胖组小鼠miR-122的表达降低（t=3.204,P<0.05）,miR-33的表达升高（t=2.070,P<0.05）。结论 益生菌干预能够影响高脂饮食小鼠肝脏miR-33和miR-122的表达,这可能是益生菌干预改善高脂饮食小鼠肝脏脂代谢的机制之一。     

Mood stabilizing drug lithium increases expression of endoplasmic reticulum stress proteins in primary cultured rat cerebral cortical cells

The mood stabilizing drug lithium is a highly effective treatment for bipolar disorder. Previous studies in our laboratory found that chronic treatment with the mood stabilizing drug valproate in rat brain increased the expression of endoplasmic reticulum (ER) stress proteins GRP78, GRP94 and calreticulin. We report here that in primary cultured rat cerebral cortical cells, expression of GRP78, GRP94 and calreticulin are increased not only by valproate, but also by lithium after chronic treatment for 1 week at therapeutically relevant concentrations. However, two other mood stabilizing drugs carbamazepine and lamotrigine had no effect on expression of GRP78, GRP94 or calreticulin. Chronic treatment with lithium for 1 week increased both mRNA and protein levels of ER stress proteins. In contrast to a classic GRP78 inducer thapsigargin, an inhibitor of the ER Ca2+ -ATPase, chronic treatment with lithium or valproate for 1 week modestly increased GRP78 expression in neuronal cells, had no effect on basal intracellular free Ca2+ concentration and does not induce cell death. These results indicate that lithium and valproate may increase expression of GRP78, GRP94 and calreticulin in primary cultured rat cerebral cortical cells without causing cell damage. These results also suggest that the mechanism of GRP78 increase induced by lithium and valproate may be different from that of thapsigargin.     

Lead-induced endoplasmic reticulum (ER) stress responses in the nervous system

Lead (Pb) poisoning continues to be a significant health risk because of its pervasiveness in the environment, its known neurotoxic effects in children, and potential endogenous exposure from Pb deposited in bone. New information about mechanisms by which Pb enters cells and its organelle targets within cells are briefly reviewed. Toxic effects of Pb on the endoplasmic reticulum (ER) are considered in detail, based on recent evidence that Pb induces the expression of the gene for 78-kD glucose-regulated protein (GRP78) and other ER stress genes. GRP78 is a molecular chaperone that binds transiently to proteins traversing through the ER and facilitates their folding, assembly, and transport. Models are presented for the induction of ER stress by Pb in astrocytes, the major cell type of the central nervous system, in which Pb accumulates. A key feature of the models is disruption of GRP78 function by direct Pb binding. Possible pathways by which Pb-bound GRP78 stimulates the unfolded protein response (UPR) in the ER are discussed, specifically transduction by IRE1/ATF6 and/or IRE1/JNK. The effect of Pb binding to GRP78 in the ER is expected to be a key component for understanding mechanisms of Pb-induced ER stress gene expression.