【摘要】：線粒體是細胞能量代謝與自由基產(chǎn)生的主要細胞器,線粒體功能異常與肥胖、高血糖、高血脂等代謝綜合征的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),因此維持線粒體功能具有重要意義。肥胖易感(obesity prone,OP)與肥胖抵抗(obesity resistant,OR)個體在能量代謝、氧化還原穩(wěn)態(tài)等方面存在差異,但線粒體穩(wěn)態(tài)差異對不同肥胖表型個體的影響尚不清楚。丁酸屬于短鏈揮發(fā)性脂肪酸,是腸道厭氧菌群發(fā)酵后的產(chǎn)物,極易與鈉結(jié)合形成丁酸鈉(sodium butyrate,NaB)。研究證實,NaB能夠改善組織抗氧化酶活性,影響糖脂代謝過程,對線粒體代謝具有一定的調(diào)節(jié)作用,但具體機制尚不明確。本研究擬通過建立不同肥胖表型大鼠,探究骨骼肌線粒體能量代謝和氧化還原穩(wěn)態(tài)的周期性變化規(guī)律,通過NaB干預進一步明確NaB對不同肥胖表型大鼠骨骼肌調(diào)節(jié)機制和劑量效應。高脂日糧誘導OP和OR大鼠模型,在8周、14周和20周分別采樣,分析體重、血糖、胰島素水平和HOMA-IR指數(shù);測定腓腸肌和胰腺氧化還原相關(guān)指標、線粒體抗氧化酶(GSH-px、Mn-SOD)活性、乙酰CoA、NADH/NAD~+比值、ATP和乳酸水平。結(jié)果表明,8周~20周高脂飼喂導致OP大鼠腓腸肌、胰腺氧化應激,T-AOC、SOD及線粒體抗氧化酶水平顯著降低,ROS和MDA水平上升,線粒體ATP生成不足,能量代謝減弱。與OP大鼠相比,OR大鼠在高脂飼喂8周~14周可維持較強的線粒體能量代謝功能,且在整個飼喂周期OR大鼠骨骼肌及胰腺抗氧化相關(guān)指標均顯著高于OP大鼠。高脂日糧飼喂OP與OR大鼠8周后,分別添加4%、5%、6%NaB干預12周。結(jié)果顯示,NaB干預能有效保護高脂日糧引起的肥胖大鼠腓腸肌和胰腺氧化應激,提高T-AOC、抗氧化酶(SOD、GSH-px)活力以及GSH/GSSG比值,降低ROS水平和MDA含量,可能是通過調(diào)節(jié)Nrf2抗氧化通路,增強PI3K、Nrf2 mRNA表達,抑制GSK-3β活性,上調(diào)下游抗氧化基因NQO-1、HO-1 mRNA表達,提高了組織抗氧化能力。同時,NaB干預可顯著提高OP與OR大鼠腓腸肌Glut4、IRS-1 mRNA表達水平,抑制胰腺Bax、Casepase 3表達,提高Pdx1、MafA、Bcl-2 mRNA表達水平,增加胰島素分泌和肌肉胰島素敏感性。NaB的調(diào)節(jié)作用與其顯著提高線粒體抗氧化酶MnSOD和GSH-px的活性、線粒體膜電位、NADH/NAD~+比值、乙酰CoA和ATP生成、TFAM和PGC-1α表達及線粒體DNA拷貝數(shù)密切相關(guān)。此外,5%、6%NaB干預OP大鼠,4%、5%NaB干預OR大鼠效果較為顯著,表明不同肥胖表型個體NaB干預存在劑量效應,相關(guān)機制有待進一步研究明確。
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R589.2
【圖文】：

3 結(jié)果與討論3 結(jié)果與討論同周期高脂日糧誘導OP和OR大鼠氧化還原穩(wěn)態(tài)差異 不同周期高脂日糧飼喂對 OP 和 OR 大鼠體重的影響如圖 3-1 所示，第 4 周起高脂組較正常組大鼠體重增加加快，OP 組體重顯 OR 組（P<0.05）。飼喂至第六周，OP 組體重極顯著高于 OR 和 Con 組（P<0個實驗周期內(nèi) OP 大鼠體重一直顯著高于 Con 和 OR 組大鼠體重（P<0.05）， Con 組體重無顯著性差異，結(jié)果表明 OR 大鼠具有較好的抵抗高脂膳食誘導，與李后開[28]研究結(jié)果一致。

表明短期（8 周）高脂飼喂，OP 大鼠胰腺出現(xiàn)一定程度的氧化應激。而高脂飼喂 OR 大鼠 8~20 周，胰腺抗氧化酶活性與 Con 大鼠相比并無顯著性差異（P>0.05），且 GSH/GSSG比值高于 OP 大鼠，MDA 水平顯著降低（P<0.05）。本研究結(jié)果提示，20 周高脂飼喂OR 大鼠胰腺仍可維持較強的抗氧化能力，可抵抗高脂日糧誘導的氧化應激。3.2 不同周期高脂日糧誘導OP和OR大鼠線粒體功能和能量代謝差異3.2.1 不同周期高脂日糧飼喂對 OP 和 OR 大鼠腓腸肌線粒體功能的影響Mn-SOD 和 GSH-px 作為線粒體內(nèi)重要的抗氧化酶，對維護線粒體氧化還原穩(wěn)態(tài)具有重要意義[83]。如圖 3-2 所示，在整個實驗階段，與 Con 組相比，OP 大鼠 Mn-SOD 活性降低，20 周出現(xiàn)顯著性差異。8 周和 14 周高脂飼喂引起 OR 大鼠 Mn-SOD 和 GSH-px活性顯著提高，但到 20 周 GSH-px 活性顯著降低（P<0.05）。Daiber 等人[84]發(fā)現(xiàn) MnSOD或 GSH-px 基因敲除小鼠心肌細胞線粒體 ROS 生成增多，導致氧化損傷和線粒體功能異常。過表達 MnSOD 和 GSH-px 可有效增強線粒體抗氧化能力，恢復氧化應激引起的線粒體功能紊亂。本研究結(jié)果顯示，高脂飼喂（8 周、14 周），OR 大鼠可通過提高腓腸肌線粒體抗氧化酶活性，維持線粒體功能，維護腓腸肌氧化還原穩(wěn)態(tài)。

【參考文獻】

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1 盧憶;張曉陽;馬艷莉;李里特;;丁酸的生理功能研究進展[J];中國食物與營養(yǎng);2013年02期

2 李娟娟;凌文華;;AMPK與肥胖[J];國際內(nèi)科學雜志;2007年11期

3 孫忠,吳蘊棠,車素萍,王夏,郭剛;補鉻對糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1基因表達的影響[J];衛(wèi)生研究;2005年01期

4 宋春宇,畢會民;葛根素對大鼠胰島素刺激下骨骼肌細胞膜GLUT4蛋白含量的影響[J];中國中藥雜志;2004年02期

5 肖放,孫野青;解偶聯(lián)蛋白及功能研究進展[J];生命的化學;2003年01期

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1 夏淑芳;高脂誘導的氧化應激對甲狀腺激素穩(wěn)態(tài)的影響及槲皮素的調(diào)節(jié)作用[D];江南大學;2015年

2 賴巧紅;SUMO化修飾對胰島β細胞凋亡的調(diào)控其機制研究[D];華中科技大學;2013年

3 鄭涓;SIRT1在肥胖、胰島素抵抗發(fā)生機制中的作用[D];華中科技大學;2011年

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1 張佳紅;蛋氨酸限制對高脂飲食小鼠能量代謝和蛋白質(zhì)代謝的影響[D];江南大學;2017年

本文編號：2737099