喂養(yǎng)型代謝綜合征大鼠模型成模率分析

程霄瀚，劉 莉，隋艷波，鄒國良，金 娟

(1 黑龍江中醫(yī)藥大學研究生學院，哈爾濱 150040;2 黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院)

代謝綜合征(MS)是一種由遺傳及環(huán)境因素共同介導，包括腹型肥胖、糖耐量異常、高血壓、脂代謝紊亂等癥狀的多種心、腦血管病危險因素在個體積聚的癥候群［1］。研究顯示，我國2008年60歲以上老年人MS 發(fā)病率高達25.03%［2］，并隨著生活方式的改變逐年升高。作為近年來醫(yī)學研究的熱點領域，MS 動物模型已取得長足進展，目前主要包括遺傳型、喂養(yǎng)型以及人工干預型三種［3］。其中喂養(yǎng)型MS 大鼠模型以其經(jīng)濟、可靠、來源廣泛、易于操作等優(yōu)點，被廣泛應用于研究MS的發(fā)病機制以及治療藥物的篩選和評價。2013年2～8月，本研究以高糖高脂高鹽飲食喂養(yǎng)SD 大鼠來制備MS 動物模型，并通過相關指標的統(tǒng)計學分析，確定成模標準，評價成模情況，為相關藥物療效評價打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材料 7 周齡健康雄性SD 大鼠60 只(沈陽市雙義實驗動物研究所)，體質(zhì)量(138±8)g。實驗室采取自然光照，溫度控制在21～26 ℃，濕度45%～55%。飼料配方:普通飼料(常規(guī)嚙齒類動物飼料，含玉米粉30%、麩子20%、豆餅20%、面粉20%、魚粉5%、骨粉3%、食鹽2%)及高糖高脂高鹽飼料(玉米粉15.9%、麩子10.6%、豆餅10.6%、面粉10.6%、魚粉2.7%、骨粉2.6%、食鹽5%、蔗糖15%、豬油15%、蛋黃10%、膽固醇2%)均購自黑龍江中醫(yī)藥大學實驗動物中心。氨基甲酸乙酯(北京通縣育才精細化工廠);胰島素放射免疫分析藥盒(北京北方生物技術(shù)研究所);血脂試劑盒(日本第一化學生物制品有限公司);Free style 利舒坦血糖機配套血糖試紙(上海和亭商貿(mào)有限公司);7170 全自動生化測定儀(日本日立公司);BESN_SYS_4_UA 動物多通道無創(chuàng)血壓測定儀(南京德賽生物技術(shù)有限公司);Free style 利舒坦血糖機(通化東寶有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 分組及造模 大鼠正常食水，以普通飼料適應性喂養(yǎng)1 周后，隨機分為正常組10 只，實驗組50只。實驗組飼喂高糖高脂高鹽飼料，正常組飼喂普通飼料，造模周期為20 周。造模期間每隔4 周測量各組大鼠的尾動脈收縮壓(SBP)、空腹血糖(FPG)、體質(zhì)量，并于第20 周末測量甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白—膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白—膽固醇(LDL-C)、空腹血清胰島素(FINS)等指標，計算穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，評價各指標成模情況。具備肥胖成模標準基礎上符合TG水平升高，HDL-C 水平降低，高血壓以及HOMA-IR升高4 項標準中的任意2 項者判定為MS 大鼠模型復制成功。

1.2.2 檢測項目及方法 觀察各組大鼠的毛色、神態(tài)、精神狀態(tài)、排尿情況等，記錄大鼠死亡情況。腹圍為麻醉狀態(tài)下大鼠劍突與后肢正中線繞腹部一圈的長度。體質(zhì)量用電子天平稱取3 次，取平均值。體長在麻醉狀態(tài)下測量大鼠鼻到肛門的長度。采用全自動生化分析儀檢測各組大鼠血清TC、TG、HDLC 和LDL-C 水平。應用大鼠血壓儀測定大鼠尾動脈SBP，每只大鼠測3 次，取平均值。在測量血壓的同時，監(jiān)測心率。用微量血糖儀及配套試紙測定各組大鼠FPG。放免法測定FINS。根據(jù)FPG 和FINS計算HOMA-IR:HOMA-IR=(FPG×FINS)/22.5。

1.2.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS16.0 統(tǒng)計軟件，計量資料用±s 表示，組間比較采用方差分析，以P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 實驗組大鼠死亡2 只，正常組大鼠死亡1 只，因FINS 增高剔除1 只，總存活率95%。造模前兩組大鼠活動、毛色、食欲、精神狀態(tài)及排便等情況均無明顯異常;與正常組相比，造模期間實驗組大鼠體毛光亮度減退，活動減少，飲水量和尿量均明顯增多，排泄物異味重，精神出現(xiàn)不同程度的萎靡。

2.2 MS 模型判定標準及成模率情況 見表1。實驗組大鼠肥胖、高TG 血癥、低HDL-C 血癥、高血壓和胰島素抵抗(IR)成模率分別為84%、45%、15%、66%、60%。最終篩選出37 只符合標準的MS 模型大鼠，總成模率74%。

表1 大鼠MS 模型判定標準及成模率情況

2.3 各組檢測指標比較 見表2。

表2 各組檢測指標比較(±s)

表2 各組檢測指標比較(±s)

注:與正常組相比，△P＜0.05

3 討論

建立與人類MS 相似的動物模型是研究其發(fā)病機制以及篩選和評價治療藥物的基礎，目前主要的三種造模方法各有利弊。國外應用較多的遺傳型模型［4］又包括自發(fā)性模型［5］及基因人工改造型［6，7］，但因其來源少、價格高、遺傳性征欠穩(wěn)定等特點，國內(nèi)相關研究較少。單純以藥物或同時輔助特殊飲食來誘導MS的人工干預型模型雖然具有性狀統(tǒng)一、發(fā)病率高、造模時間短、發(fā)病時間齊整等優(yōu)點，但以鏈脲佐菌素為代表的干預手段所導致病變與人類MS 在發(fā)病機制方面存在較大差異，有待進一步完善。喂養(yǎng)型模型雖然需要長達4～6個月的造模周期，成本較高，但國內(nèi)外研究均證實其在發(fā)病機制及病理生理變化方面很好地再現(xiàn)了人類MS［8，9］，是目前國內(nèi)應用最多的造模方法。

由于MS 具有多樣性的臨床表現(xiàn)，同時尚未形成公認的診斷標準，如何判斷動物模型是否成功屬于實驗過程中的難點。圍繞IR 這一MS 發(fā)病的中心環(huán)節(jié)，目前多數(shù)研究以胰島素耐量實驗、胰島素敏感指數(shù)(ISI)和血糖鉗夾實驗等評價IR 是否形成的方法，結(jié)合大鼠血糖、血脂、血壓、肥胖相關指標等，來判斷動物模型是否成功以及藥物干預是否具有療效。血糖鉗夾實驗，特別是正常血糖高胰島素鉗夾技術(shù)雖然是目前世界公認的檢測IR的金指標［10～12］，但因其操作復雜，難以應用于大規(guī)模的動物實驗;同時研究表明ISI，特別是HOMA-IR，與血糖鉗夾實驗具有良好的相關性。因此本研究選取了體質(zhì)量、TG、HDL-C、SBP［13］以及HOMA-IR 作為判定標準以評價大鼠MS 模型成模率的情況。成模的MS大鼠在體質(zhì)量、腹圍、SBP、FPG、FINS、HOMA-IR、TG、TC 以及LDL-C 水平方面均明顯高于正常組，HDLC 水平低于正常組，具有典型的MS 病變特征，符合進一步研究的要求。但本模型成模率偏低，腹圍、TG、FPG 升高幅度較小，模型有待進一步完善。

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