張書文
(遼寧省阜新市衛(wèi)生學校,遼寧 阜新 123000)
重組人睫神經(jīng)營養(yǎng)因子(rhCNTF)對營養(yǎng)性肥胖大鼠減肥作用的實驗研究
張書文
(遼寧省阜新市衛(wèi)生學校,遼寧 阜新 123000)
胖在21世紀已作為一種疾病被人們普遍關(guān)注,從而使減肥藥物的研究受到了前所未有的重視。重組人睫神經(jīng)營養(yǎng)因子(recombinant human ciliary neurotrophic factor,rhCNTF)是第一個運用生物工程技術(shù)研發(fā)的蛋白多肽類減肥藥物。
睫神經(jīng)營養(yǎng)因子;減肥作用;Lee's指數(shù);脂肪系數(shù);絨毛密度
肥胖在21世紀已作為一種疾病被人們普遍關(guān)注,從而使減肥藥物的研究受到了前所未有的重視。重組人睫神經(jīng)營養(yǎng)因子(recombinant human ciliary neurotrophic factor,rhCNTF)是第一個運用生物工程技術(shù)研發(fā)的蛋白多肽類減肥藥物。美國Regeneron公司開發(fā)的rhCNTF商品名稱為Axokine已于2001年獲FDA批準在美國進入Ⅲ期臨床試驗。
睫神經(jīng)營養(yǎng)因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)是一種由200個氨基酸組成的相對分子質(zhì)量為23000的生理活性物質(zhì)。CNTF最初曾用于治療肌側(cè)索硬化癥(ALS,一種神經(jīng)系統(tǒng)疾?。1-4],但臨床試驗中發(fā)現(xiàn)CNTF對ALS療效不明顯,卻意外發(fā)現(xiàn)患者的體質(zhì)量顯著降低,從而引起人們的關(guān)注,力圖將其開發(fā)成為一種新型的減肥藥物。本實驗根據(jù)衛(wèi)生部1993年頒布的新藥開發(fā)指導(dǎo)原則,旨在通過動物實驗來查明rhCNTF的減肥作用及其可能的作用機制。
1.1 材料
①藥物:a.供試藥物:rhCNTF粉針劑,規(guī)格:2毫克/支,純度:98.6%,臨用前以滅菌注射用水2 mL溶解,并用生理鹽水稀釋至所需濃度。b.陽性對照藥:鹽酸西布曲明粉劑,純度:99.7%,臨用前以0.5%CMC配制成濃度為0.16%的混懸液。②受試動物:剛斷乳的SD大鼠,體質(zhì)量為(77.28±6.91)g。
1.2 方法
①肥胖大鼠模型的建立:取剛斷乳SD大鼠60只,雌雄兼用,隨機分成2組:第1組為正常對照組,20只大鼠,雌雄各半,投以普通飼料;第2組為造模組,100只大鼠,雌雄各半,投以營養(yǎng)飼料。各鼠分籠飼養(yǎng),兩組大鼠每天每只投以等量飼料,第1、2周內(nèi)每天每只大鼠13 g,以后每周增加2 g。造模組動物平均體質(zhì)量超過正常對照組平均體質(zhì)量50%定為肥胖模型建立。②分組與給藥:肥胖模型建立后,先將大鼠隨機分成A、B兩大組,雌雄各半,A組為短期(10 d)給藥組,B組為長期(33 d)給藥組。A、B組各包括正常動物10只,肥胖動物50只,將A、B兩組動物再分別分成6組,每組10只,雌雄各半,分別為:a.正常對照組:自頸背部sc稀釋液1.0 mL/(kg·d)(正常大鼠);b.肥胖對照組:自頸背部sc稀釋液1.0 mL/(kg·d)(肥胖大鼠);c.高、中、低劑量組:自頸背部分別給sc rhCNTF 300 μg/(kg·d)(300 μg/mL ×1 mL/(kg·d))(肥胖大鼠)、sc rhCNTF100 μg/(kg·d)、100 μg/mL ×1 mL/(kg·d)、30 μg/(kg·d)、30 μg/mL×1 mL/(kg·d);d.陽性藥對照組:灌胃(ig)鹽酸西布曲明8 mg/(kg·d)、1.6 mg/mL×5 mL/(kg·d)(肥胖大鼠)。③實驗測定指標:肥胖大鼠模型建立期間,每天早10:00稱取動物剩余食物量、投食量及撒食量,以計算動物攝食量。每周末早9:00稱取動物體質(zhì)量1次,與正常對照組比較,以監(jiān)測肥胖模型組體質(zhì)量的增重情況。動物飼養(yǎng)條件為溫度:(21±1) ℃,相對濕度為45%~55%。肥胖模型建立后,分組給藥,每天早9:00稱取動物體質(zhì)量,然后按體質(zhì)量給藥。每天早10:00稱取動物的剩余食物量、投食量及撒食量以計算攝食量。末次給藥后12 h,動物禁食過夜,次日用12%的水合氯醛2.5 mL/kg腹腔麻醉,測其體長(從鼻尖到肛門的長度),體質(zhì)量,按公式計算Lee's指數(shù);腹主動脈取血、離心3000 r/min×10 min得血清,然后按試劑盒說明測定血糖(Glu)及血脂[包括總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)]含量。取腎周、腹股溝周圍及腹腔脂肪,稱取濕重;取生殖器周圍同一部位脂肪組織一小塊,經(jīng)2.5%的甲醛乙醇溶液固定后,包埋、石蠟切片、染色,在400倍顯微鏡下計數(shù)全視野脂肪細胞個數(shù),并用測微器測量脂肪細胞大??;取一小段空腸,置于2.5%戊二醛中固定,并制成標本,用電鏡掃描觀察空腸絨毛長短粗細,比較各組間空腸絨毛密度和相對吸收面積。
1.3 統(tǒng)計學分析
采用SPSS10.0軟件中的方差分析
2.1 營養(yǎng)性肥胖模型的建立
造模組大鼠給予營養(yǎng)飼料后體質(zhì)量增速明顯超過正常對照組,到第6周為止,正常對照組體質(zhì)量增加106 g(137.7%),而造模組體質(zhì)量增加205 g(267.7%)。造模組體質(zhì)量為正常對照組的154%。兩組間比較差異顯著(P<0.01),說明肥胖模型建立。
2.2 rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠的減肥作用
①應(yīng)用rhCNTF對肥胖大鼠體質(zhì)量的影響:rhCNTF的減肥作用十分迅速,皮下注射第1天即出現(xiàn)體質(zhì)量明顯下降,說明給藥后24 h即起效,每日給藥后高、中劑量組持續(xù)出現(xiàn)負增長,到第8天作用最為明顯,以后體質(zhì)量負增長逐漸減少。②rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠Lee's指數(shù)和脂肪系數(shù)的影響:肥胖對照組脂肪系數(shù)(3.63±0.96)及Lee's指數(shù)(298.33±5.82)與正常對照組(1.75±1.20和284.29± 8.94)比較均明顯增加(P<0.01)。與肥胖對照組比較,高、中劑量組的Lee's指數(shù)和脂肪系數(shù)明顯降低(P<0.01),低劑量組對這兩項指標則無明顯影響(P>0.05)。陽性對照藥(鹽酸西布曲明)對肥胖大鼠的Lee's指數(shù)未顯示出明顯影響(P>0.05)。③rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠血脂、血糖的影響:肥胖大鼠較正常大鼠TC、TG及血糖水平明顯升高,HDL-C明顯降低。與肥胖對照組比較,高、中劑量組可使TG、TC及血糖下降至正?;蚪咏K剑⒍加猩逪DL-C的作用。但低劑量組未顯示出此種降低TC、TG、血糖及升高HDL-C的作用。陽性對照藥有降低TC、TG和血糖作用,但對HDL-C未顯示升高作用。
2.3 rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠脂肪細胞大小的影響
400倍光鏡下每視野的脂肪細胞數(shù)目在肥胖對照組明顯少于正常組對照;在高、中劑量組分別為(43.00±9.38)/視野和(43.30± 8.04)/視野,與肥胖對照組(30.90±4.07/視野)比較明顯增加(P<0.01),亦即表明高、中劑量的rhCNTF能夠使脂肪細胞減小。而低劑量幾乎沒有這種作用(P>0.05)。陽性對照藥西布曲明在短期應(yīng)用中對脂肪細胞的大小也顯示出明顯影響。
2.4 rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠空腸絨毛密度和相對吸收面積的影響
肥胖對照組空腸絨毛的密度及相對吸收面積均顯著大于正常對照組(P<0.01)。短期皮下注射rhCNTF后,營養(yǎng)性肥胖大鼠空腸絨毛密度及相對吸收面積與肥胖對照組比較未發(fā)生明顯改變(P>0.05)。這說明在短期內(nèi),rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠空腸絨毛密度和相對吸收面積沒有發(fā)生顯著影響。
3.1 本研究表明rhCNTF具有強大的減肥作用。表現(xiàn)為體質(zhì)量、Lee's指數(shù)、脂肪系數(shù)以及TC和TG含量降低,HDL-C升高、脂肪細胞變小。以上各項指標的變化呈明顯的量效關(guān)系。中劑量100 μg/(kg·d)和高劑量300 μg/(kg·d)給藥后與肥胖對照組比較,上述指標均顯示明顯差異(P<0.05或P<0.01)。低劑量組30 μg/(kg·d)給藥后體質(zhì)量及其他有關(guān)指標與肥胖對照組比較均無明顯差異(P>0.05)。
3.2 該研究中劑量的選擇主要依據(jù)參考文獻[5~7],并通過預(yù)試驗確定。文獻[6]報道大鼠ip CNTF 250 μg/(kg·d)×4 d產(chǎn)生了了顯著的減肥作用。文獻[5]報道ob/ob小鼠飼喂營養(yǎng)飲食誘發(fā)肥胖后,皮下注射CNTF 0.03、0.1及0.3 mg/(kg·d)×7 d,產(chǎn)生了明顯的劑量依賴性減肥作用。文獻7報道ob/ob小鼠ip rhCNTF(2~50 μg/鼠/d×25 d)[7],產(chǎn)生了進行性劑量依賴性體質(zhì)量下降,以及進食量的快速減少。我們在預(yù)試驗中發(fā)現(xiàn),大鼠皮下注射受試rhCNTF 30、100及300 μg/(kg·d)后數(shù)天即產(chǎn)生了劑量依賴性減肥作用。
3.3 本研究發(fā)現(xiàn)sc rhCNTF后,大鼠的進食量迅即進行性減少,至d4,進食量降至最低值,然后又逐漸回升,至d13基本達到給藥前進食量水平,并維持這一穩(wěn)定水平直至實驗結(jié)束。而大鼠體質(zhì)量的下降在第8天達到最低值,由此看出大鼠體質(zhì)量的降低遲后于進食量的時程變化。大鼠ig陽性對照藥西布曲明亦使進食量減少,與文獻報道一致[7-9]。
3.4 本研究中rhCNTF使進食量降低似乎證明該藥的減肥作用與其抑制食欲有關(guān),這與國外文獻報道一致[5,6,10]。
3.5 本研究發(fā)現(xiàn)在長期應(yīng)用rhCNTF后,大鼠的空腸絨毛的相對吸收面積變小,這將影響營養(yǎng)物質(zhì)在腸道的吸收,這可能是長期應(yīng)用rhCNTF后大鼠進食量雖然已經(jīng)恢復(fù)但依然表現(xiàn)為減肥效果的主要原因。
①受試rhCNTF對營養(yǎng)性肥胖大鼠具有明確的減肥作用,表現(xiàn)為體質(zhì)量、Lee's指數(shù)、脂肪系數(shù)、血脂降低、脂肪細胞變小,空腸絨毛密度變小。其減肥作用呈明顯的劑量依賴關(guān)系。②受試rhCNTF的減肥作用強,起效迅速。③受試rhCNTF具有減肥降脂作用,表現(xiàn)為TC、TG含量降低,而HDL-C含量升高。④受試rhCNTF減肥的同時具有明顯的降糖作用。⑤受試rhCNTF的減肥作用可能與抑制食欲有關(guān)而長期應(yīng)用rhCNTF表現(xiàn)的減肥作用很可能與該藥降低絨毛密度從而影響營養(yǎng)物質(zhì)自小腸的吸收有關(guān)。
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R589.1
B
1671-8194(2014)27-0067-02