高脂飲食影響雌性大鼠對(duì)糖精溶液的喜好并改變多巴胺及阿片相關(guān)基因的表達(dá)

孫 波，宋 琳，羅 肖，孟 凱，閆劍群

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系，陜西西安 710061)

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◇基礎(chǔ)研究◇

高脂飲食影響雌性大鼠對(duì)糖精溶液的喜好并改變多巴胺及阿片相關(guān)基因的表達(dá)

孫 波，宋 琳，羅 肖，孟 凱，閆劍群

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系，陜西西安 710061)

目的 探討高脂飲食對(duì)雌性大鼠糖精溶液喜好的影響及其可能機(jī)制。方法 成年雌性大鼠分成普通飲食組(CHOW組，13.0%熱卡來(lái)自脂肪)及高脂飲食組(HF組，50.5%熱卡來(lái)自脂肪)。喂養(yǎng)9周后，稱量體質(zhì)量，檢測(cè)血漿中的瘦素水平；測(cè)量大鼠在雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同濃度糖精溶液的攝入量及喜好率；運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)獎(jiǎng)賞相關(guān)核團(tuán)及下丘腦中多巴胺及阿片相關(guān)基因的表達(dá)。結(jié)果 與CHOW組相比，HF組有較高的體質(zhì)量及血漿瘦素水平；HF組對(duì)低濃度(0.001 mol/L)糖精溶液的攝入量及喜好率較低，而對(duì)高濃度(0.02、0.04 mol/L)糖精溶液的攝入量及喜好率則較高；在獎(jiǎng)賞相關(guān)核團(tuán)中，HF組多巴胺再攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體(dopamine reuptake transporter, DAT)的mRNA表達(dá)顯著增加，多巴胺D1受體、多巴胺D2受體及DARPP-32蛋白的mRNA表達(dá)較低，以及μ阿片受體(μ-opioid receptor, MOR)的mRNA表達(dá)降低。結(jié)論 高脂飲食影響雌性大鼠對(duì)糖精溶液的喜好率，該作用可能部分是由獎(jiǎng)賞核團(tuán)中多巴胺及阿片系統(tǒng)的變化導(dǎo)致的“低獎(jiǎng)賞”狀態(tài)引起的。

高脂飲食；糖精溶液喜好率；多巴胺；阿片肽及其受體；獎(jiǎng)賞系統(tǒng)

甜味通常被認(rèn)為是食物富含能量的標(biāo)志，可以引起機(jī)體的愉悅反應(yīng)并促進(jìn)攝食。以前的研究表明，機(jī)體能量穩(wěn)態(tài)的改變可以影響甜味物質(zhì)的攝入[1-2]。本課題組之前的研究也顯示，營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的變化影響雄性大鼠對(duì)糖精溶液的攝入，并改變味蕾上甜味受體的表達(dá)[3]。但迄今為止，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)如何影響雌性大鼠對(duì)甜味溶液的攝入，仍未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

高脂飲食可引起機(jī)體肥胖并導(dǎo)致相關(guān)代謝綜合征。下丘腦對(duì)能量平衡的調(diào)節(jié)起到至關(guān)重要的作用[4]。然而，除了能量平衡機(jī)制外，食物攝取還涉及到中樞神經(jīng)系統(tǒng)中與獎(jiǎng)賞相關(guān)的通路，包括中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens, NAc)、前額皮質(zhì)(prefrontal cortex, PFC)等[5]。在這些部位中，多巴胺及阿片肽被認(rèn)為是參與獎(jiǎng)賞調(diào)節(jié)的重要神經(jīng)活性物質(zhì)[6-7]。同樣，關(guān)于高脂飲食如何影響雄性嚙齒動(dòng)物(如小鼠)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)內(nèi)的多巴胺及阿片肽表達(dá)已有廣泛研究[8-9]，但對(duì)于雌性動(dòng)物的研究仍然少見(jiàn)。

本研究以雌性大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，觀察高脂飲食對(duì)不同濃度糖精溶液攝入的影響，再進(jìn)一步探討該影響的機(jī)制，分析是否與獎(jiǎng)賞系統(tǒng)內(nèi)多巴胺及阿片肽的改變有關(guān)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康雌性SD大鼠28只，體質(zhì)量180～200 g，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物分籠飼養(yǎng)，動(dòng)物房溫度維持在20～24 ℃，光暗周期為12 h∶12 h，無(wú)強(qiáng)烈聲光刺激。所有動(dòng)物適應(yīng)飼養(yǎng)環(huán)境1周，其間自由進(jìn)食正常大鼠飼料并自由飲用自來(lái)水。

隨后28只大鼠隨機(jī)分成2組，即普通飲食組(CHOW組，食物能量為12.5 kJ/g，其中碳水化合物占58.6%，蛋白質(zhì)占28.4%，脂肪占13.0%；n=14)和高脂飲食組(HF組，食物能量為18.0 kJ/g，其中碳水化合物占28.9%，蛋白質(zhì)占20.6%，脂肪占50.5%；n=14)。動(dòng)物自由飲水、攝食，每周稱體質(zhì)量1次，每天記錄給食量和余食量。

上述飲食9周后，將動(dòng)物分成2批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第1批用于雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)(CHOW=8，HF=8)，第2批用于基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)(CHOW=6，HF=6)。

1.2 雙瓶選擇實(shí)驗(yàn) 訓(xùn)練期間，給予第1批大鼠雙瓶供水，放置2個(gè)刻度飲水瓶(250 mL)于飼養(yǎng)籠前，間隔5 cm，瓶?jī)?nèi)均為蒸餾水。適應(yīng)性訓(xùn)練5 d后，進(jìn)行雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)，流程如下：2個(gè)飲水瓶(分別為糖精溶液和蒸餾水)；糖精濃度分別為0.001、0.002、0.005、0.010、0.020、0.040 mol/L；實(shí)驗(yàn)按糖精溶液的濃度由低到高進(jìn)行，每一個(gè)濃度的糖精溶液的測(cè)試時(shí)間為48 h。

實(shí)驗(yàn)期間，每24 h更換瓶子的位置，以避免大鼠有位置喜好。糖精溶液和水的攝入量通過(guò)稱量實(shí)驗(yàn)前后的瓶子質(zhì)量計(jì)算后獲得。糖精溶液喜好率的計(jì)算方法為：喜好率=糖精溶液攝入量/(糖精溶液攝入量+水?dāng)z入量)×100%。

1.3 取材、體脂含量及血漿瘦素(leptin)水平檢測(cè) 普通或高脂飲食9周后，將第2批大鼠斷頭處死(處死前動(dòng)物禁食4 h)。采血，以3 000 r/min、4 ℃離心15 min，分離血漿，置于―80 ℃保存，用于leptin水平檢測(cè)(用ELISA試劑盒，武漢華美生物有限公司)；取新鮮腦組織，置于―80 ℃保存，用于基因表達(dá)檢測(cè)；分離皮下脂肪(為肩胛部脂肪及腹股溝脂肪)及腹膜后脂肪，取下后立即用分析天平稱重。體脂含量以皮下脂肪或腹膜后脂肪占體質(zhì)量的百分比表示。

1.4 實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)多巴胺及阿片相關(guān)基因表達(dá) 根據(jù)大鼠腦圖譜[10]及相關(guān)文獻(xiàn)[11]，在上述獲取的腦組織上切取VTA、NAc、PFC及下丘腦，并使用Fast 1000試劑盒(先鋒生物有限公司)提取總RNA。利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)檢測(cè)以下與多巴胺相關(guān)的基因表達(dá)：參與合成——酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase, TH)；參與再攝取——多巴胺再攝取轉(zhuǎn)運(yùn)體(dopamine reuptake transporter, DAT)；參與降解——兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶(catechol-O-methyltransferase, COMT)；參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)——多巴胺D1受體(dopamine receptor D1, drD1)，多巴胺D2受體(dopamine receptor D2, drD2)，以及DARPP-32蛋白(dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein)。按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa，日本)的說(shuō)明，每個(gè)樣品取500 ng總RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，獲得cDNA。實(shí)時(shí)定量PCR的反應(yīng)體系為25 μL，其中包含2 μL cDNA、12.5 μL 2×SYBR premix ExTaq(TaKaRa，日本)，正反引物各0.5 μL，dH2O 9.5 μL。引物序列見(jiàn)表1。實(shí)時(shí)定量PCR的反應(yīng)條件為：95 ℃持續(xù)10 s；95 ℃持續(xù)5 s，58～60 ℃持續(xù)30 s，40～45個(gè)循環(huán)(BIO-RAD PCR 熱循環(huán)儀，iQ5，美國(guó))。將β-actin設(shè)為內(nèi)參基因，利用2-△△Ct法來(lái)計(jì)算每個(gè)目的基因的相對(duì)表達(dá)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 各組數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。用兩獨(dú)立樣本均數(shù)的t檢驗(yàn)對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 Real-time PCR引物序列Tab.1 Primer sequences used for Real-time PCR

2 結(jié) 果

2.1 體質(zhì)量、攝食量、體脂含量及血漿leptin水平的變化 高脂飲食開(kāi)始時(shí)，兩組體質(zhì)量比較無(wú)顯著性差異；在喂養(yǎng)第4周后，HF組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)速度明顯高于CHOW組(t=-2.215，P=0.04，圖1A)。在整個(gè)高脂飲食的9周內(nèi)，CHOW組及HF組的卡路里攝入量無(wú)顯著性差異(圖1B)。高脂飲食結(jié)束時(shí)，與CHOW組相比，HF組有較高的皮下脂肪(t=-2.774，P=0.024)及腹膜后脂肪(t=-4.767，P=0.001)含量(圖1C)，且有較高的血漿leptin水平(t=-3.467，P=0.008，圖1D)。

圖1 高脂飲食9周對(duì)雌性大鼠體質(zhì)量(A)、攝食量(B)、體脂含量(C)及血漿leptin水平(D)的影響Fig.1 Effects of 9-week HF diet on body weight gain (A), food intake (B), adipose depots (C) and plasma leptin level (D) in female rats

2.2 雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果 與CHOW組相比，HF組對(duì)0.001 mol/L糖精溶液的攝入量(t=2.463，P=0.043)及喜好率(t=2.455，P=0.044)均較低；而HF組對(duì)0.02 mol/L及0.04 mol/L糖精溶液的攝入量(0.02 mol/L：t=-3.214，P=0.012；0.04 mol/L：t=-3.205，P=0.013)及喜好率(0.02 mol/L：t=-2.520，P=0.036；0.04 mol/L：t=-2.397，P=0.043)則高于CHOW組(圖2)。

圖2 雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)中糖精溶液的攝入量(A)及喜好率(B)Fig.2 Saccharin intake (A) and preference ratio (B) in two-bottle preference test

2.3 多巴胺相關(guān)基因的表達(dá)變化 在VTA、NAc及PFC中，HF組均有顯著增加的DAT mRNA表達(dá)(VTA：t=-3.664，P=0.004；NAc：t=-3.252，P=0.009；PFC：t=-3.017，P=0.013，圖3)。與CHOW組相比，HF組在VTA中有較低的TH mRNA表達(dá)(t=2.344，P=0.041，圖3A)，并且在NAc中有較低的D1受體(t=2.600，P=0.026)、D2受體(t=2.924，P=0.015)及DARPP-32蛋白(t=2.685，P=0.023)的mRNA表達(dá)(圖3B)。對(duì)于下丘腦中的各個(gè)基因的mRNA表達(dá)，兩組間未發(fā)現(xiàn)顯著性差異(圖3D)。

圖3 多巴胺相關(guān)基因在中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(A)、伏隔核(B)、前額皮質(zhì)(C)及下丘腦(D)內(nèi)的mRNA表達(dá)Fig.3 mRNA expression of dopamine-related gene in VTA (A), NAc (B), PFC (C) and HYP (D)

2.4 阿片肽及其受體相關(guān)基因表達(dá) 在NAc及PFC中，HF組均有較低的μ阿片受體(μ-opioid receptor, MOR)的mRNA表達(dá)(NAc：t=3.553，P=0.005；PFC：t=2.467，P=0.033，圖4A和4B)。與CHOW組相比，HF組在NAc中有較高的腦啡肽原(preproenkephalin, PENK)的mRNA表達(dá)(t=-4.040，P=0.002，圖4A)。對(duì)于下丘腦中的各個(gè)基因的mRNA表達(dá)，兩組間未發(fā)現(xiàn)顯著性差異(圖4C)。

圖4 阿片肽及其受體相關(guān)基因在伏隔核(A)、前額皮質(zhì)(B)及下丘腦(C)內(nèi)的mRNA表達(dá)Fig.4 mRNAexpressionofopioid-relatedgeneinNAc(A),PFC(B)andHYP(C)

3 討 論

雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)嚙齒類動(dòng)物對(duì)味覺(jué)溶液的喜好[12-13]，但部分研究者認(rèn)為，行為學(xué)的檢測(cè)結(jié)果很大程度上受攝食后效應(yīng)的影響[14-15]。雖然糖精可以與腸道上的受體結(jié)合并引起相關(guān)的生理反應(yīng)，但作為一個(gè)不含熱量的甜味劑，攝食后效應(yīng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他含有熱量的甜味劑[16-17]。因此，在本實(shí)驗(yàn)選擇糖精溶液作為甜味覺(jué)溶液。

本研究結(jié)果顯示，9周的高脂飲食使雌性大鼠對(duì)低濃度(0.001 mol/L)糖精溶液的喜好降低，而對(duì)高濃度(0.020、0.040 mol/L)糖精溶液的喜好增加。而本課題組之前的研究顯示，6周的高脂飲食使雄性大鼠對(duì)0.010、0.020、0.040 mol/L糖精溶液的喜好均降低[3]。分析可能是以下因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同：首先，動(dòng)物性別不同，雌性激素可能影響甜味覺(jué)喜好；其次，雄性大鼠從斷乳后開(kāi)始，進(jìn)行6周的高脂喂養(yǎng)，而本實(shí)驗(yàn)中，雌性大鼠則是從成年開(kāi)始，進(jìn)行9周的高脂喂養(yǎng)；再次，雄性大鼠進(jìn)行雙瓶選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間為2 h，而本實(shí)驗(yàn)中雌性大鼠進(jìn)行48 h。

本課題有一個(gè)令人感興趣的研究結(jié)果——與CHOW組相比，HF組的能量攝入并沒(méi)有增加，但是HF組卻有增加的體質(zhì)量及體脂含量。一個(gè)可能的解釋是，雖然攝入量相同，但HF組大鼠有較低的能量消耗，比如運(yùn)動(dòng)量減少，但這些推測(cè)都有待進(jìn)一步證實(shí)。此外，這個(gè)結(jié)果也說(shuō)明，增加的體質(zhì)量是由高脂飲食本身引起的，而不是由過(guò)多的能量攝入引起的。

基于HF組大鼠對(duì)糖精溶液的喜好率有變化，我們推測(cè)9周的高脂飲食可能改變獎(jiǎng)賞系統(tǒng)中多巴胺及阿片相關(guān)基因的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VTA、NAc及PFC中的DAT mRNA表達(dá)均升高，并且NAc中的D1受體、D2受體及DARPP-32蛋白的mRNA表達(dá)降低。這些變化可以導(dǎo)致一個(gè)“低多巴胺能”的狀態(tài)——多巴胺再攝取增加(DAT增加)[18]以及多巴胺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)降低(D1受體、D2受體及DARPP-32蛋白降低)。研究顯示，“低多巴胺能”的狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)可口物質(zhì)的攝入增加，以此來(lái)恢復(fù)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)[19]。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，下丘腦內(nèi)的多巴胺相關(guān)基因并沒(méi)有顯著變化，說(shuō)明高脂飲食主要改變獎(jiǎng)賞核團(tuán)中的多巴胺系統(tǒng)。

與之前的研究[9]一致，我們發(fā)現(xiàn)HF組在NAc中有升高的PENK mRNA表達(dá)。PENK升高可能會(huì)加快肥胖發(fā)生的進(jìn)程，已有研究發(fā)現(xiàn)，注射腦啡肽可使機(jī)體對(duì)高脂食物的攝入增加[20]。NAc及PFC中的MOR降低也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體處于一個(gè)“低獎(jiǎng)賞”的狀態(tài)，通過(guò)增加對(duì)可口食物的攝入，從而緩和這種狀態(tài)[21]。與多巴胺相關(guān)基因的表達(dá)相似，下丘腦內(nèi)的阿片肽及其受體相關(guān)基因表達(dá)也沒(méi)有顯著變化，說(shuō)明高脂飲食主要改變獎(jiǎng)賞核團(tuán)中的阿片系統(tǒng)。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，9周的高脂飲食使雌性大鼠對(duì)低濃度的糖精溶液喜好降低，但對(duì)高濃度的糖精溶液喜好增加；可能由于高脂飲食使機(jī)體處于一個(gè)“低獎(jiǎng)賞”的狀態(tài)[22-23]，通過(guò)增加對(duì)可口食物的攝入，從而恢復(fù)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。對(duì)于其他的可能機(jī)制，如味蕾上甜味覺(jué)受體的變化，及中樞內(nèi)甜味覺(jué)相關(guān)神經(jīng)元的電活動(dòng)變化，仍有待進(jìn)一步研究。

[1] ZVEREV YP. Effects of caloric deprivation and satiety on sensitivity of the gustatory system[J]. BMC Neurosci, 2004, 5:5.

[2] MURRAY S, TULLOCH A, CRISCITELLI K, et al. Recent studies of the effects of sugars on brain systems involved in energy balance and reward: Relevance to low calorie sweeteners[J]. Physiol Behav, 2016, 164(PtB):504-508.

[3] CHEN K, YAN J, SUO Y, et al. Nutritional status alters saccharin intake and sweet receptor mRNA expression in rat taste buds[J]. Brain Res, 2010, 1325:53-62.

[4] KWON O, KIM KW, KIM MS. Leptin signalling pathways in hypothalamic neurons[J]. Cell Mol Life Sci, 2016, 73(7):1457-1477.

[5] KELLEY AE, BALDO BA, PRATT WE, et al. Corticostriatal-hypothalamic circuitry and food motivation: integration of energy, action and reward[J]. Physiol Behav, 2005, 86(5):773-795.

[6] HAJNAL A, SMITH GP, NORGREN R. Oral sucrose stimulation increases accumbens dopamine in the rat[J]. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2004, 286(1):R31-37.

[7] OLSZEWSKI PK, LEVINE AS. Central opioids and consumption of sweet tastants: when reward outweighs homeostasis[J]. Physiol Behav, 2007, 91(5):506-512.

[8] LI Y, SOUTH T, HAN M, et al. High-fat diet decreases tyrosine hydroxylase mRNA expression irrespective of obesity susceptibility in mice[J]. Brain Res, 2009, 1268:181-189.

[9] VUCETIC Z, KIMMEL J, REYES TM. Chronic high-fat diet drives postnatal epigenetic regulation of mu-opioid receptor in the brain[J]. Neuropsychopharmacology, 2011, 36(6):1199-1206.

[10] PAXINOS G, WATSON C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates[M]. New York: Academic, 2004.

[11] NAEF L, SRIVASTAVA L, GRATTON A, et al. Maternal high fat diet during the perinatal period alters mesocorticolimbic dopamine in the adult rat offspring: reduction in the behavioral responses to repeated amphetamine administration[J]. Psychopharmacology (Berl), 2008, 197(1):83-94.

[12] BACHMANOV AA, TORDOFF MG, BEAUCHAMP GK. Sweetener preference of C57BL/6ByJ and 129P3/J mice[J]. Chem Senses, 2001, 26(7):905-913.

[13] TORDOFF MG, ALEMAN TR, ELLIS HT, et al. Normal taste acceptance and preference of PANX1 knockout mice[J]. Chem Senses, 2015, 40(7):453-459.

[14] SPECTOR AC. Linking gustatory neurobiology to behavior in vertebrates[J]. Neurosci Biobehav Rev, 2000, 24(4):391-416.

[15] ACKROFF K, SCLAFANI A. Flavor change and food deprivation are not critical for post-oral glucose appetition in mice[J]. Physiol Behav, 2015, 140:23-31.

[16] AGMO A, MARROQUIN E. Role of gustatory and postingestive actions of sweeteners in the generation of positive affect as evaluated by place preference conditioning[J]. Appetite, 1997, 29 (3): 269-289.

[17] MYERS KP, TADDEO MS, RICHARDS EK. Sensory-specific appetition: Postingestive detection of glucose rapidly promotes continued consumption of a recently encountered flavor[J]. Physiol Behav, 2013, 121:125-133.

[18] GAINETDINOV RR, JONES SR, CARON MG. Functional hyperdopaminergia in dopamine transporter knock-out mice[J]. Biol Psychiatry, 1999, 46(3):303-311.

[19] KOOB GF, LE MOAL M. Addiction and the brain antireward system[J]. Annu Rev Psychol, 2008, 59:29-53.

[20] LEIBOWITZ SF. Overconsumption of dietary fat and alcohol: mechanisms involving lipids and hypothalamic peptides[J]. Physiol Behav, 2007, 91(5):513-521.

[21] JOHNSON PM, KENNY PJ. Dopamine D2 receptors in addiction-like reward dysfunction and compulsive eating in obese rats[J]. Nat Neurosci, 2010, 13(5):635-641.

[22] COTTONE P, SABINO V, ROBERTO M, et al. CRF system recruitment mediates dark side of compulsive eating[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2009, 106(47):20016-20020.

[23] STICE E, SPOOR S, BOHON C, et al. Relation between obesity and blunted striatal response to food is moderated by TaqIA A1 allele[J]. Science, 2008, 322(5900):449-452.

(編輯 國(guó) 榮)

High-fat diet alters saccharin preference and dopamine and opioid related gene expression in female rats

SUN Bo, SONG Lin, LUO Xiao, MENG Kai, YAN Jian-qun

(Department of Physiology and Pathophysiology, School of Basic Medical Sciences,Xi’an Jiaotong University Health Science Center, Xi’an 710061, China)

Objective To determine whether high-fat (HF) diet affects preference for saccharin solutions in female rats and the possible underlying mechanisms. Methods Adult female Sprague-Dawley rats were divided into 2 groups: CHOW group was fed with a normal chow diet (13.0% calories from fat) and HF group with an HF diet (50.5% calories from fat). At the end of the 9th week, we measured body weight gain and plasma leptin levels, saccharin intake and preference using a two-bottle preference test, and dopamine and opioid related gene expression in reward-related nuclei and hypothalamus using real-time PCR. Results Compared with CHOW group, HF group had greater body weight gain and higher plasma leptin levels. The consumption and preference ratio for 0.001 mol/L saccharin were lower in the HF rats, while the consumption and preference ratios for 0.02 and 0.04 mol/L saccharin were higher in these rats. HF group had higher dopamine reuptake transporter (DAT) mRNA expression, lower dopamine receptor D1, dopamine receptor D2 and DARPP-32 dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein mRNA expression, and lower μ-opioid receptor (MOR) mRNA expression in reward-related nuclei. Conclusion HF diet affects preference for saccharin solution in female rats, and it may be partially due to the state of reward hypofunction induced by alterations of dopamine and opioid system in reward-related nuclei.

high-fat diet; saccharin preference ratio; dopamine; opioid ligands and receptors; reward system

2016-03-21

2016-05-10

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.31300966)；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No.2014JQ4124)

Supported by the National Natural Science Foundation of China (No.31300966) and the Natural Science Foundation of Shaanxi Province (No.2014JQ4124)

閆劍群. E-mail: jqyan810@163.com

R338

A

10.7652/jdyxb201606003

優(yōu)先出版：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20161013.0952.012.html(2016-10-13)