基因重組生長(zhǎng)激素對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)作用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

羅燕飛 布力布麗·巴哈提 米熱古麗·買買提 曹晨 梁玲

[摘要] 目的 通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探討生長(zhǎng)激素對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)作用。方法 7 d齡的大鼠60只經(jīng)過增脂飲食及自由飲食分別飼7 d后，采用超高脂飼料飲食飼養(yǎng)2周建立肥胖模型，隨機(jī)分為4組，每組15只，分別給予重組人生長(zhǎng)激素（rhGH）0、0.1、0.2及0.3 U/（kg·d）肌肉注射，同等條件下飼養(yǎng)2周。觀察4組大鼠注射后1周和2周的體重、血清三酰甘油（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）、瘦素（Leptin）及胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF-1）等指標(biāo)變化。 結(jié)果 實(shí)驗(yàn)開始前，大鼠的各項(xiàng)指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。注射后1周和2周，體重、血清TG、TC、瘦素及LDL-C出現(xiàn)明顯的下降，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出現(xiàn)上升，隨著注射時(shí)間的延長(zhǎng)，增長(zhǎng)幅度增加（P < 0.05）；HDL-C在注射前后未見明顯的變化（P > 0.05）。體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加，下降幅度增加（P < 0.05）。IGF-1隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加，上升幅度增加（P < 0.05）。 結(jié)論 一定劑量的生長(zhǎng)激素對(duì)脂類激素有一定調(diào)節(jié)作用，可以提高脂類代謝水平，且隨著劑量的增加效果越明顯。

[關(guān)鍵詞] 生長(zhǎng)激素；脂代謝；動(dòng)物試驗(yàn)

[中圖分類號(hào)] R589.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2018）05（b）-0004-04

Laboratory animal research on the regulatory effects of recombinant growth hormone on lipid metabolism

LUO Yanfei Bulibur·Bahr Mireguli·Mimiti CAO Chen LIANG Ling

Department of Pediatrics， the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University， Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830054， China

[Abstract] Objective To study the effect of growth hormone on lipid metabolism in animal experiments. Methods Be used 7-day-old mice to fed with a fat-increasing diet and a free diet respectively for 7 day， then super-high fat diet for 4 weeks to build obesity model， and were randomly divided into four groups. Each group was given rhGH 0.0， 0.1， 0.2， 0.3 U /（kg·d） intramuscularly and fed under the same conditions for two weeks. The changes of body weight， serum triglyceride， cholesterol， high and low density lipoprotein， leptin and insulin growth factor-1 were observed after one week and two weeks. Results Before and after the experiment， the indexes of mice were not significantly different （P > 0.05）. The body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C decreased significantly at 1 week and 2 weeks after injection， and decreased with the increase of time （P < 0.05）. IGF-1 increased at 1 week and 2 weeks after injection， and increased with the increase of injection time （P < 0.05）. There was no significant change in HDL-C before and after injection （P > 0.05）. Body weight， TG， TC， Leptin and LDL-C increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. IGF-1 increased with the increase of growth hormone concentration （P < 0.05）. Conclusion A certain dose of growth hormone has a certain regulation on lipid hormones， can improve the level of lipid metabolism， and with the dose increase， the more obvious effect.

[Key words] Growth hormone； Lipid metabolism； Animal test

脂代謝異常常常由多種因素導(dǎo)致的，其中由于脂代謝異常導(dǎo)致肥胖者占大多數(shù)[1-3]。由于肥胖可導(dǎo)致一系列的如糖尿病、高血壓等發(fā)病危險(xiǎn)上升，嚴(yán)重時(shí)可影響生存質(zhì)量[4-5]。相關(guān)研究顯示[6-7]，脂代謝異常其中一項(xiàng)很重要的因素就是在低水平的生長(zhǎng)激素及其介導(dǎo)的胰島素樣生長(zhǎng)因子-1[8-9]。為探討重組生長(zhǎng)因子對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)作用及效果，使用肥胖大鼠模型進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)證取得較好的效果，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下：

1 對(duì)象與方法

1.1動(dòng)物模型的建立

將7 d齡的健康Wistar大鼠共78只按照增脂飲食飼養(yǎng)1周，飼養(yǎng)條件為無特殊病原體（specific pathogen free，SPF）級(jí)，飼養(yǎng)環(huán)境要求溫度為20～22℃，相對(duì)濕度達(dá)40%～70%，新鮮空氣換氣次數(shù)10次/h，氣流速度≤0.18 m/s，壓差25 Pa，潔凈度10 000級(jí)，氨濃度15 mg/m2，噪音≤60 dB，照度150～300 Lux。自由飲水進(jìn)食7 d后采用D12492超高脂飼料（59.9%脂肪、20%蛋白質(zhì)、20.1%碳水化合物），喂養(yǎng)2周。共有60只肥胖大鼠模型誘導(dǎo)成功（判定誘導(dǎo)成功標(biāo)準(zhǔn)為：其體重為同齡同系品種平均值的1.2倍以上）[10-11]，肥胖的成功率為76.92%。所有小鼠均來源于新疆醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)物生產(chǎn)許可證編號(hào)：SCXK（新）2013-0001。本研究動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)通過新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 干預(yù)方法

本次研究共分為4組，每組15只大鼠，給予不同劑量的重組人生長(zhǎng)激素（rhGH）（上海聯(lián)合賽爾生物工程有限公司，批準(zhǔn)文號(hào)：S20020088，規(guī)格：4 U/支）進(jìn)行干預(yù)，空白組給予0.0 U/（kg·d）、實(shí)驗(yàn)組1[0.1（kg·d）]、實(shí)驗(yàn)組2[0.2 U/（kg·d]、實(shí)驗(yàn)組3[0.3 U/（kg·d）]肌肉注射，同等條件下飼養(yǎng)2周。測(cè)量小鼠體重、血清三酰甘油（TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein，LDL-C）、瘦素（Leptin）及胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulin like growth factor，IGF）等指標(biāo)。

1.3 測(cè)量指標(biāo)及方法

于注射開始前、開始后1周、開始后2周分別經(jīng)耳后取血1 mL，TC、TG、HDL-C、LDL-C及Leptin采用Roche酶法試劑盒（Roche Diagnostics GmbH，Mann？鄄heim，Germany）在Dimension Rxl Max全自動(dòng)生化儀（Siemens Healthcare Diagnostics，西門子公司）上檢測(cè)；IGF-1采用免疫比濁法試劑盒（Siemens Healthcare Dia？鄄gnostics，USA，IN）在Dimension Rxl Max全自動(dòng)生化儀上檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，等級(jí)相關(guān)使用Spearman相關(guān)系數(shù)；以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 注射rhGH前各組大鼠脂代謝相關(guān)指標(biāo)的比較

試驗(yàn)開始前，各試驗(yàn)組大鼠的各項(xiàng)指標(biāo)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），提示各組間可比性較好。見表1。

2.2 注射后1周和2周大鼠的各項(xiàng)指標(biāo)變化

注射后1周和2周相關(guān)指標(biāo)均不同程度的發(fā)生變化，如體重、TG、TC、Leptin、LDL-C出現(xiàn)明顯的下降，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，下降幅度增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。IGF-1在注射后1周和2周出現(xiàn)上升，隨著注射時(shí)間的延長(zhǎng)，增長(zhǎng)幅度增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。HDL-C在注射前后未見明顯的變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

2.3 生長(zhǎng)激素與脂代謝相關(guān)指標(biāo)變化的劑量-效應(yīng)關(guān)系

結(jié)果顯示，隨著生長(zhǎng)激素劑量的增加，對(duì)應(yīng)的效果指標(biāo)變化存在明顯的增長(zhǎng)，試驗(yàn)第1周時(shí)體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加而下降（r=-0.999、-0.982、-0.992、-0.998、-9.999，均P < 0.05）；IGF-1隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加而上升（r=0.973，P=0.027）；HDL-C未見明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)第2周時(shí)體重、TG、TC、Leptin及LDL-C隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加，下降幅度增加（r=-0.994、-0.993、-0.995、-0.998、-0.999，均P < 0.05）；IGF-1隨著生長(zhǎng)激素的濃度增加而上升（r=0.986，P=0.014）；HDL-C未見明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。見表3、4。

3 討論

rhGH自發(fā)現(xiàn)以來，就一直受到醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注，長(zhǎng)期以來，重組生激素用于治療侏儒、發(fā)育遲緩等有十分突出的作用[12]。有研究顯示[13-14]，使用重組生長(zhǎng)激素可以起到調(diào)節(jié)糖脂代謝的作用，但rhGH對(duì)脂代謝過程中的各項(xiàng)指標(biāo)的作用強(qiáng)度、效應(yīng)與劑量之間關(guān)系的相關(guān)研究仍較少，為探討rhGH對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)作用，本次研究使用大鼠作為研究對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)，證實(shí)rhGH對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)作用。

本次研究結(jié)果顯示，使用重組生長(zhǎng)激素作用于大鼠后，在注射后1周和2周，大鼠體重明顯下降，并且與rhGH濃度之間存在明顯的劑量-效應(yīng)反應(yīng)關(guān)系，此結(jié)果提示rhGH對(duì)于肥胖大鼠而言可以起到降低體重的作用。有研究顯示[15]，rhGH在控制大鼠體重上短期有較好的效果，但長(zhǎng)期的效果可能會(huì)存在反彈，其研究認(rèn)為[16]，短期體重下降與rhGH控制脂代謝后導(dǎo)致的體重下降有關(guān)，長(zhǎng)期而言與rhGH促生長(zhǎng)作用有關(guān)。

本次研究結(jié)果顯示，使用rhGH作用于大鼠后，在注射后1周和2周后TG、TC及LDL-C出現(xiàn)明顯的下降，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，下降幅度增加（P < 0.05）；并且隨著rhGH的濃度增加而下降幅度增加，提示明顯的劑量-效應(yīng)反應(yīng)關(guān)系。此研究結(jié)果與過往研究結(jié)果類似[17]，生長(zhǎng)激素在改善心功能的同時(shí)，可以促進(jìn)脂肪分解，增加未酯化脂肪酸和TG的含量，降低TC和LDL-C濃度的同時(shí)可短期增加脂蛋白水平。生長(zhǎng)激素能夠使肝臟低密度脂蛋白受體的mRNA表達(dá)上調(diào)，使肝臟攝取LDL-C的能力提高，從而增加血脂代謝，促使LDL-C生成減少、清除增加，達(dá)到降血脂的作用。但此次研究結(jié)果并未顯示出提高rhGH注射濃度對(duì)于脂蛋白變化的影響，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

重組生長(zhǎng)激素與瘦素濃度呈負(fù)相關(guān)，此結(jié)果與過往結(jié)果類似[18]，后者研究結(jié)果顯示，通過靜脈注射瘦素之后，靜脈檢測(cè)到的rhGH濃度下降。兩者同時(shí)作用于脂代謝的代謝過程中，重組生長(zhǎng)激素的介入引發(fā)脂代謝加快，因此反饋性的導(dǎo)致瘦素分泌減少。

胰島素樣生長(zhǎng)因子IGF-1在注射后1周和2周出現(xiàn)上升，隨著注射時(shí)間的增長(zhǎng)，增長(zhǎng)幅度增加（P < 0.05）；生長(zhǎng)激素不僅可以直接調(diào)節(jié)脂肪組織[19-20]，還可能通過脂肪GH受體介導(dǎo)產(chǎn)生IGF-I，以旁（自）分泌形式調(diào)節(jié)脂肪組織的代謝。

通過此次研究，我們證實(shí)，一定劑量的生長(zhǎng)激素對(duì)脂類激素有一定調(diào)節(jié)作用，可以提高脂類代謝水平，且隨著劑量的增加效果越明顯。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Roemmler J，Kuenkler M，Schneider HJ，et al. Comparison of glucose and lipid metabolism and bone mineralization in patients with growth hormone deficiency with and without long-term growth hormone replacement [J]. Metabolism，2010，59（3）：350-358.

[2] Vijayakumar A，Novosyadlyy R，Wu Y，et al. Biological effects of growth hormone on carbohydrate and lipid metabolism [J]. Growth Horm IGF Res，2010，20（1）：1-7.

[3] 李彩霞，劉麗蓉，邵珊，等.重組生長(zhǎng)激素對(duì)腎病綜合征患者血脂代謝的影響[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，40（9）：828-831.

[4] Jorgensen AP，F(xiàn)ougner KJ，Ueland T，et al. Favorable long-term effects of growth hormone replacement therapy on quality of life，bone metabolism，body composition and lipid levels in patients with adult-onset growth hormone deficiency [J]. Growth Horm IGF Res，2011，21（2）：69-75.

[5] 李枋沄，薛松梅，單勝華，等.單純性肥胖兒童生存質(zhì)量的研究進(jìn)展[J].中國(guó)婦幼保健，2017，32（9）：2047-2049.

[6] Liu Z，Cordoba-Chacon J，Kineman RD，et al. Growth Hormone Control of Hepatic Lipid Metabolism [J]. Diabetes，2016，65（12）：3598-3609.

[7] Cenci MC，Soares DV，Spina LD，et al. Comparison of two dose regimens of growth hormone （GH） with different target IGF-1 levels on glucose metabolism，lipid profile，cardiovascular function and anthropometric parameters in gh-deficient adults[J]. Growth Horm IGF Res，2012，22（3-4）：116-121.

[8] Ren S，Nie Y，Wang A. Effects of recombinant human growth hormone in the treatment of dwarfism and relationship between IGF-1，IGFBP-3 and thyroid hormone[J]. Exp Ther Med，2016，12（6）：3579-3582.

[9] Keane J，Tajouri L，Gray B. Recombinant human growth hormone and insulin-like growth factor-1 do not affect mitochondrial derived highly reactive oxygen species production in peripheral blood mononuclear cells under conditions of substrate saturation in-vitro [J]. Nutr Metab （Lond），2016，13（1）：45.

[10] 胡孝躍，楊碩，孫澤，等.淺述高脂飼料構(gòu)建大鼠肥胖模型過程中需注意問題[J].臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志，2017， 37（1）：7151.

[11] 朱磊，路瑛麗，馮連世，等.不同配方高脂飼料構(gòu)建SD大鼠肥胖模型的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2016， 7（1）：642-647.

[12] 史博，李洪俊.生長(zhǎng)激素治療Turner綜合征患兒糖脂代謝臨床療效分析[J].中國(guó)保健營(yíng)養(yǎng)，2017，27（4）：65.

[13] 遲雅琳.單純性肥胖兒童血清瘦素水平及其與糖脂代謝異常的研究[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘：電子版，2014， 15（4）：25-26.

[14] 鄭方圓，王雪梅，王新利.重組人生長(zhǎng)激素治療對(duì)特發(fā)性矮小兒童的糖脂代謝及甲狀腺功能的影響[J].中國(guó)當(dāng)代兒科雜志，2014，12（1）：1236-1240.

[15] Sangiao-Alvarellos S，Vazquez MJ，Varela L，et al. Central ghrelin regulates peripheral lipid metabolism in a growth hormone-independent fashion[J]. Endocrinology，2009，150（10）：4562-4574.

[16] Yang HL，F(xiàn)eng M，Tan X，et al. The role of SOCS2 in recombinant human growth hormone （rhGH） regulating lipid metabolism in high-fat-diet-induced obesity mice[J]. Mol Biol Rep，2013，40（3）：2319-2326.

[17] 程向登，梁爽，胡艷艷，等.Prader-Willi綜合征患兒下丘腦-垂體-靶腺軸功能及代謝的改變[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2017，55（3）：107-111.

[18] Baranowska B，Wolinska-Witort E，Martynska L，et al. The role of leptin in the regulation of pituitary hormones release [J]. Neuro Endocrinol Lett，2005，26（5）：459-462.

[19] 武蘇，劉倩琦，顧威，等.兒童身材矮小與青春期激素及BMI的相關(guān)性[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2017，8（1）：3322-3327.

[20] 葛青瑋，朱志穎.IGF-1、IGFBP3及其比值與生長(zhǎng)激素缺乏型矮小癥的相關(guān)性研究[J].臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2017 （3）：255-257.

（收稿日期：2018-01-24 本文編輯：任 念）