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目的:研究低、正常、高蛋白质摄入量对低能量摄入状态下的超重/肥胖大鼠骨骼肌成分的影响及其机制。方法:普通维持饲料适应性喂养72只健康SD大鼠1周,按体重随机分配为正常对照组(NC)12只和造模组60只,雌雄各半,造模组进食高脂饲料9周后,将造模成功大鼠随机分为模型对照组(MC)、低能量低蛋白组(LP)、低能量正常蛋白组(NP)、低能量高蛋白组(HP)。每周末称量大鼠体重、进食量,干预8周称重后腹主动脉取血:(1)取血清检测其中血糖血脂含量,取后肢股四头肌和腓肠肌分别称重,检测其蛋白质、脂肪含量,并取部分骨骼肌进行HE染色并观察其肌肉组织、脂肪分布情况。(2)检测与骨骼肌蛋白合成、分解相关指标:促进骨骼肌蛋白合成的激素胰岛素(INS)、雌二醇(E2)、睾酮(T)、一氧化氮合成酶(NOS)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、生长激素(GH)含量,及信号通路因子胰岛素样生长因子(IGF-1)、磷酸肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶(PKB)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)含量;促进骨骼肌蛋白降解的激素皮质醇(Cortisol)含量,及骨骼肌蛋白降解信号因子泛素蛋白连接酶肌肉降解因子(MAFbx)、肌环指蛋白1(MuRF-1)含量。(3)检测与骨骼肌脂肪合成、分解相关指标:促进骨骼肌脂肪酸氧化分解的激素胰高血糖素(GC),及信号通路因子过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、过氧化物酶体增殖因子活化受体γ(PPARγ)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)含量;检测促进骨骼肌脂肪合成的激素胰岛素(INS),及信号因子胆固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、硬脂酰CoA去饱和酶(SCD-1)、脂素1(Lipin1)含量,并采用实时荧光定量PCR检测SREBP-1c基因的相对表达量。结果:1.大鼠能量、三大产能营养素摄入量及体重情况:(1)大鼠的3个干预组每日进食量、能量与脂肪摄入量显著低于MC组(P<0.05)。雄鼠LP组蛋白质摄入量显著低于MC组,HP组显著高于MC组;HP组碳水化合物摄入量显著低于MC组(P<0.05)。雌鼠NP组、HP组蛋白质摄入量显著高于MC组,LP组碳水化合物摄入量显著高于MC组,HP组显著低于MC组(P<0.05)。(2)造模后雄鼠与雌鼠MC组体重显著高于NC组;大鼠的3个干预组体重显著低于NC组、MC组(P<0.05)。2.蛋白质摄入量对低能量摄入的超重/肥胖大鼠血糖、血脂、骨骼肌各组分含量的影响:(1)雄鼠干预后血糖(GLU)显著低于MC组(P<0.05),对雌鼠影响不显著。雄鼠LP组胰岛素(INS)含量显著低于MC组,NP组、HP组INS含量显著高于MC组(P<0.05);雌鼠NP组、HP组INS含量显著高于MC组(P<0.05)。雄鼠的3个干预组胰高血糖素(GC)含量显著低于MC组(P<0.05),干预组间无统计学差异;雌鼠LP组、NP组GC含量显著低于MC组(P<0.05),HP组与MC组无统计学差异。(2)雄鼠干预组甘油三酯(TG)显著低于MC组(P<0.05),总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)显著高于MC组(P<0.05),3组干预组间无统计学差异。雌鼠干预组TG显著低于MC组(P<0.05),NP组TC、HDL-C、LDL-C、VLDL-C含量显著高于MC组(P<0.05),其余各组差异不显著。(3)雄鼠的3个干预组股四头肌、腓肠肌重量均显著低于MC组(P<0.05)。干预组的股四头肌、腓肠肌蛋白含量、蛋白重量、脂肪含量、脂肪重量均显著低于MC组(P<0.05),其中股四头肌蛋白含量与蛋白重量随蛋白质摄入量增加而呈降低趋势,NP组腓肠肌蛋白含量与蛋白重量、脂肪含量与脂肪重量干预后效果最佳。HE染色切片显示雄鼠MC组股四头肌组织紊乱且脂肪组织分布密集,干预后脂肪组织逐渐变少,NP组脂肪减少较明显,股四头肌较腓肠肌脂肪含量减少明显,雌鼠与雄鼠变化趋势一致。3.蛋白质摄入量对低能量摄入的超重/肥胖大鼠骨骼肌蛋白代谢的影响:(1)与骨骼肌合成、分解的相关激素:雄鼠与雌鼠MC组胰岛素(INS)、雌二醇(E2)、睾酮(T)、一氧化氮合成酶(NOS)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、生长激素(GH)、皮质醇(Cortisol)含量均显著低于NC组(P<0.05),NP组、HP组各激素含量均显著高于MC组(P<0.05)。(2)促进骨骼肌蛋白合成的信号因子:雄鼠股四头肌干预组IGF-1、PI3K、PKB、mTOR、S6K1含量显著低于MC组(P<0.05),且显著高于NC组(P<0.05)。随蛋白质摄入量增加,各信号因子含量呈下降趋势,但无统计学差异。而雄鼠腓肠肌随蛋白质摄入量增加,NP组信号因子含量最多,其余变化与股四头肌一致。雌鼠结果的变化趋势与雄鼠一致。(3)促进骨骼肌蛋白降解的信号因子:雄鼠股四头肌干预组MAFbx、MuRF-1含量显著低于MC组(P<0.05),且显著高于NC组(P<0.05),随蛋白质摄入量增加,各信号因子含量呈上升趋势,干预组间差异无统计学意义。而雄鼠腓肠肌随蛋白质摄入量增加,NP组降解因子含量最少,其余变化与股四头肌一致。雌鼠结果的变化趋势与雄鼠一致。4.蛋白质摄入量对低能量摄入的超重/肥胖大鼠骨骼肌脂肪代谢的影响:(1)促进骨骼肌脂肪合成的信号因子:雄鼠股四头肌、腓肠肌干预组SREBP-1c、FAS、ACC、SCD-1、Lipin1 含量均显著低于 NC 组、MC 组(P<0.05),NC组信号因子含量显著低于MC组(P<0.05),NP组信号因子含量低于其余各组。雌鼠结果的变化趋势与雄鼠一致。.(2)促进骨骼肌脂肪氧化分解的信号因子:雄鼠干预组股四头肌AMPK、PPARα、PPARy含量显著高于MC组、NC组(P<0.05);MC组信号因子含量显著高于NC组(P<0.05);NP组信号因子含量显著高于LP组(P<0.05),且高于HP组但无统计学差异。雄鼠腓肠肌随蛋白质摄入量增加,NP组信号因子含量最高,但干预组间差异无显著性意义,其余变化与股四头肌一致。雌鼠结果的变化趋势与雄鼠一致。结论:限制能量可显著降低超重/肥胖大鼠股四头肌、腓肠肌的蛋白量、脂肪量,而适度增加限能膳食的蛋白质供能比(使限能膳食的蛋白质摄入量与正常膳食一致),可促进腓肠肌中与蛋白质合成相关、与脂肪分解相关的信号因子表达,降低与蛋白质分解相关、与脂肪合成相关的信号因子表达;同时能促进股四头肌中与脂肪分解相关的信号因子表达、降低与脂肪合成相关的信号因子表达。从而减少了腓肠肌蛋白质的丢失,增加了股四头肌、腓肠肌中脂肪的丢失,且该作用无性别差异。