高脂低糖和高脂高糖饲料建立糖耐量受损大鼠模型

陈珊珊 梁芳芳 王泓午 窦昊颖

(天津中医药大学护理学院，天津 300193)

糖尿病前期是糖尿病发生的必经阶段，包括糖耐量减低和(或)空腹血糖调节受损。其中糖耐量减低又称为糖耐量受损，是介于糖尿病和正常血糖之间的一种特殊代谢状态，其主要特点是餐后血糖升高。与正常人相比，糖耐量受损者未来发生2型糖尿病的风险增加了3～10倍〔1〕，若不经干预，约1/3的患者可发展成为2型糖尿病。目前国内外最常用的是特殊饮食法建立大鼠糖耐量受损模型或胰岛素抵抗动物模型。特殊饮食包括高脂高糖、高脂、高果糖和高蔗糖饮食。从膳食结构考虑，高脂高糖或高脂饮食较单纯高水平的蔗糖和果糖摄入更符合人类的膳食特点。本研究评价高脂低糖和高脂高糖饲料建立糖耐量受损大鼠模型的效果。

1 材料与方法

1.1实验动物与分组 4～5周龄清洁级雄性SD大鼠30只购自北京维通利华实验动物技术有限公司，饲养于天津中医药大学实验动物中心。经适应性喂养1 w后，按体重随机分为正常对照组、饲料1组和饲料2组，每组10只。正常对照组给予基础饲料喂养，其热量组成为碳水化合物占65.42%，蛋白质占22.47%，脂肪占12.11%。饲料1组给予39%高脂低糖饲料，其是在基础饲料中添加猪油10%，胆固醇1.5%，胆盐0.25%，蔗糖5%和蛋黄粉10%。饲料1热量组成是碳水化合物占44%，蛋白质占17%，脂肪占39%。饲料2组给予45%的高脂高糖饲料，其主要是参考H10045配方，包括20.1%蔗糖，20.6%猪油及酪蛋白、玉米淀粉和胆碱等。饲料2的热量组成是碳水化合物占 35%，蛋白质占20%，脂肪占45%。所有饲料由北京华阜康生物科技股份有限公司提供。实验期间各组均自由饮水，每日投食一次。实验动物中心室温控制在18℃～22℃，相对湿度30%～70%。

1.2主要试剂与仪器 罗氏活力型血糖检测仪和血糖试纸，血清三酰甘油(TG)和胆固醇(TC)试剂盒(南京建成生物工程研究所)，大鼠胰岛素酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(上海宝曼生物科技有限公司)。HWY-100C恒温培养箱，Bio-Rad iMark酶标仪，EnSpire酶标仪。

1.3指标检测方法 ①大鼠体重：自实验第0周起，持续至12 w末，每周记录大鼠体重。②口服糖耐量实验(OGTT):各组饲料给予相应的饲料第8和12周后，行OGTT。禁食12～14 h后，经鼠尾采血测空腹血糖(FPG)，以50%葡萄糖注射液2 g/kg体重灌胃，2 h后再次鼠尾采血测OGTT 2 h血糖(2 h PG)以3.9 mmol/L≤FPG<6.1 mmol/L，7.8 mmol/L≤2 h PG<11.1 mmol/L〔2〕为成模标准。采用罗氏血糖仪和罗氏活力型血糖试纸检测。③血清学指标:实验第12周后，按照试剂盒说明书测定各指标。应用GPO-PAP法测定大鼠血清TG和TC应用ELISA法测定血清胰岛素水平。

1.4统计学方法 采用SPSS19.0软件进行方差分析。

2 结 果

2.1高脂低糖和高脂高糖饲料对大鼠体重的影响 各组体重随喂养时间延长而增长(F时间=492.220，P=0.000)，两个实验组体重较正常对照组明显升高(F组间=12.101，P=0.000)。时间与组别存在交互作用，各组间体重差异随时间延长而增大(F交互=5.295，P=0.000)。实验第4周起，饲料1组和饲料2组体重明显高于正常对照组(F=8.835，P=0.001)，但饲料1组和饲料2组差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。由图1可见，各组体重随时间延长而增长，最后趋于稳定，且饲料1、2组体重增加更明显。

2.2高脂低糖和高脂高糖饲料对大鼠糖耐量的影响 第8周时，与正常对照组相比，饲料1组和饲料2组大鼠2 h PG明显升高(F=14.333，P=0.000)。第12周时，饲料1组和饲料2组大鼠FPG均较正常对照组明显升高(F=14.820，P=0.000)。此外，与第8周相比，饲料2组大鼠2 h PG有升高趋势。见表2。

2.3高脂低糖和高脂高糖饲料对大鼠血清胰岛素、TG和TC影响 实验12 w后，与正常对照组相比，饲料1和饲料2组血清胰岛素、TG和TC水平均差异无统计学意义(P>0.05)，但是血清胰岛素和TG有下降趋势。见表3。

表1 各组体重变化

与正常对照组比较：1)P<0.01，2)P<0.05

图1 大鼠体重变化趋势图

组别FPG(mmol/L)2hPG(mmol/L)第8周正常对照组513±080627±080饲料1组558±092792±1211)饲料2组507±067778±0961)第12周正常对照组421±100635±100饲料1组623±0731)788±0471)饲料2组572±0841)848±1071)

与正常对照组比较：1)P<0.01

表3 高脂低糖和高脂高糖饲料对大鼠血清学指标的影响

3 讨 论

单纯高脂饮食能够引起大鼠胰岛素抵抗，但对血糖影响不大〔3〕，单纯高糖饮食诱导大鼠胰岛素抵抗的同时，能够升高血糖〔4〕，而高脂联合高糖饮食诱导大鼠糖耐量异常效果显著〔5〕，且更接近人类糖耐量受损发生过程。本研究结果说明虽然高脂低糖和高脂高糖饲料均能促使大鼠出现肥胖、血糖升高和糖耐量受损，但45%高脂高糖饲料比39%高脂低糖饲料对大鼠血糖的影响更大且作用持久稳定。有类似研究发现高脂饮食诱导的糖耐量异常大鼠胰岛素水平降低〔6，7〕，这提示高脂饮食可促使大鼠胰岛素在早期分泌相出现损伤。

由于大鼠没有胆囊，对蛋黄中TC和猪油中的脂肪吸收缓慢，需要更长的时间形成高血脂〔8〕。而高莹等〔9〕研究表明，高脂饲料喂养5 w就可以造成大鼠TC和TG同时升高，陈志飞〔10〕应用39%高脂低糖饲料相似的配方喂养大鼠8 w即可造成大鼠TC升高。张东等〔11〕研究表明，在高脂饲料中添加胆盐或丙基硫氧嘧啶可以促进脂质吸收，但仅有胆盐或者丙基硫氧嘧啶的高脂饲料对维持大鼠高血脂的作用不稳定。刘岩等〔12〕通过比较不同糖脂比例的饲料对5周龄SD大鼠的影响，发现含10%脂肪和10%蔗糖的饲料及含10%脂肪和20%蔗糖的饲料均可导致大鼠FPG、2 h PG和TG升高，但不能引起TC升高。而含20%脂肪和10%蔗糖的饲料可导致大鼠2 h PG显著升高，但不能引起TC和 TG升高。还有一种含20%脂肪和20%蔗糖的饲料对8周龄大鼠的TC和TG的升高作用不明显，其糖脂比例与本研究中的配方2饲料相似，研究结果也与本研究结果相似。本文提示饲料中蔗糖和脂肪的比例是影响大鼠血糖和血脂水平的重要因素。

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9高 莹，李可基，唐世英，等.几种高脂血症动物模型的比较〔J〕.卫生研究，2002；31(2)：97-9.

10陈志飞.高脂血症动物模型的建立和植物甾醇酯降胆固醇作用的动物实验研究〔D〕.北京：中国疾病预防控制中心，2009.

11张 东，武海军，陈士萍，等.大鼠实验性高脂血症五种造模方法的比较〔J〕.中国药理学通报，2007；23(9)：1254-6.

12刘 岩，王 竹，向雪松，等.高脂高糖饲料对建立实验糖耐量受损大鼠模型的效果分析〔J〕.卫生研究，2014；43(4)：603-7，613