高糖高脂食物对高山姬鼠体重和血清瘦素含量影响研究

贾 婷，朱万龙

(1.云南医药健康职业学院，云南 昆明 650106；2.云南师范大学 生命科学学院，云南 昆明 650500)

1 引言

瘦素(Leptin)是动物脂肪组织分泌的一种重要的激素，在小型哺乳动物季节性能量平衡和体重调节方面有重要作用[1]。许多研究表明：在一些啮齿类先天肥胖动物和过量摄食的肥胖动物中，血清瘦素水平升高，或对外源性瘦素存在抵抗性，可能说明这些动物体内瘦素的反应减弱或无反应，从而产生瘦素抵抗[2,3]。目前，Leptin调节能量稳态的研究主要集中在Leptin抵抗的分子机制方面的研究[4]。但是 Leptin抵抗也出现在能量稳态机制的可塑性适应生理反应中，即根据某种特殊需要而可逆性改变体重调节点，从而导致体重出现可塑性变化。通常，动物为了满足环境变化造成的胁迫压力，往往对未来环境的变化产生适应新变化，包括改变体重调节点而导致体重水平高于或低于“缺失值”水平，从而满足环境变化对动物生存适应带来的新挑战[5]。例如，由于营养物质可利用性季节性变化，导致动物在寒冷冬季或温带地区严寒的环境条件下动物体重稳态也出现有规律的变化[6]。对剥夺食物一个极端的例子是动物可能出现日休眠或冬眠，在这种生理状态下，动物的能量消耗降低到仅仅能维持适度的代谢率水平[7]。尽管从表面上看，驱动一些重要生理机能的机制中，如怀孕或季节性适应等，感觉器官和激素信号似乎显著不同。但是，从能量稳态的观点来看，两种信号传递途径都与神经内分泌系统密切相关。这两种机制相互结合的关键是能诱导Leptin抵抗，从而决定了能量稳态的持续变化[8]。

高山姬鼠(Apodemuschevrieri)是古北界物种，主要栖息在山地森林中，是中国的特有种。先前的结果表明高山姬鼠的能量稳态调节具有季节性变化[9]，低温会影响其产热和瘦素含量的变化[10]，温度和高脂食物并没有诱导其瘦素抵抗[11]，可能是因为高脂食物在其野外生存的食谱中并不常见。因此本研究在此基础上，使用其野外食物中常见的糖类作为营养物质，研究高糖高脂食物对高山姬鼠的影响，并阐明在驯化过程中是否会出现瘦素抵抗现象。

2 材料和方法

2.1 实验动物

高山姬鼠于2020年9月捕自云南省大理市剑川县的农田附近，捕捉后带回云南师范大学动物饲养房，单笼饲养(260 mm×160 mm×150 mm)，无巢材；喂以小鼠饲料，水食自取，在环境温度25 ℃，中等光照条件下适应14 d后开始实验。

2.2 实验方法

实验动物12只，随机分为两组，对照组(即正常食物组)和高糖高脂组，食物配方详见表1，实验前两组动物体重差异不显著(P>0.05)。两组动物均驯化于环境温度25 ℃，中等光照的环境中，驯化28 d。第28 d时记录动物的体重、摄食量后，动物处死，取血清于-80 ℃的冰箱保存。

表1 食物配方

2.3 指标测定

体重采用电子天平进行测定，食物摄入量采用前一天投喂食物量减去当天食物剩余量获得，体脂采用索氏提取方法提取，血清瘦素含量采用对应的免疫试剂盒进行测定。

2.4 数据分析

使用软件包SPSS 13.0分析数据。数据统计分析前，使用Kolmogorov-Smirnov检验数据的正态性，所有数据均符合正态分布。采用对独立样本t检验对高山姬鼠的体重、体脂、摄食量和血清瘦素含量进行分析。采用Pearson相关性检验血清瘦素含量与其它指标的相关性。结果以平均值±标准误表示，P<0.05表示差异显著。

3 结果

驯化28 d后，高糖高脂组高山姬鼠的体重和体脂极显著高于对照组(体重：t=-11.97,P<0.01；体脂：t=-7.99,P<0.01)，摄食量和血清瘦素含量显著高于对照组(摄食量：t=-3.06,P<0.05；血清瘦素含量：t=-2.94,P<0.05, 表2)。

表2 数据变化及对比

经相关性分析，血清瘦素含量与体脂呈显著正相关(r=0.636,P<0.01, 图1)，与摄食量呈极显著正相关(r=0.744,P<0.01, 图2)。

图1 体脂和血清瘦素含量的相关性

4 讨论

啮齿类动物的体重调节是其应对环境变化的重要生理适应对策，动物在野外生存过程中受到很多生态因子的影响，如温度、光照、食物质量等[12]。高营养物质饮食一直被用来作为研究肥胖模型的理想食物条件[13]。如高脂饮食能显著增加小鼠[14]和长爪沙鼠[15]的体重和体脂含量，但对和黑线仓鼠的体重影响不显著[16]。长期的高糖食物也会导致大鼠的肥胖[17]。在本研究中，高糖高脂组高山姬鼠的体重和体脂高于对照组，这可能和食物质量有关，在高糖高脂这种高营养物质条件下驯化，高山姬鼠摄入的能量较高，加之整个驯化条件温度为该物种的热中性区，其产热能力处于最低，因此可以在体内积累更多的能量，最终使得体重和体脂的重量较大。小型哺乳动物的体重变化取决于其能量的摄入和支出[16]。本实验中，由于糖类是高山姬鼠在野外环境中常见食物中的成分，所以在不同质量的食物喂养时，高山姬鼠增加了对高质量食物的摄取来维持生存，这对于其在野外生存至关重要。由于摄食量的增加，而代谢率并没有增加，所以高山姬鼠的体重在驯化期间显著增加。

图2 摄食量和血清瘦素含量的相关性

瘦素是由脂肪组织分泌的，在动物的体重调节中起着重要的作用[1]。本研究结果表明：高山姬鼠的体脂和血清瘦素含量呈显著的正相关，证实了瘦素作为一种饥饿信号，是由脂肪含量调节的。当然，在对摄食量和血清瘦素含量的相关性分析后，并没有和之前的研究结果一致，即摄食量和血清瘦素含量呈负相关[9-10]，这可能是因为处于高质量食物条件下，高山姬鼠可以增加其体重调定点，这对于其在野外生存很重要。而正常的野外实验，或者是冷驯化实验，都会在低温时降低高山姬鼠的体脂和瘦素含量，但是会增加其产热能力和摄食量，因此出现了负相关。由此也可能表明：在环境条件适宜的条件下高山姬鼠在能够保证足够的能量摄入的条件下，可能会出现瘦素抵抗现象，这本身也是一种自我维持生存的有效策略。当然，本研究目前只是研究了摄食量和瘦素的相关性，至于高山姬鼠这个物种是否真的具有瘦素抵抗的现象，还有待于进一步的证实研究。

高山姬鼠在高糖高脂食物条件下会增加体重、体脂、摄食量和血清瘦素含量，这可能与高质量饮食有关。此外，高山姬鼠的高糖高脂条件下的血清瘦素含量和摄食量呈正相关，可能预示着高山姬鼠存在瘦素抵抗现象。