甜菜堿對(duì)大鼠機(jī)體脂肪代謝的影響及肝脂代謝機(jī)制研究.pdf

1、甜菜堿(Betaine)又稱三甲基甘氨酸，是甘氨酸季胺衍生物，其分子式為C5H11O2N，是一種無(wú)毒的天然化合物。研究表明甜菜堿對(duì)于脂肪代謝有著突出的調(diào)控能力。但是甜菜堿對(duì)脂肪代謝的調(diào)控機(jī)制以及系統(tǒng)的體內(nèi)碳代謝的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控通路仍沒(méi)被揭示，還需要做深入系統(tǒng)的研究探索。本研究以SD大鼠為研究對(duì)象，探討在低脂和高脂日糧條件下，甜菜堿對(duì)大鼠血液、肌肉及脂肪組織脂肪脂代謝的影響，重點(diǎn)研究甜菜堿對(duì)肝臟脂質(zhì)代謝影響及機(jī)制。為動(dòng)物機(jī)體甲基代謝的深入研究及

2、甜菜堿的科學(xué)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　選擇32只4周齡SD大鼠，按體重相近的分組方法隨機(jī)分成4組，每組8只。分別在低脂和高脂日糧條件下，灌胃生理鹽水與甜菜堿，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:基礎(chǔ)日糧+生理鹽水組、基礎(chǔ)日糧+甜菜堿組、高脂日糧+生理鹽水組和高脂日糧+甜菜堿組。生理鹽水與甜菜堿按400mg/kg劑量于每日下午5:00定時(shí)灌胃，試驗(yàn)期為28天。飼養(yǎng)結(jié)束后，麻醉實(shí)驗(yàn)大鼠，摘除眼球進(jìn)行采血，緊急脫臼法處死后迅速收集血清、

3、肝臟、肌肉及脂肪組織用于后續(xù)的指標(biāo)測(cè)定和分析。主要研究結(jié)果如下:
　　1、甜菜堿對(duì)生長(zhǎng)及血液脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧的兩組，體重和飼料消耗水平從第二周開(kāi)始添加甜菜堿組均高于沒(méi)有添加甜菜堿組，但差異均不顯著。高脂組血清甘油三酯、總膽固醇和游離脂肪酸的含量均顯著高于低脂組，說(shuō)明高脂日糧增加了機(jī)體的負(fù)荷，高血脂現(xiàn)象顯著。血清中卵磷脂與極低密度脂蛋白高脂組高于低脂組，添加甜菜堿組均高于對(duì)照組，表明添加甜菜

4、堿增強(qiáng)了血清中脂肪的轉(zhuǎn)運(yùn)。飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧組兩組內(nèi)，添加甜菜堿組顯著提高血清中成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-21的水平(P＜0.05)。
　　2、甜菜堿對(duì)肌肉組織脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　高脂組飼糧中添加甜菜堿有增加肌肉組織內(nèi)脂肪含量的趨勢(shì)。添加甜菜堿后低脂組和高脂組肌肉中肉堿含量均顯著升高(P＜0.05)，肌肉組織HE切片、油紅O切片圖以及陽(yáng)性率數(shù)據(jù)分析可從直觀和事實(shí)的角度說(shuō)明高脂組添加甜菜堿有增加了肌肉內(nèi)脂肪含量的趨勢(shì)

5、(P=0.06)。另外，添加甜菜堿后低脂組和高脂組肌肉中肉堿含量均顯著升高，高脂組均顯著高于低脂組，添加甜菜堿的低脂組和高脂組分別提高了9.4％、17.5％。飼喂低脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿可顯著增加了肌肉中成纖維細(xì)胞因子-21的含量(P＜0.05)。
　　3、甜菜堿對(duì)脂肪組織脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　高脂組添加甜菜堿顯著降低了脂肪組織中甘油三酯含量(P＜0.05)，顯著增加了游離脂肪酸的含量(P＜0.05)。添加甜菜堿高脂組極

6、顯著提高了激素敏感脂肪酶的活性和肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1的酶活性(P＜0.05)。甜菜堿可增強(qiáng)脂肪組織中的脂肪動(dòng)員，β-氧化氧化分解加強(qiáng)，減少脂肪組織的脂肪沉積，脂肪分解以游離脂肪酸的形式進(jìn)去血清，為肌肉組織合成肌內(nèi)脂肪提供充足底物。飼喂高脂膳食組內(nèi)添加甜菜堿可顯著提高了脂肪組織中成纖維細(xì)胞因子21的水平(P＜0.05)。
　　4、甜菜堿對(duì)肝臟脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
　　肝臟中甘油三酯含量高脂組均高于低脂組，其中高脂日糧的對(duì)照組肝

7、臟中甘油三酯含量顯著高于低脂組(P＜0.05)，說(shuō)明高脂引起了肝臟內(nèi)脂肪的大量堆積，高脂組添加甜菜堿可以顯著降低肝臟中脂肪的含量。組織切片直觀反映了甜菜堿減少脂肪堆積的現(xiàn)象，油紅O陽(yáng)性率分析結(jié)果成顯著(P＜0.05)。無(wú)論是低脂組還是高脂組，添加甜菜堿后甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶酶活性顯著增強(qiáng)(P＜0.05)，表明肝臟中的甲基代謝加強(qiáng)。同時(shí)，添加甜菜堿組與對(duì)照組相比卵磷脂水平也顯著提高(P＜0.05)，因此增加了VLDL的分泌及對(duì)肝臟內(nèi)

8、脂肪的轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　5、甜菜堿對(duì)肝臟脂肪代謝關(guān)鍵基因及調(diào)控元件FGF21表達(dá)的影響
　　飼喂低脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿顯著提高了PPARa基因的表達(dá)(P＜0.05)，對(duì)其他基因表達(dá)的影響差異均不顯著。飼喂高脂日糧組內(nèi)添加甜菜堿顯著提高了BHMT、PPARa、AMPK、CPT1的表達(dá)(P＜0.05)，而顯著降低了SREBP-1c的表達(dá)(P＜0.05)。表明添加甜菜堿顯著增強(qiáng)了肝臟內(nèi)脂肪的氧化分解代謝，同時(shí)抑制了脂肪合成;從而達(dá)到降低

9、脂肪肝的作用。飼喂低脂日糧和飼喂高脂日糧組兩組內(nèi)，添加甜菜堿組顯著提高肝臟中成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-21的水平(P＜0.05)，低脂組和高脂組分別提高了19.42％、17.92％。同時(shí)，肝臟中FGF21的基因表達(dá)和蛋白表達(dá)趨勢(shì)相同，添加甜菜堿可顯著提高FGF21的表達(dá)。
　　上述結(jié)果提示:甜菜堿對(duì)大鼠機(jī)體的脂質(zhì)代謝產(chǎn)生了一定程度的影響，增強(qiáng)了血液中脂質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，高脂日糧組添加甜菜堿可增加肌肉組織內(nèi)脂肪的含量，增強(qiáng)脂肪組織中的脂肪動(dòng)員，顯