烟酰胺核糖对高果糖暴露小鼠脂质代谢紊乱调节作用的研究

作     者：赵辉 

作者单位：青岛大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁惠;张华琦

授予年度：2023年

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 100403[医学-营养与食品卫生学] 10[医学] 

主      题：烟酰胺核糖 果糖 脂质代谢 FGF21抵抗 

摘      要：目的观察烟酰胺核糖对高果糖暴露小鼠脂质代谢紊乱的改善作用,并初步探讨其潜在机制。方法1.动物分组及干预方法:24只3周龄雄性C57BL/6J小鼠,适应性喂养1周后随机分为3组(8只/组):CON组(生理盐水灌胃,自来水自由饮用),FRU组(生理盐水灌胃,20%果糖溶液自由饮用),NR组(400mg/kg烟酰胺核糖灌胃,20%果糖溶液自由饮用)。各组小鼠均自由进食,每天对各组小鼠进行灌胃处理,每周测量体重,实验周期为10周。末次灌胃后禁食12小时,利用戊巴比妥钠将小鼠进行麻醉,摘除眼球取血后离心,吸取血清备用。留取小鼠肝脏、白色脂肪(WAT)用于组织病理学观察及后续指标的测定。2.苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察小鼠肝脏组织和WAT组织的病理学改变。3.全自动生化分析仪检测血清甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平;酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测肝脏组织中TG、TC、游离脂肪酸(free fatty acids,FFA)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-18(interleukin-18,IL-18)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)及其还原当量NADH和血清、肝脏中成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21,FGF21)的水平。4.免疫印迹实验(Western blot,WB)检测各组小鼠肝脏组织中沉默信息调节因子-1(sirtuin-1,SIRT1)、细胞核因子-κB p65(nuclear factor kappa-B p65,NF-κB p65)、FGF21、可罗索-β(β-Klotho,KLB)、成纤维细胞生长因子Ⅱ型受体(FGF receptor-2,FGFR2)、细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases 1and 2,ERK)、磷酸化细胞外信号调节激酶(phosphorylated-extracellular signal-regulated kinases 1 and 2,p-ERK)、早期生长应答因子(transcription factor early growth response 1,EGR1)、即刻早期基因(c-FOS)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ辅激活因子-1α(peroxlsome proliferator-activated receptor-γcoactlvator-1α,PGC-1α)和固醇调节元件结合蛋白-1c(sterol regulatory element-binding protein-1c,SREBP-1c)的蛋白表达水平,以及WAT组织中FGF21、成纤维细胞生长因子Ⅰ型受体(FGF receptor-1,FGFR1)、KLB、ERK、p-ERK、EGR1、c-FOS、脂肪甘油三酯脂肪酶(adipose triacylglyceride lipase,ATGL)和激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive lipase,HSL)的蛋白表达水平。结果1.各组小鼠间初始体重无显著差异。FRU组小鼠在第4至10周的体重高于CON组(P0.05)。与FRU组相比,NR补充在5至10周时显著降低小鼠体重(P0.05)。实验10周后,FRU组小鼠体重、肝脏重量、WAT重量、肝脏重量/体重、WAT重量/体重均显著高于CON组(P0.05)。与FRU组相比,NR组的体重、肝脏重量、WAT重量、肝脏重量/体重、WAT重量/体重显著降低(P0.05)。FRU组小鼠的能量摄入量显著高于CON组(P0.05),而FRU组和NR组的能量摄入无显著差异。2.组织病理学观察结果显示,在肝脏组织中,CON组肝脏细胞结构完整,无脂肪空泡。与CON组相比,FRU组肝脏组织内存在大量脂肪空泡(P0.05)。与FRU组相比,NR组的脂肪空泡数量明显减少(P0.05)。在WAT组织中,CON组脂肪细胞体积较小、排列紧凑。与CON组相比,FRU组的脂肪细胞体积明显增大49.2%(P0.05),且排列松散。与FRU组相比,NR组脂肪细胞的体积显著减少37.6%(P0.05),细胞排列相对紧密。3.FRU组的血清TG、TC和FGF21水平显著高于CON组(P0.05);NR组的血清TG、TC、LDL-C、HDL-C和FGF21水平显著低于FRU组(P0.05)。FRU组的肝脏组织中TG、TC、FFA、IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α、NAD和FGF21水平显著高于CON组(P0.05);NR组的肝脏组织中TG、TC、FFA、IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α、NAD和FGF21水平显著低于FRU组(P0.05)。FRU组肝脏组织的NADH水平显著低于CON组(P0.05);NR组肝脏组织的NADH水平显著高于FRU组(P0.05)。4.在小鼠肝脏组织中,FRU组的SIRT1、KLB、FGFR2、EGR1、c-FOS和PGC-1α的蛋白表达水平以及p-ERK/ERK比值显著低于CON组(P0.05),而FRU组的NF-κB p65、FGF21和SREBP-1c的蛋白表达水平显著高于CON组(P0.05);NR组的SIRT1、KLB、FGFR2、EGR1、c-FOS和PGC-1α的蛋白表达水平以及p-ERK/ERK比值显著高于FRU组(P0.05),而NR组的NF-κB p65、FGF21和SREBP-1c的蛋白表达水平显著低于FRU组(P0.05)。在小鼠WAT组织中,FRU组的KLB、FGFR1、EGR1、c-FOS、HSL和ATGL的蛋白表达水平以及p-ERK/ERK比值显著低于CON组(P0.05),而FRU组的FGF21蛋白表达水平显著高于CON组(P0.05);NR组的KLB、FGFR1、EGR1、c-FOS、HSL和ATGL的蛋白表达水平以及p-ERK/ERK比值显著高于FRU组(P0.05),而NR组的FGF21蛋白表达水平显著低于FRU组(P0.05)。结论烟酰胺核糖能够改善由高果糖暴露引起的炎症,并通过SIRT1/NF-κB通路,缓解肝脏和WAT组织中的FGF21抵抗,从而减少肝脏脂肪生成和增加WAT脂肪分解,发挥调节脂质代谢紊乱的作用。