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本试验以SD大鼠为研究对象,旨在探讨在低脂和高脂日粮条件下,甜菜碱对大鼠机体脂肪代谢的影响及肝脂代谢机制。选取32只初始体重100±2.50g的SD大鼠,随机分成4组,每组8只,分别在低脂和高脂日粮条件下,灌胃生理盐水与甜菜碱,试验设计如下:基础日粮+生理盐水组、基础日粮+甜菜碱组、高脂日粮+生理盐水组和高脂日粮+甜菜碱组。生理盐水与甜菜碱按400 mg/kg剂量于每日定时灌胃,试验期为28天。饲养结束后,麻醉实验大鼠,摘除眼球进行采血,紧急脱臼法处死后迅速收集肝脏、肌肉及脂肪组织。结果表明:1、血清生化指标:无论是高脂组还是低脂组,添加甜菜碱均显著提高了血清葡萄糖、胰岛素、卵磷脂和成纤维细胞生长因子-21(FGF21)的水平(P<0.05)。此外,甜菜碱显著提高了高脂组血清甘油三酯的含量(P<0.05)。2、添加甜菜碱后,低脂组和高脂组肌肉中肉碱含量均显著升高(P<0.05),肌肉组织HE切片、油红O切片图以及阳性率数据分析说明高脂组添加甜菜碱有增加了肌肉内脂肪含量的趋势(P=0.06)。饲喂低脂日粮组内添加甜菜碱显著增加了肌肉FGF21的含量(P<0.05)。3、高脂组添加甜菜碱显著降低了脂肪组织中甘油三酯含量(P<0.05),显著增加了游离脂肪酸的含量,激素敏感脂肪酶的活性和肉碱棕榈酰转移酶1的酶活性和FGF21的水平(P<0.05)。4、高脂组肝脏中甘油三酯含量均显著高于低脂组(P<0.05),高脂组添加甜菜碱可以显著降低肝脏中脂肪的含量。组织切片反映了甜菜碱减少脂肪堆积的现象,油红O阳性率分析结果显著(P<0.05)。无论是低脂组还是高脂组,添加甜菜碱后甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶酶活性显著增强(P<0.05)。同时,胰岛素和卵磷脂水平也显著提高(P<0.05)。5、肝脏基因RT-PCR结果表明,饲喂高脂日粮组内添加甜菜碱显著提高了BHMT、PPARα、AMPK、CPT1的表达(P<0.05),而显著降低了SREBP-1c的表达(P<0.05)。饲喂低脂日粮组内添加甜菜碱显著提高了肝脏PPARα基因的表达(P<0.05),对其他基因表达的影响差异均不显著。无论是高脂组还是低脂组,添加甜菜碱均显著提高了肝脏中FGF21的水平(P<0.05)。同时,添加甜菜碱可显著提高肝脏中FGF21的基因表达和蛋白表达(P<0.05)。研究结果表明:甜菜碱对大鼠机体的脂质代谢产生了一定程度的影响,增强了血液中脂质的转运,高脂日粮组添加甜菜碱可增加肌肉组织内脂肪的含量,增强脂肪组织中的脂肪动员,显著降低肝脏中的脂肪堆积,增强肝脏内脂肪的氧化分解代谢,同时抑制了脂肪合成;BHMT、PPARα、AMPK、CPT1、SREBP-1c及FGF21基因在甜菜碱调控肝脏脂代谢中发挥重要作用。