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目的:探讨不同喂养时间的低碳水化合物、高脂肪饮食对大鼠心肌18F-FDG 摄取的影响,并对其机理进行初步的探讨。
方法:150只SD大鼠,普通饮食喂养2周后,随机分成三个饮食组(50只/饮食组):低碳水化合物组(low carbohydrate,LC)、中碳水化合物组(intermediatecarbohydrate,IC)和高碳水化合物组(high carbohydrate,HC)(饮食构成分别为碳水化合物:0%、52%、70%;脂肪:80%、28%、10%;蛋白质:20%、20%、20%),分别喂养一餐、二餐、三天、五天、1周(10只/喂养时间/饮食组)。再将每个喂养组的10只大鼠随机分为两组,每组5只:一组用以检测血中葡萄糖、游离脂肪酸、酮体以及胰岛素的浓度,并以western blotting 技术测定心肌细胞葡萄糖转运蛋白4 (Glucose Transporter 4,GLUT4)的表达;另一组经尾椎静脉注射18F-FDG后取心脏和肝脏组织,以γ放射免疫测定仪测定其单位质量的放射性计数。
结果:1.不同饮食组大鼠心肌细胞GLUT4的表达量,由低至高依次为LC、IC、HC,且任意两组之间的差异均具有统计学意义(P<0.01)。2.LC组,一餐、二餐、三天、五天等不同喂养时间,心肌细胞GLUT4的表达,差别没有统计学意义(P>0.05);但明显低于喂养1周的大鼠,其差异有统计学意义(P<0.05)。IC组,不同喂养时间,其心肌细胞GLUT4表达没有统计学意义(P>0.05)。HC组,随喂养时间延长GLUT4蛋白表达逐渐有少量增加,但差异无统计学意义(P>0.05)。3.心肌细胞GLUT4的表达与心肌18F-FDG的摄取之间呈正相关(r=0.956,P<0.01)。4.LC组血糖和胰岛素水平明显低于IC和HC组,而血清游离脂肪酸和酮体的浓度则明显高于IC和HC组,差异有统计学意义(P<0.01)。IC组和HC组血糖、胰岛素、游离脂肪酸和酮体浓度的差别,均无统计学意义(P>0.05)。5.各饮食组大鼠心肌细胞GLUT4的表达与血糖和胰岛素水平均呈正相关,与游离脂肪酸和酮体水平均呈负相关。
结论:1.低碳水化合物饮食后血中脂肪酸和酮体浓度升高,高浓度的血清游离脂肪酸和酮体减低心肌细胞GLUT4的表达量,导致心肌对糖的利用减少,从而减少了心肌对18F-FDG的摄取。反之则结果相反。2.在行18F-FDG 肿瘤显像前,尤其是疑有纵膈或肺部病变时,可以通过显像前一晚的低碳水化合物饮食来降低心肌18F-FDG的摄取,以获得满意的图像;而在评估心肌存活显像前,则应保持正常的饮食结构,这是保证心肌摄取18F-FDG的基础。