1-脱氧野尻霉素改善高脂饮食诱导的肥胖小鼠甲状腺激素稳态的研究

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肥胖是一种主要由长期能量摄入与能量消耗不平衡导致的全球性的流行性疾病,随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,我国居民的膳食结构正在发生变化,存在高能量食物摄入增加而接近西方膳食模式的趋势,膳食结构的“西化”使我国肥胖人口迅速增加。甲状腺激素作为一种内分泌激素,能够促进脂类分解代谢,在调节脂代谢及能量平衡等方面具有重要意义。因此,本研究从甲状腺激素稳态的角度,研究1-脱氧野尻霉素(1-Deoxynojirimycin,DNJ)对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的降脂作用是否与其对甲状腺激素稳态的改善作用有关,进一步完善DNJ的降脂机制。饲喂高脂饲料建立肥胖小鼠模型,继续饲喂高脂饲料的同时灌胃剂量分别为2.0、4.0、8.0 mg/(kg·d)的DNJ 45d,测定相关指标,主要结果如下:(1)研究DNJ对肥胖小鼠体重及血脂水平的影响。灌胃结束时,与肥胖对照组相比,经高剂量DNJ干预的雌、雄鼠体重分别下降10.99%、10.19%(P<0.05),TC水平分别下降16.77%、15.44%(P<0.05),TG水平分别下降28.23%、40.35%(P<0.05),血清LDL-c分别下降30.86%、33.33%(P<0.05),血清HDL-c水平分别上升58.75%、42.80%(P<0.05)。(2)研究DNJ对肥胖小鼠血清细胞因子的影响,结果表明,与肥胖对照组相比,灌胃45d高剂量DNJ后,雌、雄肥胖小鼠瘦素抵抗现象得到改善,血清瘦素分别下降24.74%、21.27%(P<0.05);脂联素上升43.19%、29.58%(P<0.05);雌鼠FGF21上升37.03%(P<0.05),雄鼠FGF21抵抗现象得到改善,FGF21下降21.07%(P<0.05);雌鼠血清TNF-α、IL-6、i NOS分别下降29.06%、25.72%、28.32%(P<0.05),雄鼠血清TNF-α、IL-6、i NOS分别下降30.84%、37.80%、29.01%(P<0.05)。表明DNJ能够降低长期高脂饮食引起的炎症反应,具有抗炎作用。(3)研究DNJ对肥胖小鼠甲状腺激素稳态的影响,结果表明,与肥胖对照组相比,高剂量DNJ能够使雌、雄鼠TSH水平分别降低9.65%、9.73%(P<0.05);使雌、雄鼠TT4分别上升22.03%、15.99%(P<0.05),TT3水平分别升高66.86%、47.79%(P<0.05);雌鼠、雄鼠肝脏DIO1活性分别上升40.99%、24.40%(P<0.05);肝脏DIO1蛋白水平相比肥胖对照组分别上升35.68%、29.50%(P<0.05),DIO1 m RNA相对表达量均显著上调(P<0.05);雌鼠、雄鼠TRβ蛋白水平分别上升37.53%、27.81%(P<0.05),TRβm RNA相对表达量显著上调(P<0.05)。表明DNJ能够改善肥胖小鼠甲状腺激素稳态,增强肝脏甲状腺激素受体信号,使甲状腺激素能够充分发挥其对脂代谢的调控作用,由于炎性因子能够抑制甲状腺激素合成以及DIO1活性和基因表达,DNJ对甲状腺激素稳态的改善作用可能与其抗炎作用有关。(4)研究DNJ对肥胖小鼠肝脏脂代谢酶的影响,结果显示,相比肥胖对照组,高剂量DNJ能够显著抑制雌、雄鼠ACC1、HMGCR酶活性,显著改善ATGL、CPT1α、CYP7A1酶活性,促性脂分解代谢。高剂量DNJ能够使ATGL m RNA表达分别上调44.70%、25.61%(P<0.05),CPT1αm RNA表达分别上调106.84%、192.24%(P<0.05),CYP7A1 m RNA表达分别上调60.70%、233.55%(P<0.05),ATGL、CPT1α、CYP7A1基因受到甲状腺激素的转录调控,表明DNJ能够抑制脂合成酶活性及m RNA表达,改善脂代谢酶活性并通过改善甲状腺激素稳态上调脂代谢酶m RNA表达,促进脂分解代谢。(5)研究DNJ对小鼠肝脏线粒体生物合成与自噬的影响,与肥胖对照组相比,高剂量DNJ能够使雌、雄鼠PGC-1αm RNA相对表达分别上调33.37%、108.76%(P<0.05),蛋白水平上升28.27%、43.99%(P<0.05),使雌、雄鼠NRF1 m RNA相对表达分别上调70.00%、67.91%(P<0.05),蛋白水平上升50.25%、40.26%(P<0.05);雌、雄鼠ULK1 m RNA相对表达上调27.71%、47.59%(P<0.05),蛋白水平上升19.24%、22.76%(P<0.05);使雌、雄鼠AMPKα1 m RNA表达分别上调60.33%、50.68%(P<0.05)。甲状腺激素能够促进PGC-1α和NRF1表达促进线粒体合成,同时还能够通过增强AMPK信号调控ULK1促进损伤线粒体自噬,因此,DNJ可能通过改善甲状腺激素稳态促进肝脏线粒体生物合成与自噬。以上结果表明,DNJ通过降低肥胖引起的炎症反应,使肥胖小鼠恢复对TSH的应答,上调肝脏DIO1基因表达,改善肝脏DIO1酶活性,同时促进肝脏甲状腺激素受体TRβ的表达,改善甲状腺激素稳态及其代谢,进一步实现对甲状腺激素应答脂代谢基因表达的调控作用,促进线粒体合成与自噬,达到改善血脂水平,减缓高脂饮食引起的体重增加的目的。
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