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本课题研究了腹腔注射菌体脂多糖(LPS),激活核因子(NF-кB)信号通路对食欲调节机制的影响。通过对LPS诱导厌食机制的研究,筛选出调节采食的关键基因及蛋白,从而确定了采用中枢灌注药物的方法,干预LPS诱导的动物厌食,为改善LPS诱导的动物厌食提供理论依据。试验一:体重相近的8周龄健康小鼠24只,随机均分成4组,饲养在环境控制的鼠房内,室内温度控制在23±0.1自由采食和饮水。试验期,小鼠禁食24小时后,分别按照0,10,100,1000μg/kg体重的剂量腹腔注射LPS。分别记录注射后1、2、4、6、12、24小时的采食量及体重。结果发现:与对照组相比,LPS处理的所有时间点的采食量均显著降低(p<0.01),处理组内小鼠24h的体重也显著降低,但24小时以后,10μg及100μg处理组的小鼠的体重均出现了恢复;在LPS处理组中,随着LPS浓度的增加,动物的采食量和体重显著降低。以上结果表明:LPS能够降低动物的采食和体重,并且呈现剂量依赖性。试验二:8周龄体重相近的健康小鼠36只,随机均分成4组,饲养在环境控制的鼠房内,温度控制在23±0.1由采食和饮水。试验前,所有小鼠禁食24h后,于18:00点分别按照0,100,500μg/kg体重的剂量腹腔注射LPS。注射LPS2小时后,将小鼠颈部移位处死,并迅速剥离下丘脑,进行样品分析。试验结果表明:LPS处理显著的提高了下丘脑内抑制食欲的基因POMC的mRNA水平(p<0.05)。利用Western Bloting技术测定下丘脑内FoxO1的磷酸化水平,发现FoxO1在Ser256和Thr24/FoxO3a (Thr32)位点的磷酸化水平显著上调(p<0.05),并且显著增强了细胞浆内FoxO1的水平(p<0.05);在测定细胞因子的基因表达量时,发现LPS处理显著提高了IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA水平(p<0.05);NF-кB蛋白磷酸化测定过程中,发现LPS处理显著地提高了NF-кB在Ser536位点的磷酸化水平(p<0.05),同时细胞核内NF-кB在该位点的磷酸化水平也显著提高;除此之外,AMPK在Thr172位点的磷酸化水平显著下调,而mTOR在Ser2448位点及P70S6K在Thr389位点的磷酸化水平均显著上调。上述结果提示:LPS处理可能是通过增加细胞因子的释放,从而激活NF-кB信号通路,引起食欲基因的变化,而影响动物的采食量;另外,AMPK以及mTOR信号可能也参与了LPS引起的动物厌食。试验三:试验选用体重相近的8周龄雄性昆明小鼠24只,随机均分为A、B、C、D4个组。禁食24小时后,于18:00点A、C组小鼠脑室注射人工脑脊液(artificialcerebrospinal fluid,ACSF),B、D组小鼠脑室注射AICAR。脑室注射1小时后,A、B组小鼠再腹腔注射LPS(500μg/kg BW),C、D两组注射生理盐水,记录采食量。样品采集:在小鼠腹腔注射2h后,将小鼠颈部移位处死,随后迅速剥离下丘脑,进行样品分析。结果显示:脑室注射AICAR没有影响LPS组小鼠的采食量(p>0.05),提示AMPK信号通路可能不是LPS诱导动物厌食中的关键通路。试验四:体重相近的8周龄雄性昆明小鼠24只,单笼饲养,饲喂基础日粮,自由饮水。试验期将小鼠随机平均分成A、B、C、D四个组。所有小鼠提前禁食24h后,于18:00点,A、C组脑室注射人工脑脊液1μl,C、D组按照20μg/μl的剂量脑室注射mTOR阻断剂Rapamycin1μl。脑室注射1小时后,B、D组按照500μg/kg体重的剂量腹腔注射LPS,另外两组注射同剂量的生理盐水。记录1,2,4,6,12,24小时的采食量。样品采集:在小鼠腹腔注射2h后,将小鼠颈部移位处死,随后迅速剥离下丘脑,进行样品分析。由结果可知:脑室注射Rapamycin显著提高了LPS诱导的厌食小鼠的采食量(p<0.05),显著的下调了抑食基因POMC的mRNA水平(p<0.05),显著的提高了NPY/AgRP的mRNA水平(p<0.05);测定细胞因子的mRNA水平发现,脑室注射Rapamycin,显著降低了细胞因子IL-1α、TNF-α的mRNA水平(p<0.05),IL-1β的mRNA水平呈现下调的趋势,而IL-6的mRNA水平没有显著的变化;另外,Rapamycin处理显著降低了LPS诱导的FoxO1、NF-кB、mTOR、P70S6K的高磷酸化水平(p<0.05)。以上所述结果提示:Rapamycin可能是通过降低细胞因子的释放水平,使得调节食欲基因表达的蛋白的功能的恢复,从而食欲基因的表达得到改善,继而使LPS诱导的小鼠的采食量增加。