生酮饮食诱导db/db小鼠肝脏脂肪沉积

目的:研究生酮饮食(ketogenic diet,KD)对db/db小鼠肝脏脂质沉积的影响及其机制,探讨KD治疗db/db小鼠的安全性.方法:选用8周龄db/db雄性小鼠20只作为肥胖2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)动物模型,适应性喂养3周后,最终18只纳入研究,随机数字表法分为正常喂养(ND)组、KD组、75％热量限制(calorie restriction,CR)组,每组6只.另将8周龄C57BL/6雄性小鼠6只作为正常对照(C)组,以标准饲料喂养.C组、ND组自由进食标准饲料,KD组自由进食生酮饲料,CR组作为阳性对照组,每日摄入ND组75％的标准饲料.干预4周后,由于实验过程中KD组及CR组分别有2只及1只小鼠不明原因死亡,按随机数字表法每组纳入3只小鼠进行统计分析.检测各组小鼠空腹甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)及低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平;观察小鼠肝脏形态和结构及肝脏组织中脂滴大小和数量;定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)法检测肝脏组织固醇调节元件结合蛋白 1C(sterol regulatory element-binding protein 1C,SREBP1C)、硬脂酰辅酶 A 去饱和酶-1(stearoyl-CoA desaturase 1,SCD1)、酰基辅酶 A 氧化酶 1(acyl-CoA oxidase 1,A COX1)、过氧化物酶体增殖物激活受体 α(peroxisome proliferator-activated receptor α,PPARα)、白细胞分化抗原 36(cluster of differentiation 36,CD36)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1 β(in-terleukin-1β,IL-1β)、基质金属蛋白酶 13(matrix metalloproteinase 13,MMP13)、组织金属蛋白酶抑制物 1(tissue in-hibitor of metalloproteinase 1,TIMP1)、Ⅲ 型胶原 a1(type Ⅲ collagen a1,Col3a1)及 Ⅰ 型胶原 a1(type Ⅰ collagen a1,Col1a1)等相关因子的表达;免疫组化及蛋白质印迹法检测肝脏组织中CD36的表达水平.结果:与ND组相比,KD组小鼠TG、TC及LDL-C水平无明显改善,CR组小鼠TG水平显著降低(P＜0.05).KD组较ND及CR组肝脏空泡变性增加,脂质沉积增多.qPCR结果显示,与ND组相比,KD组PPARα、ACOX1等脂质分解代谢基因差异无统计学意义;CD36表达明显升高(P＜0.05);IL-1β、TNF-α等炎症因子表达明显升高(P＜0.05);MMP13表达显著下降(P＜0.05),其余肝纤维化相关基因表达无明显变化.与ND组相比,KD组CD36蛋白表达水平显著增加(P＜0.05).结论:KD诱导db/db小鼠肝脏脂质沉积,加重肝脏炎症水平.因此,在使用KD治疗肥胖及肥胖相关疾病时,要密切关注肝功能的变化,优化KD方案,预防其不良反应.