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背景:随着社会经济的发展,人们生活水平的提高和膳食结构的改变,肥胖、2型糖尿病、心血管疾病及慢性非传染性代谢综合征(Metabolic syndrome,MS)疾病发生率逐年递增,在世界范围内呈流行趋势。过度摄入高脂肪、高碳水化物、高蛋白为代表的膳食是肥胖、高血压、高血糖和血脂水平异常的根本原因之一。如何在这些慢性渐进性疾病症状发生之前,预防和阻止功能损害,一直是预防医学的迫切任务。以白藜芦醇(Resveratrol,RSV)和茶多酚等为代表的植物化学物被认为在预防MS及心血管疾病方面颇具前景,但由于关键性预防作用机制尚不明确,其实际应用受到严重制约。 目的:探讨RSV对限食和过度喂食斑马鱼脂代谢的影响及其机制,为肥胖以及其他代谢综合征疾病的饮食预防和治疗提供理论基础。 方法:将1140条成年健康雄性斑马鱼随机分为6组,即为正常喂饲组(Con),正常喂饲+RSV组(Con+RSV),限制喂饲组(CR),限制喂饲+RSV组(CR+RSV),过度喂饲组(DIO),过度喂饲+RSV组(DIO+RSV)。正常喂饲量为8mg虫卵/鱼/天,每天9:00喂饲1次;限制喂饲量为5mg虫卵/鱼/天,每天9:00喂饲1次;过量喂饲量为60mg虫卵/鱼/天,分每天9:00、12:00、17:003次喂饲,每次饲喂20mg虫卵/鱼/天。RSV干预剂量为20μM,每天22:00~次日9:00将斑马鱼置于新配制的RSV水溶液中饲养干预11h,持续8w。8周后,测定斑马鱼的体长、体重、空腹血糖浓度、血浆总胆固醇(Total cholesterol,TC)浓度、血浆甘油三酯(Triglyceride,TG)浓度。用HE染色观察斑马鱼肝脏组织学形态变化。利用western blotting法检测鱼体中磷酸化的腺苷活化蛋白激酶(pAMPK)、组蛋白去乙酰化酶1(Sirt1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)、窖蛋白-1(Cav-1)和微管相关蛋白1轻链3(LC3)蛋白表达。用免疫共沉淀和蛋白免疫印迹法检测Cav-1与LC3-Ⅱ的相互作用。 结果:(1)过度喂食(60mg/fish/天)8周后,斑马鱼体长、体重和肥满度均明显增加,呈现肥胖状态;同时,空腹血糖和血浆TC浓度增高;肝脏组织脂肪浸润和肝索结构紊乱。限食(5mg/fish/天)使斑马鱼体长、体重和肥满度均明显降低;同时,使血浆TG水平降低,但对空腹血糖浓度和血浆TC水平的影响无统计学意义。(2) RSV干预对斑马鱼体长、体重、空腹血糖的影响无统计学意义;使正常喂食组斑马鱼过度喂食的肥满度减少4%;除过度喂食组外,正常喂食组和限食组斑马鱼的血浆TG降低;过度喂食组血浆TC降低。(3)限食组斑马鱼鱼体pAMPKα蛋白表达水平明显高于正常喂食组和过度喂食组;RSV干预下调了pAMPKα蛋白表达水平。正常喂食和过度喂食情况下,RSV干预对pAMPKα蛋白表达水平的影响无统计学意义。(4)限食使斑马鱼Sirt1蛋白表达水平升高,而过度喂食对Sirt1蛋白表达水平的影响无统计学意义;无论是在限食还是过度喂食情况下,RSV干预均使Sirt1蛋白表达水平显著升高。(5)限食使斑马鱼鱼体PGC1α蛋白表达水平升高,而过度喂食对PGC1α蛋白表达水平的影响无统计学意义;RSV对PGC1α蛋白表达水平的影响无统计学意义。(6)过度喂食使斑马鱼鱼体PPARγ蛋白水平表达升高;限食对PPARγ蛋白表达水平的影响无统计学意义; RSV干预使过度喂食组PPARγ蛋白表达水平降低。(7)限食组和过度喂食组斑马鱼鱼体Cav-1蛋白表达水平均明显高于正常喂食组;RSV干预使过度喂食组斑马鱼Cav-1蛋白表达水平降低,但对正常喂食组和限食组斑马鱼Cav-1蛋白表达水平的影响无统计学意义。(8)限食使斑马鱼鱼体LC3-Ⅱ蛋白表达水平明显升高,而过度喂食则LC3-Ⅱ蛋白表达水平降低;RSV干预使限食组LC3-Ⅱ蛋白表达水平降低,而使过度喂食组LC3-Ⅱ蛋白表达水平升高。(9)Cav-1与LC3-Ⅱ蛋白存在相互作用。 结论:(1)过度喂食(60mg/fish/天)8周,引起斑马鱼肥胖;同时,空腹血糖和血浆TC增高;肝脏组织脂肪浸润和肝索结构紊乱。(2)在过度喂食情况下,RSV在没有明显影响体长、体重和血脂的情况下,可以调节饮食诱导肥胖斑马鱼的脂代谢,有效防止肝脏脂肪变性,起到保护肝脏的作用。(3) RSV对饮食诱导肥胖斑马鱼的脂代谢的调节作用可能与AMPK-Sirt1-PGC1α/PPARγ信号通路、胞膜窖/Cav-1途径及自噬有关。(4)在限食和过度喂食情况下,RSV对斑马鱼胞膜窖/Cav-1及自噬水平的影响不同,显示出具有双向调控的作用。