镁对高脂高糖膳食诱导大鼠肥胖的影响及机制
随着肥胖人口及肥胖相关疾病发病率逐年增加，肥胖的饮食防治已成为营养学领域的研究热点。目前，矿物质和维生素与肥胖的关系越来越引人注目。肥胖与人体能量代谢异常密切相关，镁(Magnesium，Mg)是人体必需的常量元素之一，催化和激活体内300多种酶系，参与体内所有能量代谢过程，并在能量的运输、贮存及利用过程中发挥关键作用。虽然目前有关镁与超重和肥胖的研究较少，但最近的研究发现，肥胖者处于负镁平衡状态，膳食镁摄入低于体重正常者；肥胖者血清镁、红细胞镁和血小板镁均低于体重正常者，血清镁与实际体重／理想体重呈负相关；各种治疗肥胖的措施，如禁食、药物、外科手术等都会造成机体镁的丢失。镁可能是肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化等肥胖相关疾病的主要危险因子。另有人群流行病学调查得出摄入充足的镁有助于预防肥胖及由此引起的心血管疾病。本研究配制半合成低镁基础饲料，建立高脂高糖饲料诱导大鼠肥胖模型的同时补镁，观察镁对肥胖的影响，并探讨其机制，探索肥胖饮食疗法的新途径，同时深入研究镁的营养保健作用，为镁的合理营养提供理论依据。
1．补镁对高脂高糖膳食诱导大鼠肥胖的影响
本研究在高脂高糖膳食诱导大鼠肥胖的同时补充镁，观察大鼠模型的代谢特点和病理变化，探讨补镁对高脂高糖饲料诱导大鼠肥胖进程的影响。实验分组为：①普通饲料组；②低镁饲料组；③高脂高糖饲料组；④补镁组：高脂高糖饲料+500mg／kg氧化镁、高脂高糖饲料+1000mg／kg氧化镁、高脂高糖饲料+2000mg／kg氧化镁。各组实验动物喂以相应的饲料，共9周。实验结束时处死动物，检测体重、脂／体、脏器系数、血清和骨骼肌镁含量、血清总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三脂(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)、 极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein，VLDL)、空腹血糖、胰岛素，并计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment-insulin resistance index，HOMA-IR和胰岛素敏感指数(insulin resistance index，ISI)。同时取腹腔脂肪及大鼠后腿相同部位骨骼肌，制备石蜡切片，HE染色，光镜下观察细胞的组织形态，测定脂肪细胞面积。
结果表明，低镁饲料组大鼠初重、终重和增重与普通饲料组相比差异无统计学意义，实验结束时高脂高糖饲料组大鼠终重和增重高于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.05)，高脂高糖饲料组脂／体、肝脏系数高于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.05，P<0.01)。实验结束时高脂高糖饲料组大鼠与低镁饲料组相比，血清Tc、TG、VLDL水平升高，HDL水平降低，差异有统计学意义(P<0.05)；高脂高糖饲料组血糖、HOMA-IR均高于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01，P<0.05)，ISI值低于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.05)。高脂高糖饲料组脂肪细胞面积大于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)，提示肥胖动物模型建模成功。
实验结束时补镁三个剂量组骨骼肌镁的水平高于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)；中、高剂量补镁组大鼠终重、增重、脂／体低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01、P<0.05)。低剂量补镁组肾脏系数低于低镁饲料组，差异有统计学意义(P<0.05)；低、中剂量补镁组肝脏系数低于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)。补镁三个剂量组脂肪细胞面积均小于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.01)；中剂量补镁组HDL水平低于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.01)；低、中剂量补镁组Tc、TG水平低于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.05)；中剂量补镁组VLDL水平低于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.01)。中、高剂量补镁组血糖水平低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)；中剂量补镁组胰岛素水平低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)；中剂量补镁组：HOMA-IR低于高脂高糖饲料组，ISI值高于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)。
2．补镁对高脂高糖膳食诱导大鼠肥胖肿瘤坏死因子-α和一氧化氮合酶的影响免疫组化法检测脂肪组织和骨骼肌中TNF-α、NOS的表达。高脂高糖饲料组脂肪组织TNF-α表达高于低镁饲料组，差异有统计学意义(P<0.01)，补镁低剂量组脂肪组织TNF-α表达低于高脂高糖饲料组(P<0.05)；高脂高糖饲料组骨骼肌TNF-α表达高于低镁饲料组(P<0.05)，补镁三个剂量组骨骼肌TNF-α表达低于高脂高糖饲料组，差异有统计学意义(P<0.05、P<0.01)，骨骼肌TNF-α表达与膳食镁摄入量呈负相关(r=-0.604，P=0.001)。高脂高糖饲料组骨骼肌iNOS表达高于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.05)，中、高剂量补镁组骨骼肌iNOS表达低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)。高脂高糖饲料组骨骼肌eNOS表达高于低镁饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)，中、高剂量补镁组骨骼肌eNOS表达低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.05)；补镁三个剂量组脂肪组织eNOS表达低于高脂高糖饲料组，差异具有统计学意义(P<0.01)。脂肪组织eNOS表达与膳食镁摄入量呈负相关(r=-0.447，P=0.022)，骨骼肌iNOS表达与膳食镁摄入量呈负相关(r==-0.418，P=0.023)。
综上，在高脂高糖饲料诱导大鼠肥胖的同时补镁能有效预防肥胖的发生，改善脂代谢和胰岛素抵抗状态。镁可能通过对TNF-α和NOS亚型的影响发挥作用。
镁;肥胖;胰岛素;营养学;高脂;高糖
四川大学
硕士
营养与食品卫生学
吕晓华
2006
中文
R151.1
52
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）