肥胖动物模型的研究进展
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第23卷 第5期2011年5月V ol. 23, No. 5May, 2011生命科学Chinese Bulletin of Life Sciences 文章编号:1004-0374(2011)05-0459-06肥胖症易感基因——FTO 的研究进展杨 曦,沈沭彤,郭 军*(南京医科大学基础医学实验教学中心,南京 210029)摘 要:FTO (fat mass and obesity associated)是肥胖症易感基因,表达于人体各组织,且在下丘脑中高表达。
它能编码核酸去甲基化酶,通过去甲基化作用影响其他相关基因表达。
FTO 的基因多态性与体重指数(BMI )及肥胖症密切相关。
FTO 能够影响能量摄入及能量消耗,并通过多种途径诱导人群中肥胖症及2型糖尿病等相关疾病的发生,而FTO 失活的小鼠能够避免肥胖发生。
主要综述了FTO 基因多态性与肥胖等疾病易感性的相关性、FTO 可能的作用机制和FTO 对人群中能量平衡的影响。
关键词:肥胖易感基因(FTO );肥胖症;基因多态性中图分类号:Q987;R589.2 文献标志码:A Progress of the genetics of obesity: FTOYANG Xi, SHEN Shu-Tong, GUO Jun*(Laboratory Center for Basic Medical Sciences, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China)Abstract: FTO (fat mass and obesity associated) is expressed widely in many tissues and extremly highly in hypothalamus. It encodes a nucleic acid demethylase and in fl uences expression of other genes by its nucleic acid demethylation activity. It was revealed that FTO gene variance is associated with body mass index(BMI) and the risk of obesity. FTO can lead to obesity and many complications such as type 2 diabetes through its effect on energy intake or expenditure and many other pathways. Inactivation of FTO can also protect mice from obesity. In this review, recent progress of the relationship between FTO variance and obesity, possible mechanisms of FTO and its effect on energy balance in humans will be summarized.Key words: FTO (fat mass and obesity associated); obesity; gene variance收稿日期:2010-11-02; 修回日期:2010-12-19*通信作者:E-mail: Guoj69@肥胖可导致2型糖尿病、高血压等多种疾病,并已经成为危害人类健康的重要问题,随着对肥胖发生的基因水平的研究愈发深入,与肥胖相关的肥胖症易感基因FTO (fat mass and obesity associated )(HGNC:24678)受到人们的关注。
第28卷第4期黄牛杂志V o1.28No.4 2002年7月Jo urnal of Yellow Cattle Science July.2002文章编号:1001-9111(2002)04-0035-04动物肥胖基因(ob)的研究进展郭亚宁1,侯水生2,刘小林1(1.西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌 712100;2.中国农业科学院畜牧研究所,北京 100094) 摘 要:肥胖基因(ob)是近年来克隆的新基因,该基因产物-Leptin(瘦蛋白)是反映体内脂肪含量和调节体重的信号因子,具有调节摄食行为,减少能量消耗和降低动物采食量的作用。
本文对肥胖基因的研究现状、结构、克隆、表达及影响其表达的因素进行了综述。
关键词 肥胖基因;ob基因;克隆;表达中图分类号:S823.2 文献标识码:A 肥胖基因(obese g ene,ob)是近年来克隆的新基因。
肥胖基因(obese gene)编码的瘦蛋白(Leptin)是脂肪细胞分泌的一种激素[1],具有调节摄食行为,减少能量消耗和降低动物采食的作用。
畜禽肥胖基因研究工作主要集中在基因克隆、定位方面。
随着畜禽肥胖基因序列的明确,人们将深入分析肥胖基因对于动物生长和脂肪畜积的基因效应,对今后的动物遗传育种工作将起很大的推动作用。
1 ob基因的历史肥胖基因于1950年首次在小鼠上发现,为常染色体隐性遗传。
1994年,Zha ng等[1]通过定位克隆技术(po sitio n cloning technolog y)分离获得了小鼠的肥胖基因及该基因人的同源序列。
在研究中发现,遗传型肥胖小鼠肥胖基因有两种形式的突变:一种是在C57BL/6J ob/ob小鼠的肥胖基因中,发现其第105位密码子发生C→T的碱基突变,使编码精氨酸的密码子变为终止密码子,这一无义突变使ob m RN A的表达量提高了20倍,但不能产生正常功能的蛋白质;另一种是在其等位基因,SM/CKC-+Dac o b2J/o b2J小鼠的肥胖基因中,发现了基因外显子2G7RN A缺失,这一突变使肥胖基因m RN A不能产生。
肥胖动物模型的研究及应用骆文锦; 陈香均; 马林强; 吴金姗; 汪志红【期刊名称】《《中国比较医学杂志》》【年(卷),期】2019(029)010【总页数】6页(P16-21)【关键词】肥胖; 动物模型; 综述【作者】骆文锦; 陈香均; 马林强; 吴金姗; 汪志红【作者单位】重庆医科大学附属第一医院内分泌科重庆 400016; 重庆医科大学附属第一医院糖脂代谢实验室重庆 400016【正文语种】中文【中图分类】R-33肥胖症是由于机体摄入热量过多或消耗过少造成脂肪过多、分布异常的一种慢性代谢性疾病。
随着人们生活水平的提高和生活方式的改变,肥胖症(BMI≥28 kg/m2)的患病率正在逐年上升。
一项全球范围的调查显示从1980年到2008年,男性肥胖患病率从4.8%上升至9.8%,女性则从7.9%上升至13.85%,预计2030年美国肥胖患者将超过50%[1]。
研究表明,肥胖是2型糖尿病、冠心病、高血压、脑卒中以及某些肿瘤的危险因素[2],因此肥胖症的防治尤为重要,而建立良好的肥胖动物模型是开展相关研究的前提。
肥胖的动物模型十分广泛,包括哺乳动物和非哺乳动物。
非哺乳动物,如斑马鱼、线虫、果蝇等,应用于肥胖模型的研究有三大优势:一是寿命短,这有利于究肥胖在遗传过程中的作用机制;二是研究人员可以利用全基因组数据库使用多种基因编辑工具去进行干预;三是研究成本也相对较低[3-5]。
但由于解剖和生理与人类存在较大差异[6],这一类模型的研究价值存在一定的局限性。
而哺乳动物在解剖、生理方面与人类更接近,其中运用最广泛的是啮齿动物,下面本文将主要介绍啮齿动物肥胖模型。
1 饮食诱导的肥胖模型由于长期摄入过多的热量是肥胖发生的重要原因,饮食诱导的肥胖模型被广泛应用[7]。
高脂饮食模型通常使用用含60%脂肪的饲料喂养动物,早期即可出现糖耐量和胰岛素分泌出现下降;2~4周体重明显增加,16~20周体重达峰,一般表现为肥胖、高血压、高血糖、高胰岛素血症等。
黄燕燕,梁艳彤,吴佳敏,等. 益生菌通过肠道菌群控制肥胖机制的研究进展[J]. 食品工业科技,2023,44(8):1−8. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080280HUANG Yanyan, LIANG Yantong, WU Jiamin, et al. A Review of the Mechanism of Probiotics Controlling Obesity through Intestinal Flora[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 1−8. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080280· 青年编委专栏—益生菌与抗菌肽(客座主编:孙志宏、付才力) ·益生菌通过肠道菌群控制肥胖机制的研究进展黄燕燕1,2,梁艳彤1,2,吴佳敏1,2,曾新安1,2,曾巧辉1,2,曹诗林1,2,廖 兰1,2,汪浪红1,2,*(1.佛山科学技术学院食品科学与工程学院,广东佛山 528225;2.佛山科学技术学院广东省食品智能制造重点实验室,广东佛山 528225)摘 要:肥胖是由于新陈代谢功能失调而引起的体内脂肪过量堆积,可能会导致机体动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和血脂异常等各种代谢综合征的出现。
肥胖是威胁现代社会健康与经济发展的一个重要因素,预防与治疗肥胖一直以来都是研究热点。
目前,已经有一些肠道菌群抑制肥胖症的机制被报道。
然而,由于肠道微生物组成的复杂性,哪一种微生物群落与肥胖直接相关仍然是有待研究的。
本综述中,以肥胖患者肠道菌群结构组成的改变为切入点,进一步阐述肠道菌群的生理功能与肥胖发生机制的密切联系。
对国内外相关研究进展归纳,总结得出益生菌可直接影响肥胖患者肠道中炎症细胞因子水平与代谢产物,或调节肠道菌群平衡达到重塑肥胖宿主代谢的目的。
肥胖模型动物选择的研究进展发表时间:2016-04-27T14:13:31.650Z 来源:《健康文摘》2015年12期作者:司原成[导读] 成都中医药大学基础医学院肥胖是一种内分泌代谢障碍性疾病,以能量过多而致使脂肪过度积聚而成,是影响人们生活质量的一种常见疾病。
成都中医药大学基础医学院,四川,成都,610072摘要:肥胖是一种内分泌代谢障碍性疾病,以能量过多而致使脂肪过度积聚而成,是影响人们生活质量的一种常见疾病。
肥胖动物模型是研究肥胖的发病机制及治疗措施的前提条件。
针对肥胖模型动物的选择,本文将从大鼠、小鼠及猪来分别介绍,就其生物学特征、制作肥胖动物的优缺点等方面展开论述。
关键词:肥胖;动物模型;大鼠;小鼠;猪Abstract: Obesity is a common disease affecting the quality of people's life with excessive fat accumulation of one kind of endocrine metabolic disorder. Obesity animal models is a premise condition of pathogenesis and treatment on obesity.Choosing animal model for obesity, the paper will from the rats, mice and pigs to introduce respectively,and discussing its biological characteristics, the advantages and disadvantages of making obese animal models.Key words: obesity; Animal models; Rats; Mice; The pig[中图分类号] R723.14 [文献标识码] A 文章编号:流行病学的调查和统计研究表明, 超过50%的美国人体重超标(BMI>25.0 kg/m2),大约20%的人达到肥胖诊断标准(BMI>30.0kg/m2)[1]。
浅谈肥胖动物模型的研究进展摘要:肥胖症是遗传因素与环境因素共同作用所致的营养代谢障碍性疾病。
预防和治疗肥胖症已成为21世纪重要健康问题。
研究肥胖,动物模型是必不可少的研究对象。
文章就目前常见的肥胖动物模型造模特点、构建方法及造模成功判定标准进行综述,为科研工作者选择肥胖动物模型提供参考。
关键词:肥胖动物模型综述【中图分类号】r-0 【文献标识码】b 【文章编号】1671-8801(2013)06-0054-02预防肥胖已成为重要的公共卫生问题。
肥胖症研究,动物造模是极为关键的前期工作。
只有成功完成肥胖动物模型制造,才能对肥胖发生机理及其治疗进行研究,下面就目前肥胖造模方法进行综述。
1 食物诱导的肥胖动物模型食物成分和能量是当前肥胖流行的根源,不同类型的食物均可复制肥胖动物模型。
复制肥胖动物模型的必需条件是提供热卡必须超过机体所需热卡量。
mercer[1]等比较三组不同饲料配置处理方案对大鼠食饵性肥胖的影响,从普通饲料转变为高能﹙he﹚颗粒饲料;高能饲料再添加完全液体饲料﹙en﹚;撤去he或he+en转回到普通颗粒饲料。
结果表明,sd大鼠从普通饲料转为he饲料可区分为肥胖易感和肥胖抵抗两组,将饲he饲料2周后40%有最高体重增加或最低体重增加的大鼠分入易感组和抵抗组,易感组继续饲he饲料,抵抗组添加补充巧克力香味液体饲料en,抵抗组补充en后能引起附加的体重增加,经激活后呈持续的超热量消耗,达到与仅饲he饲料的易感组相似的体重,此后两组返回到饲普通饲料时,以前饲he的易感组继续保持升高的体重,能有效保持体重稳定性。
而抵抗组同时撤离he和en引起能量摄入和体重下降。
上述结果提示高能量饲料对诱导肥胖至关重要。
刘庆春[7]等选用改进的配方也成功造成大鼠营养性肥胖模型。
章涛等[3]用自制高脂高能饲料建立sd大鼠肥胖动物模型。
配方中降低了脂肪和食盐含量,并新添了tc和ptu。
认为经调整后的配方不仅更有利于饲料加工中的成型及饲料利用率,而且添加tc和ptu的饲料理论上更有利于肥胖动物模型制备。
申瑞玲等[4]也用高脂饮食方法成功造成大、小鼠肥胖模型。
2 谷氨酸钠诱导的肥胖动物模型新生小鼠或大鼠皮下注射msg可诱导其产生肥胖。
目前对msg动物肥胖的详细机理还不清楚。
msg致肥胖是因结节漏斗处多巴胺系统受损而致内分泌及其他功能低下所致的代谢性失调所致。
该方法造模一般在6周龄以后出现进行性肥胖,4~5月龄时体重增加趋于稳定。
这种肥胖动物主要是因脂肪堆积、身体变短致lee’s指数显著增加并不伴有体重显著增加,摄食量不增加,甚有减少的倾向。
其活动减少,学习区别能力减弱。
因此,从外观判断这种动物是否肥胖,仅能从体形和lee’s指数来进行判断,而非摄食量和体重,一般不用食欲抑制剂药物和受试物的观察。
实验结果显示血浆tg、alp、磷脂、stb及其游离脂肪酸、vldl、alt、che、tc均有所升高;而肝中的磷脂不变,vldl升高,tg增加[11]。
激素敏感性脂酶酶解率显著降低[2]。
雌性动物还表现卵巢、子宫重量减轻,糖皮质激素水平升高。
检测其血清t3和游离甲状腺激素水平,发现甲状腺功能低下[2]。
3 金硫葡萄糖法该方法要求腹腔注射金硫葡萄糖,每只大鼠每天剂量为1.0mg/g,连续注射7d。
此模型动物最显著的特点是肥胖和多食,动物体重增加,血中tg显著升高,肝中tg和tc水平升高,脂肪细胞变大,餐后脂肪酸合成增加;在给金硫葡萄糖后2周,其棕色脂肪组织的脂肪合成达到对照的两倍,随后降至对照水平;而肝中脂质合成的高峰在给药后7~12周,白色脂肪组织脂肪生成高峰在给药后2~4周[2]。
动物小肠黏膜内双糖氧化酶活性增加,黏膜吸收面积增加。
在1周内,体重增加近40g即可认为造模成功[4]。
4 大鼠精神抑制药所致药物性肥胖模型基于精神抑制药治疗时经常发生体重增加、高脂血、血糖失调和2型糖尿病等不良反应,minet-ringuet[8]等建立了大鼠精神抑制药所致药物性肥胖模型。
其基本方法是:取雄性sd大鼠,单只饲养,饲以可代谢能量为17.50kj·g-1的含中等量脂肪粉末饲料,该饲料类似于人的食物。
实验末剖取肝、脾、肾、胰、肾周和肩胛棕色脂肪组织、附睾、腹膜后、内脏和皮下白色脂肪组织称重。
结果显示:奥氮平组体重显著高于对照组,皮下脂肪显著增加,而低剂量组对体重增长无作用。
笔者进一步比较不同精神抑制药及固体或液体饲料处理对大鼠体重增加与摄食量的影响。
结果显示,奥氮平组体重显著高于对照组,实验末还显著高于齐拉西酮组。
氟哌啶醇组实验末与对照组无差异。
第3周开始将饲料粉改为液体,奥氮平组体重继续增高外,其余体重增加明显缓慢。
该结果首次证明将奥氮平混于类似人的饲料能引起雄鼠体重增加,并伴有摄食和皮下脂肪沉积增加。
饲料的形状并不影响结果,而不同的精神抑制药间作用存在明显差异[5]。
5 大量维生素d致肥胖模型取健康新生雄性sd大鼠。
实验组一次性大剂量腹腔注射维生素d3.0×105u/kg体重,对照组同时注射等量生理盐水。
存活期内两组动物都用基础饲料和同环境条件下喂养,存活30d。
一次性大剂量腹腔注射维生素d后大鼠机体肥胖程度增加;肾周局部脂肪组织堆积量增加,并且脂肪细胞体积变大,即局部脂肪蓄积增加,标志着肥胖大鼠模型制作成功。
研究表明维生素d可导致血浆胆固醇升高,血酯、血糖浓度改变,影响机体能量平衡。
腹腔注射维生素d 导致血清瘦素含量代偿性增加,这与单纯性肥胖患者及其他肥胖动物模型一致,进一步证实肥胖模型的成功。
本法用一次性腹腔注射维生素d来诱发肥胖,与以往肥胖动物模型的制作相比,具有操作简便、成本低、时间短、成功率高等优点[6]。
6 双侧卵巢切除肥胖雌鼠模型用成年sd雌性大鼠,体重200-220g。
每只大鼠分别腹腔注射100ml/l水合氯醛0.13ml/100g体重,麻醉后,完整摘除双侧卵巢,缝合腹腔,并给予常规青霉素肌肉注射2d防止感染。
拆线后自由饮水、摄食,饲料和水每日更换1次。
喂养2周后以阴道上皮角化试验验证模型,连续5d阴道监测未见发情周期证明去势成功。
大鼠在造模期间同样饲养环境下自由饮水、摄食,饲料和水每日更换1次,喂养6周。
证明去势成功后再喂养6周,sd雌性大鼠模型组的体重超过对照组大鼠平均体重的20%,作为去势肥胖造模成功大鼠的标准。
该法通过双侧卵巢切除法,使大鼠体内激素水平迅速下降,可以较好地模拟女性绝经后体内低激素水平,造模后雌鼠激素水平下降同一性较好,致肥成功率也达到50%,且造模方法简单,死亡率低[9]。
7 下丘脑损伤性肥胖动物造模下丘脑腹损伤性肥胖模型(vmh)是常用的大鼠肥胖模型,表现有肥胖、食欲亢进、高胰岛素血症、高甘油三酯血症及脂肪肝。
在下丘脑存在对摄食进行直接调控的神经细胞群,即下丘脑饱中枢和饥中枢,刺激后者或破坏前者则产生食欲亢进,进食量增多[10,11]。
实践证明该法造成的肥胖模型稳定且成功率高。
其缺点是造模过程中要使用精密度较高的大鼠脑立体定位仪,价格昂贵。
8 小结前述几种造模方法都是常见的肥胖模型。
食物性肥胖造模方法,成功率很大且比较稳定,成本较低,使用饲料高脂部分替代基础料即可完成。
下丘脑腹内侧核损伤造模法也是一种很常用的方法,成功率高、稳定性好,但其成本相对高。
双侧卵巢切除法方法简单、死亡率低、同一性好,但成功率只有50%。
大量维生素d诱导的肥胖模型具有操作简便、成本低、时间短、成功率高等优点,是一种较新颖的肥胖动物造模方法。
大鼠精神抑制药所致药物性肥胖模型复制简捷易行,但研究有待深入,是可试用的动物肥胖模型。
因此,在进行肥胖研究时,应根据具体情况选择不同的动物模型进行研究,以便更有利地开展研究并开发出更多防治肥胖的有效途径。
参考文献[1] mercer jg,archer za. diet-induced obesity in the sprague-dawley rat: dietarymanipulations and their effecton hypothalamicneuropeptide energy balance systems[ j].biochem soctrans,2005,33(pt5): 1068-1072[2] 谭正怀等.三种肥胖动物模型研究概况[j].中国实验动物学杂志,2001,11(3)[3] 章涛等.sd大鼠肥胖动物模型的建立[j].遵义医学院学报,2007,30[4] 申瑞玲等.四种肥胖动物造模方法的比较[j].动物医学进展,2007,28(3)[5] 钱伯初等.肥胖动物模型的研究进展[j].中国新药杂志,2007,16(15)[6] 李小林等.维生素d致肥胖大鼠模型的实验研究.江西医学院学报,2002,42(6)[7] 刘庆春,刘晌烨.短期内建立营养性肥胖动物模型的实验研究.武警医学,2004,15(5)[8] minet-ringuetj,evenpc,lacroixm,etal.amodelforantipsychotic-inducedobesityinthemalerat[j] .psychophar-macology,2006,187(4):447-454[9] 陈勤,秦达.绝经后肥胖动物模型的实验研究[j].中国中医基础医学杂志,2006,12(4)[10] 李洁,王玉侠.肥胖发生机制及减肥方法的研究现状[j].中国体育科技,2006,42(2):64-67[11] 薛长勇等.下丘脑腹内侧核损伤大鼠脂肪肝形成机制探讨[j].营养学报,2002,24(1):58-61。