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ApoE/母體孕期高脂高膽固醇飲食對子代成年鼠動脈粥樣硬化的影響

來源:局解手術學 作者:章 磊1,2,謝彩虹2,唐 歡2,袁 靜2,曾本華2,焦 靜1 2013-9-26
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摘要: 【摘要】 目的 研究母體孕期高脂高膽固醇飲食對子代成年鼠動脈粥樣硬化的發生影響。 方法 ApoE/孕鼠分為高脂高膽固醇飲食組(G組)和普通飲食組(P組),G組雄性子代成年鼠分為高脂高膽固醇飲食組(GG)和普通飲食組(GP),P組子代雄性成年鼠繼續喂養普通飼料(PP),60 d后檢測子代成年鼠總膽固醇(TC)、甘油三酯(......


【摘要】  目的 研究母體孕期高脂高膽固醇飲食對子代成年鼠動脈粥樣硬化的發生影響。 方法 ApoE/孕鼠分為高脂高膽固醇飲食組(G組)和普通飲食組(P組),G組雄性子代成年鼠分為高脂高膽固醇飲食組(GG)和普通飲食組(GP),P組子代雄性成年鼠繼續喂養普通飼料(PP),60 d后檢測子代成年鼠總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白 (HDL)和低密度脂蛋白 (LDL)濃度,HE染色觀察血管形態學變化及動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)斑塊形成情況。 結果 GG組和GP組的TC、TG、LDL和HDL濃度較PP組明顯升高,且與PP組相比TC濃度存在顯著性差異(P<0.05),TG、LDL和HDL濃度存在極顯著性差異(P<0.01);PP組無AS斑塊形成,GG組與GP組均有AS斑塊形成,前者斑塊形成率及斑塊面積與血管管腔面積之比(PA/LA)都高于后者,兩組PA/LA存在極顯著性差異(P<0.01)。 結論 母體孕期高脂高膽固醇飲食對子代成年鼠動脈粥樣硬化的發生具有重要影響。

【關鍵詞】  ApoE/;母體;高脂高膽固醇;動脈粥樣硬化;動脈粥樣硬化斑塊

 Abstract: Objective To investigate the effect of maternal high fat and high cholesterol diet on the atherogenesis in adult offsprings of apolipoprotein Eknockout (ApoE/) mouse. Methods Totally 20 pregnant ApoE/ mice were divided into two groups: high fathigh cholesterol (HCHF) diet group (G) and common diet group (P). The male offsprings of G group were divided into two groups again: HCHF diet group(GG) and common diet group(GP),while the male offsprings of P group were still fed with common diet(PP). All the mice were sacrificed to do pathological testing 60 days later. Results The levels of TC, TG, HDL and LDL in GG and GP group were obviously higher than those in PP group. Significant differences in the level of TC and extremely significant differences in the level of TG, HDL and LDL were observed(P<0.05)(P<0.01)between the three groups. Atherosclerotic plaque was detected in GG and GP group and the formation rate of plague as well as the ratio of plaque area to lumen area(PA/LA)were higher in GG group than those in GP group. Significant differences in PA/LA were existed between GG and GP group.(P<0.01) Conclusion Maternal high fat and high cholesterol diet has great effect on the atherogenesis in adult offspring of ApoE/ mouse.

  Keywords: ApoE/;maternal;high fat and high cholesterol;atherosclerosis;atherosclerotic plaque

  母體在孕期攝入大量高脂高膽固醇會導致新生兒超重,誘發成年后心血管疾病、代謝綜合征、肥胖癥等疾病[12];母體孕期高營養飲食還會引起子代成年后動脈內膜脂質沉積和內皮功能紊亂、高血壓、胰島素抗性等疾病的發生[3]。脂質在動脈內膜沉積形成脂紋,而脂紋、心血管疾病、肥胖等又是導致動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的主要危險因素。本實驗選用載脂蛋白E基因敲除(ApoE/)小鼠,其動脈粥樣硬化斑塊的病理特征與人類極為相似,是現在人們研究AS病理過程和飲食干預良好的動物模型。本實驗通過在母體孕期進行高脂高膽固醇飲食干預,觀察其子代成年鼠動脈粥樣硬化的發生情況,并與孕期普通飲食者子代成年鼠進行比較。旨在研究ApoE/小鼠子代成年鼠動脈粥樣硬化的發生是否與其母體孕期高脂高膽固醇飲食有關系。

  1 材料與方法

  1.1 材料

  20只ApoE/孕鼠,體重(21.28±0.81)g,分為高脂高膽固醇飲食組(G組)和普通飲食組(P組),G組雄性子代成年鼠分為GG組和GP組,分別喂養高脂高膽固醇飼料和普通飼料,P組子鼠喂養普通飼料(PP),飲水不限。所有動物均飼養于SPF環境,由第三軍醫大學實驗動物中心提供。普通飼料由第三軍醫大學實驗動物中心提供。高脂飼料:①母鼠高脂飼料含21% 豬油和0.21% 膽固醇;②子鼠高脂飼料含15% 豬油、1.25% 膽固醇和0.5% 膽酸。

  1.2 血脂的測定和主動脈病理切片的制備

  麻醉小鼠,斷尾收集靜脈血約0.2 mL,室溫靜置2 h,3 000 r/min離心15 min,取上清。取血后打開胸腹腔,取腹主動脈標本,依次進行甲醛固定、石蠟包埋、切片、蘇木精伊紅(HE)染色。血脂采用第三軍醫大學西南醫院檢驗科Olympus Au 2700全自動生化分析儀檢測,檢測指標包括總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白 (HDL)和低密度脂蛋白 (LDL)濃度。

  1.3 病理切片的觀察與圖像處理

  每個血管標本隨機選3張切片進行普通光鏡觀察血管及斑塊形態結構變化,并用顯微鏡相機系統采像,Image Pro Plus 6.0進行圖像分析測量。測量指標包括:血管管腔面積(LA,指血管內膜所包圍的血管管腔面積)、斑塊面積(PA,每張切片所有斑塊面積之和)和斑塊面積與管腔面積之比(PA/LA)。

  1.4 統計學處理

  所有數據以均數±標準差(±s)表示,差異顯著性檢驗采用t檢驗。

  2 結果

  2.1 成年鼠血脂成分的變化

  成年鼠組血脂檢測結果顯示各血脂成分濃度在GG組最高,GP組次之,PP組最低(表1)。GG組和GP組的TC、TG、LDL和HDL濃度較PP組均明顯升高,與PP組相比TC濃度存在顯著性差異(P<0.05),TG、LDL和HDL濃度存在極顯著性差異(P<0.01)。表1 各組成年子鼠血脂檢測結果

  2.2 成年鼠血管形態學與AS斑塊病理特征

  PP組成年鼠血管內膜完整,連續性較好,無AS斑塊形成(圖1a)。GP組成年鼠2只形成AS斑塊,斑塊有多量泡沫細胞聚集(圖1b)。GG組成年鼠有4只形成AS斑塊,斑塊向管腔突起,管腔面積縮小,內膜崩解,斑塊有完整的纖維小帽,內有大量脂質聚集形成粥樣物質(圖1c)。a:為PP組(control)腹主動脈切片;b:為GP組腹主動脈切片;c:為GG組腹主動脈切片圖1 各組子代成年鼠腹主動脈切片(HE×100)

  2.3 成年鼠動脈粥樣硬化斑塊形成率與PA/LA

  GP組成年子鼠AS斑塊形成率為33.33%,明顯低于GG組成年子鼠的66.7%(P<0.05);GG組成年子鼠PA/LA為2.67±2.16,較GP組成年子鼠的0.36±1.41存在極顯著性差異(P<0.01);PP組斑塊形成率為0,GP組和GG不管斑塊形成率還是PA/LA,與PP組相比都存在極顯著性差異(P<0.01),見表2。表2 兩組成年子鼠AS斑塊形成率和PA/LA

  3 討論

  血漿中LDL及相關血脂成分是動脈粥樣硬化發生的危險因素,LDL具有把TC運輸到肝臟合成膽酸的功能。LDL易代謝產生氧化LDL(OXLDL)顆粒,巨噬細胞吞噬OXLDL顆粒形成泡沫細胞,泡沫細胞是AS斑塊的主要成分之一,該細胞破裂釋放大量TC形成斑塊脂質核心。已有實驗和文獻證明LDL是導致動脈粥樣硬化的主要因素[4],血清LDL濃度高低和AS斑塊是評價動脈粥樣硬化程度的重要指標。本實驗血脂檢測結果顯示LDL濃度在GG組最高,GP組次之,PP組最低,AS斑塊形成率在GG組亦是最高,本實驗發現AS斑塊形成率與LDL濃度出現正相關;上述結果還表明母體孕期高營養飲食會使子代成年鼠血脂成分升高,即使子代普通飲食血脂成分也會明顯升高,LDL等血脂濃度的升高同時又增加了動脈粥樣硬化發生的風險。

  成人早期或胎兒起源學說[5]認為胎兒時期的營養狀況與成年后各種疾病的發生有著密切的聯系。母體孕期營養過剩,不僅會造成胎兒宮內死亡、超重等問題,還會增加子代成年后肥胖癥、心血管疾病和代謝綜合征等疾病的風險[2]。本實驗研究母體孕期高脂高膽固醇飲食是否對子代AS發生存在影響,結果顯示在母體高脂高膽固醇飲食組(GG,GP)子代成年鼠AS斑塊形成率明顯高于母體普通飲食組(PP),上述結果表明母體孕期高脂高膽固醇飲食會導致子代成年鼠AS風險性增加,子代成年后飲食狀況也與動脈粥樣硬化有關,GG組AS斑塊形成率和PA/LA都明顯高于GP組,說明子代成年高營養飲食促進AS斑塊的形成,子代成年后普通飲食具有延緩和防止AS的發生[6-8]。

  綜上所述,母體孕期高脂高膽固醇飲食對子代動脈粥樣硬化的發生具有重要的影響,成年后的高脂高膽固醇飲食也是引起動脈粥樣硬化風險因素之一,合理膳食有利于防止動脈粥樣硬化的發生。至于母體孕期的營養狀況對子代動脈粥樣硬化的影響機制尚未清楚,有待于進一步研究。

【參考文獻】
    [1] Parente LB, Aguila MB, MandarimdeLacerda CA. Deleterious effects of highfat diet on perinatal and postweaning periods in adult rat offspring[J]. Clin Nutr, 2008,27(4):623-634.

  [2] Jones HN, Woollett LA, Barbour N, et al. Highfat diet before and during pregnancy causes marked upregulation of placental nutrient transport and fetal overgrowth in C57/BL6 mice[J]. FASEB J, 2009,23(1): 271-278.

  [3] Samuelsson AM, Matthews PA, Argenton M, et al. DietInduced Obesity in Female Mice Leads to Offspring Hyperphagia, Adiposity,Hypertension, and Insulin Resistance[J]. Hypertention, 2008,51(2):383-392.

  [4] Montalcini T, Gorgone G, Federico D, et al. Association of LDL cholesterol with carotid atherosclerosis in menopausal women affected by the metabolic syndrome[J]. Nutr, Metab Cardiovasc Dis, 2005,15(5):368-372.

  [5] Barker DJ, Osmond C. Infant mortality, childhood nutrition and ischaemic heart disease in England and Wales[J]. Lancet, 1986,1(8489):1077-1081.

  [6] 宋興輝,周海鷗,孫 陽,等.高脂高膽固醇飲食對3基因突變小鼠動脈粥樣硬化性病變的影響[J].中國病理生理雜志,2009,25(10):1887-1891.

  [7] 金曉蕾,孫文夏,施育平,等.脂代謝相關三基因突變小鼠肝組織基因表達差異研究[J].中華醫學遺傳學雜志,2005,22(1):27-30.

  [8] 孫文夏,施育平,金曉蕾,等.三基因突變小鼠血脂代謝及動脈粥樣硬化早期病變特征[J].中華心血管病雜志,2004,32(11):1009-1012.

  


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