高脂膳食对老F鼠的代谢指标认知和神经细胞的生理机能的影响PPT课件.pptx

高脂膳食对老年F344鼠的代谢指标 认知和神经细胞的生理机能的影响 报告人 李明明2016 11 07 5 153 1 目录 2 前言 随着年龄的增加 肥胖和2型糖尿病越来越普遍 相关的研究也很多 但是在老年动物身上这些症状同时存在的研究却很少 探究这些症状对大脑功能的影响的研究也很少 大量的研究表明代谢综合征在正常衰老过程中认知功能的下降发挥着重要的作用 虽然代谢综合征与认知功能的下降有着一些明显且相同的病变过程 如大脑胰岛素抵抗 血管疾病等 而对于外周葡萄糖或脂质代谢的改变怎样或是否影响神经功能和大脑老化 我们知道的很少 对于食物的摄取和能量的代谢中外周与大脑的联系已有大量的关注 热量限制和运动可减缓衰老和与之相关的认知功能下降 外周激素如何调节这些随年龄增加而改变的过程还不清楚 外周代谢失调对认知功能的下降或病理状态下神经的易损性有怎样或什么程度的影响也不清楚 3 研究目的 探究高脂膳食对外周代谢的影响及是否会加剧认知功能的下降和钙依赖的后超极化 4 材料与方法 66只F344鼠 Y CD年龄2 5 4个月N 13 112 Y HFD年龄2 5 4 0个月N 1313 M CD年龄12 5 13 5个月N 20 317 M HFD年龄12 5 13 5个月N 20 416 CD3周 测基准值 GTT ITTHbA1c 动物分组 HFD第4周 19周 第23周 GTT ITTHbA1c tissuecollectionandweight serumanalyses westernblotting immunohistochemistry MWM electrophysiology 食物摄取量和体重在整个实验中测2 3次 周 DIETSproteincarbofatCD19 2 Kcal67 9 13 HFD15 2 42 7 42 5 材料与方法 F344rats 6 实验一 材料与方法 1 体重 食物摄取量 外周组织重量体重与食物摄取量 在23周的实验中平均每只鼠每周测量2 3次外周组织重量 2 GTT ITT 血糖 血脂葡萄糖 胰岛素 AUCGTT AUCITT 血脂 脂联素血清分析 24只鼠麻醉 血液收集 冰盐溶液灌注10min a大脑取出浸于4 的多聚甲醛溶液一晚 并保在30 的蔗糖溶液于 20 下冷冻保存 直到免疫组织化学实验部分使用 b心脏 肝脏 附睾 腹膜下脂肪垫获取并称重 脂联素 改善胰岛素抗性和动脉粥样硬化 范德堡大学激素化验中心实验室检测HbA1c 临床监控糖尿病的金标准 测量仪器 DCAVantageAnalyzer血清胰岛素试剂盒 Milliporerat mouseinsulinenzyme linkedimmunosorbentassay ELISA kit 7 实验一 结果与讨论 Y CD M CD在4 23周内体重显著增加 都具有统计学意义 HFD增加体重Y M HFD仅引起M rats食物摄取量的显著下降 年龄与饮食都对食物摄取量有影响 M rats食物摄取量较Y rats下降的更明显与其较低的体重增加是相一致的 1 体重 食物摄取量 外周组织重量 8 实验一 结果与讨论 1 体重 食物摄取量 外周组织重量 附睾脂肪和腹膜下脂肪重量因HFD显著增加 腹膜下脂肪因年龄显著增加 肝脏重量因饮食增加因年龄下降 心脏重量因饮食下降在中年和HFD组 肝脏与心脏占体重百分比的下降很有可能是因为其体重的增加 组织重量 体重 100 9 实验一 结果与讨论 2 血液指标的检测结果分析 B1 动物对葡萄糖摄取一段时间后的反应 HFD组比CD组稍强烈些 表现为更高的AUC HFD使葡萄糖代谢能力下降B2 在CD或HFD都表现为年龄较大的动物胰岛素反应 葡萄糖水平 也表现为更高的AUC 这表明大龄鼠有更高的胰岛素敏感性 注 A1 A2表示高脂膳食之前 第3周 的葡萄糖耐量实验和胰岛素耐量实验 B1 B2表示高脂膳食之后 第23周 的葡萄糖耐量实验和胰岛素耐量实验 10 实验一 结果与讨论 2 血液指标的检测结果分析 用静态的指标检测数据评估血糖对葡萄糖与胰岛素摄取之后的动态反应 AUC 为了补充糖代谢调节的分析 测了HbA1c 中年鼠的显著下降 HFD在两个年龄组都引起了HbA1c小的显著性增加 其与GTT引起的较高的AUC反应相一致 这可能表示HFD组更长的餐后葡萄糖扩散时间 这些数据显示任何一组动物都没有出现明显的糖尿病症状HFD之前与之后都无高血糖症 11 实验一 结果与讨论 2 血液指标的检测结果分析 相比于HFD引起的较小的糖代谢调节反应 HFD对脂质稳态有更加强烈的影响 在中年动物中TC水平显著增加 但其水平没因饮食改变 HDL因年龄显著增加 因HFD显著下降 LDL在中年动物中显著增加 对HFD不敏感 HDL LDL因年龄和HFD显著下降 甘油三酯因HFD显著增加 在中年动物中与年轻的动物相比有较低的甘油三酯水平 NEFC与脂联素水平不因饮食或年龄而改变 13 归纳上述所有数据 该课题组用腹膜下脂肪 因年龄 HFD HDL LDL 年龄 HFD 总胆固醇 TC 的检测数据为每只动物编辑了外周脂质指标 PLI PLI指数揭示了因年龄和饮食而表现显著差异性 每只动物的PLI值将被用来与学习和记忆指数做相关性分析 详见实验部分二 14 实验二 材料与方法 水迷宫实验 MWM 温度 25 26 逃生浮台 直径15cm摄像机 记录动物的移动测量指数 动物找到逃生浮台所走的路程长度 累计搜索错误指数 15 实验二 结果与讨论 3 空间学习与记忆表现 用MWM空间任务来检测学习和记忆表现 M CD组的记忆表现显著下降 这由在获得性训练期间因年龄而导致的动物到达平台存在时差 数据没提供 来证明 其学习与记忆能力也用学习阶段和任务记忆阶段累计的搜索错误指数来分析 在探查实验与对位探查实验阶段 数据没提供 记忆都表现出因年龄的显著性下降与年龄对学习和记忆的影响相比 HFD对其没有影响 记忆阶段 学习阶段 16 实验二 结果与讨论 然而 作者想要探究PLI与学习和记忆之间存在的联系 对于每一只动物来说 通过对学习 探查 对位探查指数的综合平均产生一个单一的指数 作为个体值 即得出每一只动物的一个空间学习记忆指数 SLMI 作者为58只动物做PLI与SLMI做相关性分析并得出了微弱的但显著的相关性 因此作者证明了外周与大脑之间的联系 然而这种联系很大程度上是由外周变化的强烈改变而调控的 而非行为的改变 HFD对学习和记忆能力没有显著的影响 外周与空间学习记忆的关系 17 实验三 结果与讨论 作者也测了在体外情况下CA1区域神经元的生理机能 来说明HFD对海马生理机能的影响 作者关注于AHP 因为它对衰老及学习过程的敏感性 电生理学上的细胞性能及电极特征不受年龄和饮食的影响 后超极化在中年动物中更大 mAHP因年龄显著增加 sAHP振幅及持久性也如此HFD不能显著性改变AHP 尽管在C图看到mAHP在年轻动物中显著的增加趋势 AHP与学习能力的关系为 饮食的缺乏对AHP的影响与饮食缺乏对学习记忆能力的影响是一致的 胰岛素调节的sAHP下降程度在老年动物中更大 更重要的是在HFD组这种下降程度缩小 HFD引起胰岛素敏感性下降 4 海马神经元 电生理学分析 18 实验三 结果与讨论 5 海马组织的蛋白免疫印迹和免疫组织化学分析 19 实验四 结果与讨论 5 海马组织的蛋白免疫印迹和免疫组织化学分析 脂联素免疫印迹 免疫印迹表明年龄和饮食对胰岛素通路的上游没有显著性影响 但IRS 1染色表现了因年龄的小的但显著的下降 脂联素水平因年龄显著性下降 20 实验四 结果与讨论 在同一批鼠中表现出因年龄脂联素的下降现象 也表现出认知功能的下降 这表明中枢神经系统中脂联素可能随年龄调节认知功能 为了验证这种可能性联系 作者又对SLMI指