谷氨酸钠诱导大鼠肥胖对下丘脑弓状核npy、obr表达的影响

1 / 6谷氨酸钠诱导大鼠肥胖对下丘脑弓状核NPY、ObR 表达的影响作者：张连双 王希锋 张洪芹 赵伟 李雅娜 时彦 【摘要】 目的 探讨谷氨酸钠诱导大鼠肥胖后对下丘脑弓状核神经肽 Y(NPY)、瘦素受体表达的影响。方法 给新出生雌性 Wistar 大鼠皮下注射谷氨酸钠，连续 5 d，以建立肥胖模型。动物存活至 90 日龄时，经左心室?升主动脉插管，行 4多聚甲醛灌注固定，取下丘脑进行冰冻切片并行 ABC 法免疫组织化学染色，观察 NPY、Ob?R 在其下丘脑弓状核的表达情况。结果 80%的注射谷氨酸钠大鼠呈能量失衡致肥胖状态；下丘脑弓状核 NPY 表达较对照组增强,而 Ob?R 表达较对照组减弱。结论 谷氨酸钠诱导大鼠肥胖可引起下丘脑弓状核 NPY 表达上调，而 Ob?R 表达下调。 【关键词】 神经肽 Y； Ob?R；谷氨酸钠; 弓状核; 大鼠 【Abstract】 Objective To investigate the effects on expression of NPY and Ob?R in arcuate nucleus of hypothalamus of rat obesity induced by glutamic Subcutaneous injection of glutamic sodium to rats for 5 continuing days to create model of obesity. The hypothalamus was taken and made into frozen sections and stained under the same 2 / 6condition. Using specific NPY antibody (1200) and Ob?R antibody (1200) by ABC immunohistochemistry method. To observe the expressions of NPY and leptin receptor in arcuate nucleus of 80% rats induced by glutamic sodium showed over weight, the expression of NPY in arcuate nucleus of hypothalamus was significantly higher (P)than that of control group, however, the expression of leptin receptor and GnRH was very low (P).Conclusion Obesity induced by injection of glutamic sodium can cause up?regulation of NPY and down?regulation of Ob?R in arcuate nucleus of hypothalamus. 【Key words】 NPY，Ob?R，glutamic sodium，arcuate nucleus，rats 瘦素是 ob 基因的表达产物，由脂肪组织分泌，含 167个氨基酸残基，通过作用于其受体发挥作用。目前研究认为，leptin 与肥胖有关，leptin 在下丘脑通过与其受体作用引起神经肽 Y 表达的改变，而 NPY 是由下丘脑弓状核产生的一种激素，为食欲的强烈刺激因子，NPY 通过中枢和外周机制调节食欲，引起脂肪聚集，导致肥胖。给新生期鼠注射谷氨酸钠可以导致动物肥胖，此肥胖模型弓状核3 / 6NPY、Ob?R 的表达情况如何，尚未见报道。本研究拟采用注射谷氨酸钠建立肥胖大鼠模型探讨其表达情况。 1 材料与方法 模型制作 新生雌性 Wistar 大鼠 80 只，随机分为实验组和对照组，每组 40 只，实验组按 2、4、6、8、10 d 皮下注射谷氨酸钠，对照组也按 2、4、6、8、10 d 注射等量生理盐水，共 5 次，1 个月后断奶，断奶后给大鼠以常规饲料和水，连续 8 周后，测量所有大鼠体重及体长，依据 Lee指数舍去不符合标准的大鼠。得到实验组肥胖大鼠 33 只，对照组非肥胖大鼠 31 只。 动物取材 筛选出的肥胖动物模型及对照组于生后 90日龄，戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后，行 4%多聚甲醛心内灌注固定，取各组灌注较好的动物各 25 只，断头取下丘脑后固定，后入 20%蔗糖 PBS 沉底。 免疫组织化学染色 参照 Koning 等大鼠脑定位图谱，从 A5150A3180弓状核?正中隆起所在的平面 ，恒冷箱切片，片厚 20m。每例间隔取片 5 张，行 ABC 法免疫组化染色，所用抗体浓度 NPY, Ob?R (1200)。 图像分析 将切片置于 10 倍光学显微镜下观察下丘脑ARC，并用 MIAS?2000 图像分析系统进行处理，测定下丘脑ARC 阳性细胞及阳性纤维灰度值。每例随机取一张切片，每4 / 6张切片随机取两个视野，共计 50 个视野，得到 50 个数据。统计学方法 应用软件包对实验结果行统计分析，各组统计量以均数标准差表示，先行单因素方差分析，方差齐性检验后行配对 t 检验，P有统计学意义。 2 结果 NPY、Ob?R 免疫阳性产物均见于实验组及对照组下丘脑弓状核神经元的胞体，部分神经纤维也呈阳性反应。实验组大鼠下丘脑弓状核 NPY 免疫阳性细胞及阳性神经纤维灰度值明显高于对照组；实验组大鼠下丘脑弓状核平面 Ob?R免疫阳性胞体及纤维表达较对照组明显减弱，两组数据详见表 1。表 1 各组 NPY、Ob?R 阳性细胞及阳性纤维灰度值 注：*与对照组比较，P 3 讨论 随着现代生活水平的提高，肥胖的发生率逐年上升。因此，肥胖的发生机制一直是人们关注的热点，1994 年Zhang 等1首次从小鼠和人的脂肪组织中分离并克隆出肥胖基因，ob 基因编码的蛋白质为 leptin，主要由脂肪组织产生，脂肪组织分泌的 leptin 入血后，通过脉络丛进入脑脊液，流入第三脑室，然后通过室管膜层转运至下丘脑与相应核团上的 leptin 受体结合。leptin 具有广泛的生物学效应，与肥胖的关系已引起共识，其主要作用的部位5 / 6为下丘脑，尤其是弓状核，通过与弓状核上的 Ob?R 结合来调节机体脂肪的多少。NPY 作为中枢主要的促食欲肽，对leptin 的调节起着重要作用2 。已有实验证实，NPY 神经元上有 Ob?R 分布3 ，提示 NPY 是介导 leptin 发挥作用的重要调质。研究发现，脑室内注射 leptin 可以明显下调 NPY mRNA 的表达并抑制摄食4 ，NPY 成为了刺激摄食作用最强的神经肽。同时，实验证明，NPY 在食源性肥胖大鼠下丘脑弓状核的表达是上调的5 。 本实验结果显示，谷氨酸钠诱导的肥胖大鼠模型弓状核NPY 表达明显增强，提示谷氨酸诱导肥胖的原因可能也与NPY 活性的超表达有关, 脂肪生成增加，致使分泌 leptin增加。由于 leptin 分泌增加，通过瘦素的中枢性抵抗6 ，反馈性抑制了 NPY 神经元上的 Ob?R，使其数量减少。另外有研究显示，leptin 与其下丘脑的 leptin 受体结合后可能通过抑制 NPY 的合成与释放来实现其调节体重的作用7 ，使得本实验中由于与 Ob?R 实际结合的 leptin 减少而抑制NPY 合成与释放的作用减弱，也导致了弓状核 NPY 的表达增强。 总之，谷氨酸钠诱导的肥胖模型，NPY 在其下丘脑弓状核的表达上调，而 Ob?R 的表达下调。 6 / 64 Thorsell A,Caberlotto L, Rimondini R,et suppression of hypothalamic NPY expression and feeding, but not amygdale NPY expression and experimental anxietyJ.Pharmacol Biochem Behav, 2002,71(3):425. 5 蔡滢, 李晓东, 王飞,等. 食源性肥胖大鼠下丘脑弓状核 NPY 表达上调J.天津医科大学学报, XX, 11(1): 1?3. 6 Steinberg GR, Parolin ML, Heigenhauser GJ,et increases FA oxidation in lean but not obese human skeletal muscle: evidence of peripheral leptin resistanceJ.Am J Physiol End