SD DIO模型及其藥效評(píng)價(jià)
肥胖是受飲食、環(huán)境和遺傳等多種因素影響的一類代謝異常性疾病，除體重的增加外可能還導(dǎo)致糖尿病、高血壓、高血脂、心臟病等一系列并發(fā)癥。為深入研究肥胖機(jī)制和評(píng)價(jià)相關(guān)治療藥物，集萃藥康開發(fā)了一系列肥胖小鼠模型，包括飲食誘導(dǎo)的肥胖模型和基因突變導(dǎo)致的自發(fā)肥胖模型，同時(shí)可提供基于此類模型的藥效評(píng)價(jià)服務(wù)。
研究概覽
SD DIO是指由高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠模型，由于攝入過(guò)多脂肪酸，使體內(nèi)脂肪合成增加并過(guò)度積累引起肥胖。大量文獻(xiàn)證明機(jī)體的過(guò)度肥胖可導(dǎo)致脂肪及肝臟等組織的胰島素受體敏感性下降，從而產(chǎn)生胰島素抵抗等糖尿病癥狀[1-4]。
集萃藥康在 SD/Gpt 大鼠 4-5 周齡時(shí)開始分別用 60%高脂飼料（D12492） 或40%高脂飼料（D09100301） 喂養(yǎng)， 進(jìn)行誘導(dǎo)造模。 此品系大鼠可表現(xiàn)出明顯的體重增加， 血糖升高、 胰島素水平升高及葡萄糖耐受受損等肥胖和糖尿病相關(guān)癥狀， 可用于研究糖尿病、 炎癥、脂肪肝等代謝類疾病。
模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)
(1) 體重曲線
圖1. SD大鼠體重增長(zhǎng)曲線。
SD大鼠經(jīng) 60%高脂飼料（D12492）喂養(yǎng)后體重較對(duì)照組明顯增加。數(shù)據(jù)以Mean ± SD 形式呈現(xiàn)， 使用 unpaired two-tailed Student's t-test 方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。***p<0.001; ****p<0.0001; G1 vs G2。
(2) 血糖曲線
圖2. 高脂喂養(yǎng)8周后SD大鼠的OGTT曲線
對(duì)照及高脂喂養(yǎng)的SD大鼠禁食 6 小時(shí)后按 2g/kg 劑量葡萄糖溶液灌胃，分別在灌胃后0,15,30,60,90和120min時(shí)檢測(cè)血糖，結(jié)果顯示經(jīng)60%高脂飼料喂養(yǎng)8周后SD/Gpt大鼠的糖耐量顯著性減低。數(shù)據(jù)以 Mean± SD 形式呈現(xiàn)，使用 unpaired two-tailed Student's t-test 方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。**, P<0.01,G1 vs G2。
(3) 高脂誘導(dǎo)8-12周后SD大鼠血清中血脂四項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果
圖3 SD大鼠60%HFD誘導(dǎo)8-12W后血清中血脂四項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果
60%高脂飼料喂養(yǎng)8W-12W的大鼠血清總膽固醇、高密度脂肪酸、低密度脂肪酸含量顯著高于顯著高于常規(guī)飲食對(duì)照組，血清甘油三酯含量顯著低于常規(guī)飲食對(duì)照組。數(shù)據(jù)以 Mean± SD 形式呈現(xiàn)，使用one-way ANOVA with Dunnett post-hoc test 方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,*,P<0.05; **,P<0.01; ****,p<0.001；****p<0.0001。
(4) 高脂誘導(dǎo)12W后大鼠血清中瘦素與胰島素含量
圖4 SD大鼠60%HFD誘導(dǎo)12W后血清中瘦素（leptin）與胰島素（Insulin）含量
60%高脂飼料喂養(yǎng)12周后的SD 大鼠血清中胰島素及瘦素含量顯著高于常規(guī)飲食對(duì)照組。數(shù)據(jù)以Mean ± SD形式呈現(xiàn)， 使用 one-way ANOVA with Dunnett post-hoc test 方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,**,P<0.01; ***,p<0.001。
(5) SD大鼠60%HFD誘導(dǎo)15W后肝臟表觀及組織學(xué)變化
圖5 SD大鼠60%HFD誘導(dǎo)15W后臟器及各部分脂肪圖片
60%高脂飼料喂養(yǎng)15W周后可見SD 大鼠肝臟體積略增大，包膜緊張光滑，色黃。
圖6 SD大鼠60%HFD誘導(dǎo)15W后肝臟病理其切片
60%HFD喂養(yǎng)大鼠肝臟臟器指數(shù)明顯小于對(duì)照組，從肝臟病理切片觀察，60%HFD喂養(yǎng)大鼠，肝細(xì)胞發(fā)生明顯水腫合并脂肪變性。油紅染色可見高脂組大鼠明顯脂滴沉積。
藥效測(cè)試數(shù)據(jù)
(1) 藥物干預(yù)對(duì) SD DIO 大鼠各部位脂肪重量的影響
圖7 Orlistat 干預(yù)后SD大鼠的體重曲線
60%高脂飼料喂養(yǎng)8周后的SD DIO給予Orlistat 干預(yù)后，G3組體重有下降趨勢(shì)，n=8-10 。
圖8 Orlistat干預(yù)后對(duì) SD DIO 大鼠各部位脂肪重量的影響
Orlistat 干預(yù) 25天后顯著降低 DIO 小鼠身體各部位的脂肪重量。n=8-10，數(shù)據(jù)以Mean ± SEM 形式呈現(xiàn)， 使用 one-way ANOVA with Dunnett post-hoc test 方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。*,P<0.05;**,P<0.01; ***，P<0.001。
參考文獻(xiàn)
[1]. Oana Sandu1, Keying Song, et al. "Insulin Resistance and Type 2 Diabetes in High-Fat– Fed Mice Are Linked to High Glycotoxin Intake." Diabetes 2005 Aug; 54(8): 2314-2319.
[2]. NawelHamza, et al. "Treatment of high fat diet induced type 2 diabetes in C57BL/6J mice by two medicinal plants used in traditional treatment of diabetes in the east of Algeria." Journal of Ethnopharmacology 27 January 2011, Pages 931-933
[3].Barrachina, M. N., Moran, L. A., Izquierdo, I., Casanueva, F. F., Pardo, M., & Garcia, A. (2020). Analysis of platelets from a diet-induced obesity rat model: elucidating platelet dysfunction in obesity. Sci Rep, 10(1), 13104. doi:10.1038/s41598-020-70162-3
[4].Kuraji, R., Fujita, M., Ito, H., Hashimoto, S., & Numabe, Y. (2018). Effects of experimental periodontitis on the metabolic system in rats with diet-induced obesity (DIO): an analysis of serum biochemical parameters. Odontology, 106(2), 162-170.