随着现代社会人们饮食结构的变化,高热量食物尤其是动物性脂肪的摄取量不断提高,由饮食结构不合理引起的肥胖症逐渐引起了人们的关注和研究。肥胖者不仅有外观方面的困扰,还会有更高的Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、高血压、心脏病、中风、胆囊癌和胰腺癌等患病风险。
根据2020年发布的《中国居民营养与慢性病状况报告》显示,城乡各年龄段居民超重肥胖率持续上升,有超过50%的成年居民超重肥胖,18岁及以上居民超重率和肥胖率分别为34.3%和16.4%。6~17岁、6岁以下儿童青少年超重肥胖率分别达到19%和10.4%。而且呈现出上升速度较快、流行水平较高、全人群均受影响的发展趋势。根据美国北卡罗来纳大学(UNC)学者Barry Popkin在《肥胖评论》发表论文证实,肥胖与COVID-19的发生及预后均有密切关系,集合数据分析显示,与非肥胖者相比,肥胖者的COVID-19阳性率增高46.0%。
对于肥胖症患者来说,如何通过有效的干预手段,降低发病率及病死率,已成为一个重大公共卫生问题。暨南大学尹芝南教授团队发表在Nature的文章《IL-27 signalling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure》,首次发现白细胞介素27(IL-27)这种体内正常表达的分子,可以直接作用于脂肪细胞,通过燃烧脂质以减轻肥胖和改善2型糖尿病,为肥胖及其相关代谢性疾病的治疗带来了新希望、新途径。
无论是减脂机制研究还是减肥药物测试,都里不开合适的动物模型。目前市场上使用的肥胖模型主要有两类,一类是基于饮食诱导构建的肥胖模型,另一类是基于基因编辑技术构建的自发肥胖模型。
集萃药康以C57BL/6J作为造模对象,采用60%高脂饲料(60% HFD)和45%高脂高糖饲料(45% HFHSD)构建出可用于肥胖症研究及肥胖治疗药物评价的DIO(Diet induced obese)小鼠模型。
饮食诱导肥胖模型
60% HFD DIO & 45% HFHSD DIO
两种饮食诱导的DIO小鼠体重升高,45% HFHSD DIO小鼠在喂养8周后出现血糖升高。
Orlistat药物显著降低60% HFD DIO小鼠的体重及禁食血糖水平。
Orlistat药物显著降低60% HFD DIO小鼠的血脂水平。
Orlistat药物干预显著降低60% HFD DIO小鼠的血清Leptin及Insulin水平
饮食性诱导的肥胖小鼠目前被广泛使用,但其也存在一定局限性,造模时间较长,延长整个实验周期,此外由于饲料间的差异也会使得模型个体间存在一些差异。下一期我们将介绍基于基因编辑技术构建的自发肥胖模型,将很好避免上述问题。
肥胖小鼠(DIO)饲养注意事项:
1) 饮水:小鼠必须任何时候都能喝到水,获得充足的水源在保持小鼠水分和维持增长体重方面至关重要。
2) 饮食:高脂饲料每周更换1~2次。
3) 称重:每两周称重一次。
4) 适应性饲养:在运输的过程中,小鼠的体重会降低,但是适应性饲养后一般会恢复。所以要给动物两周左右的适应期。
5) 减少应激:减少应激会帮助DIO小鼠增加和维持合适的体重。使用小鼠时动作要轻柔、舒缓。一定要使用柔软的做窝纸。
6) 垫料:不推荐使用玉米芯,因为小鼠会吃玉米芯产生饱腹感但却得不到任何的热量。这会导致小鼠不能吃足够多的高脂饲料,不能如期增长体重。
7) 血糖监测:检测血糖的最好时间是在早晨。因为此时小鼠最活跃,而且由于小鼠在夜间觅食,早晨的时候血糖含量比较高。在整个实验过程中保持每天同一时间检测血糖非常重要,且平行实验测试时间点需要一致,这样可以得到相对一致的数据。
8) 增加富余量:增加约15%的替补小鼠用于实验。因为在实验过程中有些小鼠在适应阶段可能不能很好的保持体重,如果有小鼠出现体重下降,可以用替补小鼠继续实验。
参考文献:
1. Popkin BM, Du S, Green WD, et al. Individuals with obesity and COVID-19: A global perspective on the epidemiology and biological relationships. Obes Rev.2020 Nov;21(11):e13128.
2. Wang Q, Li D, Cao G, et al. IL-27 signalling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure. Nature. 2021 Nov 24. doi: 10.1038/s41586-021-04127-5. Epub ahead of print. PMID: 34819664.