研究与评论:兽医科学杂雷竞技苹果下载志
菜单e-ISSN号:2581 - 3897
e-ISSN号:2581 - 3897
日本兽医生命科学大学兽医学院兽医系，日本东京180-8602
收到的日期2017年8月8日;接受日期:2017年8月21日;发布日期: 2017年8月25日
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作品简介:普遍存在的肥胖在猫和人类身上都在增加。因为肥胖是导致严重代谢紊乱的危险因素，比如糖尿病而高脂血症，早期发现和预防超重和肥胖是很有价值的。新的发展诊断标记物对于早期发现动物肥胖很有用。
对象:体况评分(BCS)在兽医学中常用来评估体重状况，但它可能是主观的，可能不能准确反映动物的真实代谢状态。为了评价代谢组、激素和酶标记物作为早期肥胖指标的有效性，在实验诱导猫急性增重和减重过程中测量了各项参数的变化，并密切分析其与BCS和体重(BW)变化的相关性。
方法:选用6只健康混种猫，分别喂高脂饲料和限制热量饲料，诱导急性增重和急性减重。在增重和减重期间测量体重、BCS和血浆代谢组、激素、酶参数和脂肪因子水平的变化。
结果:猫的甘油三酯(TG)、丙氨酸转氨酶(ALT)、脂联素、丙二醛(MDA)与体重增加相关显著升高。最高的BCS与甘油三酯(TG)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、脂联素的最高值相关，与TNFα的最低值相关。
结论:结果表明，猫的急性增重和高BCS不一定是病理性的，只要脂联素和抗氧化保护起作用。在急性体重增加的早期阶段，身体对肥胖的促炎和氧化作用的保护仍然有效，即使在高BCS下，也能保持超重个体的代谢健康。
脂联素，脂肪因子，猫，丙二醛，肥胖，TNF-α
随着的日益流行肥胖在伴侣动物中[1]，公众对肥胖是代谢疾病、骨科疾病、肿瘤和缩短寿命的危险因素的认识比以往任何时候都要高[2，3.］．此外，最近有一种观点认为，肥胖伴随着慢性低度全身炎症，这是由胰岛素抵抗增加和炎症介质的产生引起的，而炎症介质的产生反过来又有助于肥胖相关疾病的发生[4，5］．早期发现和预防超重和肥胖是全球公众高度关注的问题。然而，目前普遍接受的重量状态评价方法兽医医学是5分或9分的身体状况评分[6，7]，这是一种半定量的评估方法，由观察者通过视觉观察和触诊皮下脂肪。这种主观的体重状况评估可能受到观察者之间差异的影响，可能不能忠实地反映个体的真实代谢健康状况。因此，它可能会混淆早期医疗和/或环境干预以预防肥胖相关疾病的观点。
BCS检测代谢健康异常的可靠性需要重新评估，并应确定体重增加成为病理的点。此前，许多研究人员引入了各种定量参数，如脂质浓度[8，9]、脂蛋白谱[10，11]、氧化低密度脂蛋白[12]，以及它们的参考值来评估增重质量。此外，我们的团队还评估了脂联素测量、内脏脂肪组织(VAT)和脂肪细胞大小评估作为将猫的肥胖分为“病理性”或“单纯性”的工具的有效性[13］．在这项研究中，6只猫被实验性地过度喂食4周，然后在4周内提供限制量的体重控制饲粮。本研究的目的是跟踪代谢组标志物，特别是脂联素、促炎细胞因子、氧化应激标志物、激素等生化标志物的变化，并探讨这些与动物BCS的关系。这是初步的努力，以评估实验诱导的猫急性体重变化期间的生物化学，以确认短期急性体重变化中体重增加的病理效应的存在/不存在
动物
本研究选用6只健康杂交实验猫(阉育雄性，41.0±1.0月龄，4.26±0.27公斤，BCS=3.0±0.3)。在前4周，为了诱导实验体重增加，所有猫每天分别分两次(上午8:00，下午4:00)喂食高脂干性饲粮(日本东京日本宠物食品有限公司)，剂量为2.0 ×日能量需给量(DER=1.4 × 70 ×体重0.75)。DER的计算方法为静息能量需求(RER=70 ×体重0.75)乘以一个考虑完整成年猫正常活动的因素。增重期结束后，为避免热量摄入突然下降，给予同组小鼠相当于日采食量的低脂干性饲粮(日本东京宠物食品有限公司)2周，再给予0.8(减重因子)×静息能量需要量(0.8 × 70 ×体重0.75)2周诱导体重减轻。在整个研究期间，水是随意提供的。高脂干性日粮和低脂日粮的产品信息如下所示表1．每只猫每天的食物消耗量是用供给量减去剩余食物的量。在日本成田动物科学实验室有限公司(Narita Animal Science Laboratory Co.， Narita, Japan)，将所有猫分别饲养在尺寸为540 mm × 450 mm × 720 mm的笼子中，环境温度为24.0±2.0℃，相对湿度为55.0±10.0%，光照周期为12:12 h(光照时间为早8:00 -晚8:00)。这项研究的伦理批准来自成田动物科学实验室有限公司。研究动物伦理委员会(15-F043)。
| 担保金额(%) | 高脂肪饮食＃ | 低脂肪饮食＃＃ |
|---|---|---|
| 水分 | 6.6 | 7.8 |
| 蛋白质 | 29.1 | 39.3 |
| 脂肪 | 25.6 | 10.2 |
| 粗纤维 | 2.1 | 8 |
| 灰 | 5.8 | 6.3 |
| 无氮提取物 | 30.8 | 28.4 |
| 能量(千卡ME/100g)* | 469.9 | 362.6 |
表1。饮食中大量营养素的比较。
体重和身体状况评分
测量各组受试者的体重和BCS血收集。每位受试者都由同一名兽医进行现场评估，并按照日本最常用的5分制BCS量表进行分类:1)非常瘦，2)体重过轻，3)理想，4)超重，5)肥胖。
血液样本的收集和制备
实验前(0周)，高脂饲料喂养2周(2周)，增重期结束(4周)，轻度减重期结束(6周)，减重期结束(8周)，从每只动物的颈静脉中采集5ml血液注入肝素化管。晨喂前采血，采集的血样立即在2000 g下离心10 min, 4℃。这些样品保存在-80°C直到使用。
等离子体参数
血药浓度葡萄糖(GLU)、TG、总胆固醇(TC)、总蛋白(TP)、血尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)、碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)活性使用自动分析仪(JCA-BM2250, JEOL有限公司，东京，日本)和Monolis公司(东京，日本)的制造试剂进行测量。血浆非酯化脂肪酸(NEFA)浓度使用商业试剂盒NEFA- c测试(Wako Pure Chemical Industries, Inc.， Tokyo, Japan)进行测量。血浆胰岛素、脂联素和肿瘤坏死因子α (TNFα)浓度分别用商业酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒、Lbis犬胰岛素试剂盒(SHIBAYAGI Co.，群马，日本)、小鼠/大鼠脂联素试剂盒(大制药有限公司，东京，日本)和猫TNF-alpha/TNFSF1A DuoSet (R&D Systems, Inc.，明尼阿波利斯，美国)测定。采用NWLSSTM丙二醛(MDA)测定法(Northwest Life Science Specialties, LLC, Vancouver, Canada)测定MDA浓度。血浆超q氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)活性分别使用商业试剂盒、NWLSSTM超氧化物歧化酶活性测定法(西北生命科学专业有限公司，温哥华，加拿大)和NWLSSTM谷胱甘肽过氧化物酶测定法(西北生命科学专业有限公司，温哥华，加拿大)测定。在24-26°C测量的所有酶活性均以U /血浆体积(体积活性)表示。酶单位(U)表示每分钟降解1 μmol底物。
统计分析
所有值均以均数±SE表示，均数与0周、4周、6周值之间的差异采用配对t检验进行分析。p<0.05为显著性。
平均权重状态的变化见表2用BW(体重)和BCS表示。表3为每个受试者在整个研究期间的BCS变化(1~6)。在过度喂养的前2周(0~2周)，平均BCS显著增加(BCS=4.3±0.3)，在高热量限制的后2周(6~8周)，体重急剧下降。平均体重状态在4周时最高，在0周时最低。如表4TG、ALP、ALT、AST、脂联素、MDA均显著升高，与体重增加相关。BCS的最高值与TG(34.5±4.8 mg/dl)、AST(20.5±4.5 IU/l)、脂联素(11.7±1.5 μg/ml)、TNFα(9.2±5.7 ng/ml)相关。SOD在4周时开始升高，6周时达到最高活性水平(53.8±4.8 IU/ml)， 8周后维持在较高水平。
| 0周 | 2周 | 4周 | 6周 | 8周 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 精准医疗 | 增重阶段 | 减肥阶段 | |||
| BW(公斤) | 4.2±0.27 | 5.08±0.30* | 5.18±0.40* | 5.09±0.32* | 4.75±0.3*，# |
| BCS | 3.0±0.3 | 4.2±0.3* | 4.3±0.3* | 4.2±0.3* | 3.3±0.2# |
表2。体重(BW)和身体状况评分(BCS)的变化。
| 猫 | 0周 | 4周 | 6周 | 8周 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3. | 5 | 5 | 4 |
| 2 | 3. | 5 | 4 | 3. |
| 3. | 3. | 3. | 4 | 3. |
| 4 | 4 | 5 | 5 | 4 |
| 5 | 3. | 4 | 4 | 3. |
| 6 | 2 | 4 | 3. | 3. |
表3。6只猫BCS变化。
| 代谢标记 | 0周 | 2周 | 4周 | 6周 | 8周 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 精准医疗 | 增重阶段 | 减肥阶段 | |||||||
| GLU (mg / dl) | 126.2±13.0 | 120.2±13.4 | - | 97.8±4.8 | - | 94.5±3.0 | - | 89.0±1.8 | - |
| TG (mg / dl) | 18.7±0.6 | 33.8±4.6 | ＊ | 34.5±4.8 | ＊ | 21.7±3.2 | - | 23.7±2.3 | - |
| TC (mg / dl) | 133.5±4.2 | 107.5±8.6 | ＊ | 113.7±7.0 | ＊ | 101.8±3.9 | ＊ | 103.5±4.9 | ＊ |
| TP (g / dl) | 7.7±0.2 | 7.3±0.2 | - | 7.4±0.1 | - | 7.6±0.2 | - | 7.6±0.2 | - |
| 高山(IU / L) | 70.5±10.8 | 162.2±15.7 | ＊ | 152.0±15.6 | ＊ | 111.7±16.6 | ** | 124.8±20.8 | ＊ |
| ALT (IU / L) | 42.7±3.0 | 60.4±2.4 | ＊ | 48.0±3.3 | 47.5±3.5 | - | 49.5±3.6 | - | |
| AST (IU / L) | 15.8±1.4 | 17.8±2.2 | 20.5±4.5 | 16.8±1.5 | - | 18.2±2.8 | - | ||
| 包子(mg / dl) | 26.3±1.5 | 19.5±1.6 | ＊ | 20.3±1.9 | ＊ | 20.7±1.6 | ＊ | 17.3±1.5 | ＊ |
| CRE (mg / dl) | 1.2±0.1 | 1.2±0.1 | - | 1.2±0.1 | - | 1.3±0.2 | - | 1.4±0.2 | ＊＊＊ |
| 奈塞(毫克当量/我) | 0.229±0.038 | 0.194±0.032 | - | 0.198±0.031 | - | 0.301±0.050 | - | 0.351±0.067 | ** |
| 胰岛素(ng / l) | 2.6±0.1 | 2.9±0.2 | - | 2.9±0.1 | - | 2.7±0.0 | - | 3.9±0.9 | - |
| Adinopectin(毫克/毫升) | 6.6±1.8 | 10.2±1.2 | - | 11.7±1.5 | ＊ | 5.9±1.0 | ** | 5.1±1.1 | ** |
| 肿瘤坏死因子α(ng / mL) | 15.3±6.7 | 15.2±8.7 | - | 9.2±5.7 | ＊ | 14.9±7.5 | - | 15.7±6.0 | - |
| MDA(μ摩尔/升) | 0.89±0.05 | 1.17±0.10 | ＊ | 0.96±0.04 | - | 0.92±0.06 | - | 0.89±0.03 | - |
| SOD(国际单位/毫升) | 12.7±5.4 | 10.01±6.6 | - | 40.6±4.4 | ＊ | 53.8±4.8 | ＊ | 46.7±4.2(5) | ＊ |
| GSHPx(个人/毫升) | 19.1±2.1 | 19.6±0.6 | - | 22.7±2.0 | - | 24.2±2.7 | - | 23.6±1.9 | - |
| LDH (IU / l) | 119.8±14.4 | 166.7±24.8 | - | 217.0±76.9 | - | 142.5±20.0 | - | 132.2±20.5 | - |
表4。6只猫代谢标志物水平的变化。
肥胖是一种能量平衡障碍，当能量摄入超过能量消耗时，多余的能量储存在脂肪组织中。葡萄糖和脂类是大多数哺乳动物的主要能量来源，它们的新陈代谢受到体重增加和肥胖相关疾病的影响，例如糖尿病糖尿病及高脂血症[8-9，14］．与其他物种相比，猫具有独特的葡萄糖和脂质代谢[15］．己糖激酶IV(葡萄糖激酶)是肝脏中介导糖酵解的限速酶之一，缺乏它会阻止高浓度血糖的处理，从而导致脂肪组织中甘油三酯的积累[16］．此外，在猫的胰岛素反应性组织中，与胰岛素信号通路相关的mRNA的表达水平被发现较低[17］．脂联素浓度在正常状态和体重增加时也较低[17，18和狗相比。综上所述，它们表明猫天生就具有较低的葡萄糖处理能力，而且容易肥胖和胰岛素抵抗。
我们的研究对象在高脂饮食喂养的2,4周内，他们的身体状况得分分别急剧上升到4.2和4.3，这在5-0分的BCS量表中通常被认为是“超重”。在增重诱导期，脂联素和TNFα较增重前显著变化，且呈负相关。第4周，脂联素水平最高，TNFα水平最低，然后随着体重的减轻(6,8周)，脂联素水平分别呈下降和上升趋势。与此同时，TG和ALT也随着体重增加而显著升高，尽管这些值还不足以达到新的MS诊断标准所设定的高脂血症和高ALT水平[19或高甘油三酯水平被用作肥胖的常见迹象。随着体重增加而增加的血浆TG水平与ALP、ALT和AST的普遍升高有关，并可能表明先前报道的肝脏脂质堆积[20.］．自从瘦素被发现以来[21]，脂肪组织已被公认为一个重要的分泌和内分泌器官，积极释放物质，“脂肪因子”参与广泛的生理过程，包括葡萄糖和脂质稳态、血压、体重调节和免疫功能。大量证据表明，“有害”脂肪因子的合成失调，如TNFα [22]， IL-6(白细胞介素-6)，以及“有益的”脂肪因子，如脂联素[23]和瘦素[24与肥胖有关，与代谢综合征的发展有关。
在众多分泌的脂肪因子中，脂联素尤其值得关注，因为它参与糖脂代谢并直接影响血管，从而影响肥胖个体的代谢健康[25］．它主要由脂肪细胞分泌，但与其他脂肪因子不同，它的分泌和循环水平与身体脂肪量成反比[26］．它调节肝脏和骨骼肌中脂肪酸转运蛋白的表达，并通过激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)刺激脂肪氧化和葡萄糖利用[27］．它还通过抑制巨噬细胞活性、C -反应蛋白(CRP)、TNFα的产生和作用发挥抗炎作用。脂联素还可以抑制tnf α诱导的粘附分子的表面表达和单核细胞对上皮细胞的粘附在体外．肥胖和胰岛素抵抗型2型糖尿病患者血浆脂联素水平明显降低已得到证实。此外，冠状动脉疾病患者的血浆水平也有所下降
相反，在人和啮齿动物中，脂肪表达和循环TNFα水平与肥胖、胰岛素抵抗和关节硬化呈正相关。在脂肪细胞中，TNFα干扰游离脂肪酸摄取和脂肪生成，直接改变能量稳态。它干扰胰岛素信号，引起内皮细胞激活，刺激粘附分子合成和粘附到内皮细胞。在脂肪和肝脏组织中，它被认为是对抗脂联素的作用，增加脂肪酸氧化。许多证据表明TNFα在肥胖中脂联素表达和合成的降低中起作用。我们的研究结果与前人研究一致，脂联素与TNFα具有相互拮抗作用[28-30.］．同时，我们的研究结果显示脂联素最初升高，TNFα随后下降，这可能是对最初脂肪增加和脂肪细胞成熟的反应[31，32]，这种症状只出现在体重增加的早期阶段。
脂肪组织氧化应激的增加导致脂肪因子的失调，进而导致代谢综合征(MS)的发展。丙二醛是活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)引起脂质过氧化的副产物之一[33]，在本研究的急性增重期(2周)显著升高。超氧化物歧化酶催化抗氧化途径的第一步。该反应产物的升高反映了身体对自由基反应的反应[34］．我们的研究结果显示，在4周组MDA水平较早升高(2周)，SOD活性升高相对较晚，并持续升高至减重期(6周、8周组)。这可能表明，由于脂质过氧化导致体重增加的早期阶段存在氧化应激，身体对氧化应激增加的直接保护功能也存在。
总之，我们的研究结果表明，猫的急性体重增加和高BCS可能不一定是病态的，只要脂联素和身体的抗氧化保护起作用。在急性体重增加的早期阶段，身体对肥胖的促炎和氧化作用的保护仍然有效，即使在高BCS下，也能保持超重个体的代谢健康。既往研究表明，脂肪库分布(皮下与内脏)、脂肪细胞大小(小与大)和年龄(未成熟与成熟)在脂联素合成、分泌中的重要性[23，35]，以及代谢健康。
在我们的研究中，脂联素浓度在BCS最高4.3时最高，这很可能是由于最初体重增加期间脂肪细胞数量和脂肪细胞成熟度的简单增加。此外，抗氧化酶SOD的活性随MDA浓度的升高而升高，并在整个减肥过程中随着MDA浓度的不断降低而保持显著的高活性水平。这可能表明SOD对脂质过氧化的抗氧化反应以MDA升高为代表。
这项初步研究有几个局限性。首先，本研究的样本数量较少。此外，猫脂联素、TNF-α、SOD和MDA没有确定的参考值，用于测量这些参数的测试也没有正式验证用于猫。因此，得到的值用于各阶段权重变化(相对值)之间的比较。此外，该观察仅对猫在8周内的实验性急性体重变化和最大平均体重变化23%进行了观察，结果可能并不一定反映在猫的慢性体重增加中观察到的代谢变化或在猫的自然体重增加中观察到的代谢变化，如研究中所述，在猫的体重增加12个月后[36］．相反，这项研究显示了在急性体重增加和减少中观察到的短期变化。脂肪库分布和脂肪细胞大小的变化与BCS和生理变化的相关性也未进行比较。更精确的定量研究采用直接测量脂肪细胞，BIA [35，37]、双能x射线吸收仪[38]或以特殊计算方法计算应税税及增值税额[39]在未来应增加样本量。今后，应进一步阐明上述参数与超重持续时间、脂肪库分布、脂肪细胞类型之间的相关性，以进一步支持我们的结论。
实验诱导健康猫急性增重和急性减重。TG、ALP、ALT、AST、脂联素、MDA与体重增加相关显著升高。最高的BCS与TG、AST、脂联素的最高值相关，与TNFα的最低值相关。SOD在4周时开始升高，6周时达到最高活性水平，8周时维持在较高水平。这些结果表明，猫的急性体重增加和高BCS不一定是病理性的，只要脂联素和抗氧化保护起作用。在急性体重增加的早期阶段，身体对肥胖的促炎和氧化作用的保护仍然有效，即使在高BCS下，也能保持超重个体的代谢健康。
我们要感谢成田动物科学实验室有限公司对动物的全面监控，以确保安全、舒适和人道的照顾。
作者宣称他们之间没有利益冲突。
