背景:非酒精性脂肪肝病(nonacoholic fatty liver disease,NAFLD )是一类肝组织学改变与酒精性肝病相类似,但无过量饮酒史(每天饮酒精量小于20g)的临床病理综合征,包括单纯性脂肪肝(NAFI),非酒精性脂肪肝炎(NASH),脂肪肝纤维化和脂肪肝硬化四个病理过程,被认为是代谢综合症在肝脏的表现。目前NAFLD的发病机制还不十分清楚。高能量饮食包括高脂肪和高碳水化合物的摄入,是NAFLD 一个很明确的病因,相反限制饮食(calorierestrict ion,CR )即提供充足的维生素及微量元素但是限制总能量的摄入,被认为是治疗NAFLD 有效的方法。最近研究显示CR的生理效应是通过激活SIRT1 而起作用。SIRT1是一种NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,它调节着许多与代谢有关的转录因子,包括促进脂肪酸氧化的PPARα(peroxisome proliferator-activated receptor α ),促进脂肪酸合成的SREBP-1c(sterol regulat ing element binding protein-1c )及调节糖代谢的PGC-1α(peroxisome proliferator-activated receptor-γcoactivator 1α)。尽管知道SIRT1 介导CR 效应,但是它这些下游因子在CR 肝脏的表达还缺乏研究,而且高能量饮食的情况下SIRT1 及其下游因子的表达也不清楚。
目的:通过研究高能量饮食(包括高脂和高糖)及限制饮食对NAFLD的影响和检测SIRT1及其下游因子PPARα ,PGC-1α和 SREBP-1c 在大鼠肝脏的表达,探讨SIRT1 及下游因子在与能量相关的NAFLD 发病机制中的作用,进而为预防和治疗NAFLD 提供思路。
方法:48 只SD 大鼠随机分成4 组每组12 只。正常对照组(NC)大鼠自由进食,高脂组(Hfa)大鼠给予高脂饮食,高糖组(HFr)大鼠给予高糖饮食,限制饮食(CR)组给予正常饮食的60%,所有组的大鼠都自由进水,共饲养12 周。每天记录大鼠体重及进食量。每两周采大鼠尾静脉血,收集静脉血清检测甘油三酯、总胆固醇、血糖和血胰岛素。喂养满12 周后收集血标本,然后处死大鼠,并立即取出肝脏,行HE染色观察肝脏病理学改变,并采用westernblot 在蛋白水平上检测SIRT1,PGC-1a,SREBP-1c和PPARa的表达。
结果:肝脏组织切片HE染色后示NC和CR 组大鼠肝脏未见明显异常。高能量饮食使大鼠肝脏呈现了与NAFLD 相似的病理变化,但是Hfa 组大鼠肝脏的脂肪变主要表现为小泡性脂肪变,而HFr 组大鼠肝脏主要表现为大泡性脂肪变。SIRT1和PGC-1a 在CR 组表达升高,但是在Hfa和HFr 组的表达降低。PPARa 在Hfa 组和HFr 组的表达降低,相反SREBP-1c 在Hfa 组和HFr 组的表达升高。
结论:高能量饮食(包括高脂和高糖)会使大鼠肝脏呈现典型的NAFLD 改变,高能量饮食抑制肝SIRT1的表达,从而促进了肝脂合成因子SREBP-1c的表达,抑制了促肝脂氧化因子PPARα的表达,这可能是高能量饮食所致NAFLD的共同分子机制。虽然高脂和高糖饮食均可以引起大鼠肝脏出现脂肪变,但是高脂饮食时,肝脏的脂肪变主要由外源性脂肪直接堆积引起,而高糖饮食时,肝脏的脂肪变主要由内源性脂肪堆积引起。