短期饮食限制对小鼠肝脏胰岛素信号通路与线粒体的影响

摘要

选用体质量约42 g的昆明小鼠50只，随机分为5组，分别用限时禁食、每日热量限制、隔日禁食、高能量饲料隔日禁食4种饮食限制方法适应性饲养1周后，限制饮食16 d。通过葡萄糖耐受试验观察各组小鼠葡萄糖敏感性情况；对各组小鼠肝脏组织HE染色观察损伤情况；Western blot方法检测肝脏组织各指标的表达情况；免疫荧光化学染色法检测肝脏组织中FOXO1指标的定位情况。结果显示，除了限时禁食组，其他短期饮食限制组均使肝脏肿瘤坏死因子α(TNFα)表达水平与丙二醛(MDA)含量降低，核因子红细胞2相关因子2(NRF2)表达水平增加，B淋巴细胞瘤2关联X蛋白(BAX)、剪切-半胱氨酸蛋白酶蛋白3(cleaved-Caspase-3)、p21、p16的表达水平降低(P<0.05);4种短期饮食限制方法均使腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)磷酸化增加，另外肉毒碱棕榈酰基转移酶1A(CTP1a)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、视神经萎缩蛋白1(OPA1)、线粒体融合蛋白2(MFN2)、线粒体膜外的胞质动力相关蛋白1(DRP1)蛋白水平也升高，核内叉头框蛋白1(FOXO1)与葡萄糖转运蛋白载体4(GLUT4)水平下降(P<0.05)。结果表明，短期隔日禁食与每日热量限制使肝脏细胞脂肪的沉积减少，肝脏抗氧化能力增强，炎症、细胞调亡和衰老均减轻；短期饮食限制后，肝脏葡萄糖摄取减少，脂肪酸氧化程度加大，肝脏以脂肪酸为主要的代谢底物；线粒体的融合和分裂均增强，线粒体周转加快；小鼠肝脏胰岛素信号通路敏感性和作用得到增强。

关键词

饮食限制 / 肝脏 / 胰岛素信号通路 / 线粒体 / 小鼠