11β-羟甾类脱氢酶抑制剂诱导SD大鼠肥胖的形成
【摘要】 目的 探讨糖皮质激素在肥胖发病机制中的作用及其与瘦素(Leptin)抵抗的关系。方法 采用雄性SD大鼠为动物模型，从初生起给予含11β-羟甾类脱氢酶(11β-hydroxysteroid dehydrogenase，11β-HSD)抑制剂(Glycyrrhetic acid GCA)800mg/L饮用至24周，监测食物摄入量及体重变化，并采用放射免疫方法检测血清糖皮质激素及Leptin的含量。结果 随着GCA给药时间的延长，SD大鼠的食物摄入量逐渐增加，至10周时达到统计学意义(P<0.05)，同时伴有相应的体重增加，至12周时GCA组体重明显高于正常对照组;治疗24周时，血清糖皮质激素及Leptin的水平均明显高于正常对照组(P<0.01)。结论 长期投入11β-HSD抑制剂可诱导SD大鼠肥胖的形成;糖皮质激素在肥胖形成及Leptin抵抗中起重要作用。
关键词 11β-HSD抑制剂 糖皮质激素 肥胖 SD大鼠
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2003)02-0097-02
, http://www.100md.com
11β-Hydroxysteroid dehydrogenase inhibitor induced development of obesityin SD rats Liu Zhengjuan，Li Renshan，Ohzeki Takehiko
Department of Pediatrics，the Second Affiliated Hospital Dalian Medical University，Liaoning116027.
【Abstract】 Objective To investigate the effects of glucocorticoid on the development of obesity and Leptin resistance.Methods Glycyrrhetic acid(GCA)，aninhibitor of11beta hydroxysteroid dehydrogenase(11β-HSD)，was administered to male rats in drinking water at a concentration of800mg/L from birth to24weeks old.Body weight and the amount of food intake were monitored，and the levels of serum glucocorticoid and Leptin were measured by raˉdiommunoassay.Results GCA treated rats were observed significant increases in food intake from10weeks of GCAadministration compared with controls，and body weight was increased significantly from12weeks of GCA administraˉtion.At24weeks of age，the levels of serum glucocorticoid and Leptin were significant increases in GCA treated group.Conclusion These results suggest that long-term GCA administration to rats from neonatalperiod induces obesity in adulthood，and glucocorticoid plays an important rolein the development of obesity and Leptin resistance
, 百拇医药
.Key words 11β-HSD inhibitor gluccorticoid obesity SD rat
糖皮质激素一直被认为在维持和发展肥胖中起重要的作用 [1] 。在人类，库兴氏综合征表现为明显的向心性肥胖，并伴有血中瘦素(Leptin)水平增高 [2] ;在动物，肾上腺切除后，可使Leptin受体基因点突变的fa/fa(Zucker)鼠饮食量减少，体重恢复正常 [3] 。Leptin抵抗被认为是人类肥胖的主要发病机制 [4] ，并与糖皮质激素关系密切 [5] 。由于直接予SD大鼠糖皮质激素不能引起与人类相似的肥胖等库兴氏综合征的表现，反而引起体重下降，本文以新生SD大鼠为动物模型，给予长期投入11β-羟甾类脱氢酶(11β-HSD)抑制剂(GCA)，观察糖皮质激素在肥胖形成中的作用，以及与Leptin的关系，从而探讨肥胖的发病机制，为临床预防及治疗肥胖提供理论依据。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物分组 实验组:新生雄性SD大鼠8只，由日本浜 ˇ 基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(编号:9910500206)作者单位:1116023大连医科大学第二临床学院儿科2日本浜松医科大学小儿科 松医科大学提供，生出后即给含GCA800mg/L的水饮用，断奶前给其母鼠含相同浓度的GCA水饮用。对照组:新生雄性SD大鼠8只，予不含有GCA的自来水饮用。
1.2 实验方法 监测饮食量及体重，开始每天测饮食量1次，每2天测体重1次;至12周时停测饮食量，改为每周测体重1次;至24周时，于晨9:00～10:00乙醚麻醉下将大鼠处死，迅速采集心脏血液标本，4℃2000r/min，离心20min，分离血清，-20℃保存备测Leptin及糖皮质激素，Leptin及糖皮质激素均采用放免法检测，试剂盒购自日本Clontech，Inc.Palo ALto.CA，其批内及批间误差均小于5%。
, 百拇医药
1.3 统计学方法 各计量资料的均值采用t检验。
2 实验结果
2.1 GCA对食物摄入量及体重的影响 给予GCA的SD大鼠，表现为食物摄入量逐渐增加，至10周时，达到统计学意义(P<0.05);同时伴有相应的体重增加，至12周时，体重明显高于正常对照组。见表1。
2.2 GCA对糖皮质激素及Leptin的影响 给予GCA24周时，测量血清中糖皮质激素及Leptin，结果见表2。表1 给予GCA组及正常对照组体重的变化 (g略)
3 讨论
11β-HSD是皮质激素的重要代谢酶，能够调节皮质激素的功能，使有活性的氢化考的松(cortisol)转变成无活性的考的松(cortisone)。其中11β-HSD 1 主要存在于肝脏、生殖器和中枢神经系统，具有氧化和还原双重功能，主要调节了糖皮质激素的功能 [6] ;而HSD 2 主要存在于肾脏的远曲小管，仅有氢化(脱氢)功能，主要调节了盐皮质激素的功能 [7] 。GCA是一个有效的11β-HSD抑制剂，短期给大鼠投入GCA可引起水钠溜留、低血钾和高血压等醛固酮增多症的表现，说明GCA短期投入主要是通过盐皮质激素受体发挥作用 [8] 。我们予新生SD雄性大鼠长期投入GCA结果发现:随着GCA投入时间的延长，SD大鼠表现为食物摄入量逐渐增加，并伴有相应的体重增加，至12周时，体重增加达到明显统计学意义。GCA投入24周时，我们检测血浆皮质醇，明显高于正常对照组，说明GCA的长期应用主要是通过糖皮质激素受体而发挥作用，糖皮质激素诱导了SD大鼠肥胖的形成。
, 百拇医药
Leptin是一个由脂肪细胞分泌的激素，在调节能量平衡中起重要作用，与糖皮质激素的作用相反，Leptin能够抑制食欲中枢，使食物摄入量减少，能量代谢增加，从而使体重下降[9] 。近年来研究发现:肥胖病人血中Leptin水平不是降低，而是增高 [10] ，说明Leptin抵抗是人类肥胖的主要发病机制。而库兴氏综合征病人血中Leptin水平增高，提示糖皮质激素与Leptin的敏感性有关，肾上腺切除的SD大鼠表现为对Leptin的敏感性明显下降，而给予糖皮质激素补充替代治疗后，对Leptin的敏感性也随之下降 [11] ，说明糖皮质激素参与了Leptin的抵抗。我们研究发现，给新生SD大鼠长期投入11β-HSD抑制剂，可诱导SD大鼠发展成 为肥胖，并伴有血清中Leptin水平增高，提示糖皮质激素诱导了Leptin抵抗，但详细机制有待于进一步研究。
参考文献
1 Chalew S，Napel H，Shore S.The hypothalamic-pituitary-adrenal axis io obesity.Obes Res，1995，3(4):371-382.
, 百拇医药
2 Schafroth U，Godang K，Ueland T，et al.Leptin levels in relation to body composition and insulin concentration in patients with endogenous Cushˉing’s Syndrome comparted to controls matched for body mass index.J Endocrinal Invest，2000，23(6):349-355.
3 Freedman MR，Horwitz BA，Stern JS.Effect of adrenalectomy and glucoˉcorticoid replancement on development of obesity.Am J Physiol，1986，250(4):595-607.
4 Frideman JM，Halaas JL.Leptin and the regulation of body weight in mammals.Nature，1998，395:763-770.
, http://www.100md.com
5 Ur E，Grossman A，Despres JP.Obesity results as a consequence of gluˉcocorticoid induced Leptin resistance.Horm Metab，1996，28(12):744-747.
6 Whorwood CB，Mason JI，Ricketts ML，et al.Detection of human11β-hydroxysteroid dehydrogenase isoforms using reverse-transcriptase-polymerase chain reaction and localization of the type2isoform to renal collecting ducts.Mol Cell Endocrinal，1995，110(1-2):7-12.
7 Edwards CR，Stewart PM，Burt D，et al.Localization of11β-hydroxysˉteroiddehydrogenase tissue specific protector of the mineralococrticoid receptor.Lancet，1988，2(8618):986-989.
, http://www.100md.com
8 Hayashi T，Nakai T，Uchida K，et al.The characteristics of renal minerˉalocorticoid receptors in glycyrrhizinic acid or deoxycorticosterone-inˉduced hypertensive rats.Clin Exp Hypertents A，1984，6(9):1625-1640.
9 Halaas JL，Gajiwala KS，Maffei M，et al.Weight-reducing effects of the plasma protein encoded by the obese gene.Science，1995，269(5223):543-546.
10 Considine RV，Sinha MK，Heiman ML，et al.Serum immunoreactive-Leptin concentrations in normal-weight and obese humans.N Engl J Med，1996，334(5):292-295.
11 Zakrzewska KE，Cusin I，Sainsbury A，et al.Glucocorticoids as counterˉregulatory hormones of Leptin:Toward an understanding of Leptin resisˉtance.Diabetes，1997，46:717-719.
(收稿日期:2002-09-25)
(编辑于少伟), 百拇医药(ˇ刘正娟 李仁善 大武)
关键词 11β-HSD抑制剂 糖皮质激素 肥胖 SD大鼠
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2003)02-0097-02
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11β-Hydroxysteroid dehydrogenase inhibitor induced development of obesityin SD rats Liu Zhengjuan，Li Renshan，Ohzeki Takehiko
Department of Pediatrics，the Second Affiliated Hospital Dalian Medical University，Liaoning116027.
【Abstract】 Objective To investigate the effects of glucocorticoid on the development of obesity and Leptin resistance.Methods Glycyrrhetic acid(GCA)，aninhibitor of11beta hydroxysteroid dehydrogenase(11β-HSD)，was administered to male rats in drinking water at a concentration of800mg/L from birth to24weeks old.Body weight and the amount of food intake were monitored，and the levels of serum glucocorticoid and Leptin were measured by raˉdiommunoassay.Results GCA treated rats were observed significant increases in food intake from10weeks of GCAadministration compared with controls，and body weight was increased significantly from12weeks of GCA administraˉtion.At24weeks of age，the levels of serum glucocorticoid and Leptin were significant increases in GCA treated group.Conclusion These results suggest that long-term GCA administration to rats from neonatalperiod induces obesity in adulthood，and glucocorticoid plays an important rolein the development of obesity and Leptin resistance
, 百拇医药
.Key words 11β-HSD inhibitor gluccorticoid obesity SD rat
糖皮质激素一直被认为在维持和发展肥胖中起重要的作用 [1] 。在人类，库兴氏综合征表现为明显的向心性肥胖，并伴有血中瘦素(Leptin)水平增高 [2] ;在动物，肾上腺切除后，可使Leptin受体基因点突变的fa/fa(Zucker)鼠饮食量减少，体重恢复正常 [3] 。Leptin抵抗被认为是人类肥胖的主要发病机制 [4] ，并与糖皮质激素关系密切 [5] 。由于直接予SD大鼠糖皮质激素不能引起与人类相似的肥胖等库兴氏综合征的表现，反而引起体重下降，本文以新生SD大鼠为动物模型，给予长期投入11β-羟甾类脱氢酶(11β-HSD)抑制剂(GCA)，观察糖皮质激素在肥胖形成中的作用，以及与Leptin的关系，从而探讨肥胖的发病机制，为临床预防及治疗肥胖提供理论依据。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物分组 实验组:新生雄性SD大鼠8只，由日本浜 ˇ 基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(编号:9910500206)作者单位:1116023大连医科大学第二临床学院儿科2日本浜松医科大学小儿科 松医科大学提供，生出后即给含GCA800mg/L的水饮用，断奶前给其母鼠含相同浓度的GCA水饮用。对照组:新生雄性SD大鼠8只，予不含有GCA的自来水饮用。
1.2 实验方法 监测饮食量及体重，开始每天测饮食量1次，每2天测体重1次;至12周时停测饮食量，改为每周测体重1次;至24周时，于晨9:00～10:00乙醚麻醉下将大鼠处死，迅速采集心脏血液标本，4℃2000r/min，离心20min，分离血清，-20℃保存备测Leptin及糖皮质激素，Leptin及糖皮质激素均采用放免法检测，试剂盒购自日本Clontech，Inc.Palo ALto.CA，其批内及批间误差均小于5%。
, 百拇医药
1.3 统计学方法 各计量资料的均值采用t检验。
2 实验结果
2.1 GCA对食物摄入量及体重的影响 给予GCA的SD大鼠，表现为食物摄入量逐渐增加，至10周时，达到统计学意义(P<0.05);同时伴有相应的体重增加，至12周时，体重明显高于正常对照组。见表1。
2.2 GCA对糖皮质激素及Leptin的影响 给予GCA24周时，测量血清中糖皮质激素及Leptin，结果见表2。表1 给予GCA组及正常对照组体重的变化 (g略)
3 讨论
11β-HSD是皮质激素的重要代谢酶，能够调节皮质激素的功能，使有活性的氢化考的松(cortisol)转变成无活性的考的松(cortisone)。其中11β-HSD 1 主要存在于肝脏、生殖器和中枢神经系统，具有氧化和还原双重功能，主要调节了糖皮质激素的功能 [6] ;而HSD 2 主要存在于肾脏的远曲小管，仅有氢化(脱氢)功能，主要调节了盐皮质激素的功能 [7] 。GCA是一个有效的11β-HSD抑制剂，短期给大鼠投入GCA可引起水钠溜留、低血钾和高血压等醛固酮增多症的表现，说明GCA短期投入主要是通过盐皮质激素受体发挥作用 [8] 。我们予新生SD雄性大鼠长期投入GCA结果发现:随着GCA投入时间的延长，SD大鼠表现为食物摄入量逐渐增加，并伴有相应的体重增加，至12周时，体重增加达到明显统计学意义。GCA投入24周时，我们检测血浆皮质醇，明显高于正常对照组，说明GCA的长期应用主要是通过糖皮质激素受体而发挥作用，糖皮质激素诱导了SD大鼠肥胖的形成。
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Leptin是一个由脂肪细胞分泌的激素，在调节能量平衡中起重要作用，与糖皮质激素的作用相反，Leptin能够抑制食欲中枢，使食物摄入量减少，能量代谢增加，从而使体重下降[9] 。近年来研究发现:肥胖病人血中Leptin水平不是降低，而是增高 [10] ，说明Leptin抵抗是人类肥胖的主要发病机制。而库兴氏综合征病人血中Leptin水平增高，提示糖皮质激素与Leptin的敏感性有关，肾上腺切除的SD大鼠表现为对Leptin的敏感性明显下降，而给予糖皮质激素补充替代治疗后，对Leptin的敏感性也随之下降 [11] ，说明糖皮质激素参与了Leptin的抵抗。我们研究发现，给新生SD大鼠长期投入11β-HSD抑制剂，可诱导SD大鼠发展成 为肥胖，并伴有血清中Leptin水平增高，提示糖皮质激素诱导了Leptin抵抗，但详细机制有待于进一步研究。
参考文献
1 Chalew S，Napel H，Shore S.The hypothalamic-pituitary-adrenal axis io obesity.Obes Res，1995，3(4):371-382.
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7 Edwards CR，Stewart PM，Burt D，et al.Localization of11β-hydroxysˉteroiddehydrogenase tissue specific protector of the mineralococrticoid receptor.Lancet，1988，2(8618):986-989.
, http://www.100md.com
8 Hayashi T，Nakai T，Uchida K，et al.The characteristics of renal minerˉalocorticoid receptors in glycyrrhizinic acid or deoxycorticosterone-inˉduced hypertensive rats.Clin Exp Hypertents A，1984，6(9):1625-1640.
9 Halaas JL，Gajiwala KS，Maffei M，et al.Weight-reducing effects of the plasma protein encoded by the obese gene.Science，1995，269(5223):543-546.
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(收稿日期:2002-09-25)
(编辑于少伟), 百拇医药(ˇ刘正娟 李仁善 大武)