4 小时限时进食和 60% 热量限制对雄性大鼠代谢相关脂肪性肝病的影响及机制探索

【字体: 时间:2025年02月20日 来源:Nutrition & Metabolism 3.9

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  为探究 4h 限时进食(TRF)和 60% 热量限制(CR)对代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)的作用,研究发现二者均可减轻大鼠体重和肝脂,TRF 或更具优势。

  《Effect of time?restricted feeding and caloric restriction in metabolic associated fatty liver disease in male rats》这篇论文发表于《Nutrition & Metabolism》,聚焦于代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)展开研究。随着全球生产力提升,人们生活水平显著提高,然而过度营养摄入却日益普遍。在我国,过去十年间非酒精性脂肪性肝病(如今被称为 MAFLD)的患病率从 18% 急剧攀升至 29.2%,全球患病率也达到 25.2%,在部分地区甚至更高。目前针对 MAFLD 缺乏特效治疗方法,主要依靠饮食控制和增加体力活动来管理。热量限制(CR)虽有一定效果,但计算食物热量颇具挑战,限制了其在日常生活中的应用。而间歇性禁食(IF)作为一种古老的饮食疗法,其中的限时进食(TRF)备受关注,不过关于 TRF 和 CR 对 MAFLD 影响的研究较少,尤其缺乏二者对比研究。为填补这一空白,西安交通大学的研究人员开展了此项研究,期望能为 MAFLD 的防治提供新策略和理论依据 。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,对大鼠进行分组干预,构建 MAFLD 大鼠模型,并设置不同处理组,在干预期间监测体重和食物摄入量。实验结束时,采集血液测定血清生化指标;获取肝脏和脂肪组织进行病理组织学染色,观察组织形态变化;提取肝脏组织进行代谢组学分析,探究代谢物变化;提取肝脏组织 RNA,经逆转录后用实时荧光定量 PCR(RT-PCR)检测相关基因表达水平。

研究结果如下:

  1. 对体重和体脂的影响:通过对大鼠肝脏组织进行苏木精 - 伊红(HE)染色,证实成功构建 MAFLD 模型。实验结束时,正常组、TRF 组、CR 组、TRF + CR 组的体重和体脂均显著低于模型组。这表明 4h TRF 和 60% CR 均能有效降低 MAFLD 大鼠的体重和体脂。
  2. 对食物摄入量的影响:在治疗第一周,TRF 和 TRF + CR 组前两天食物摄入量较低,第三天显著增加。11 - 14 周期间,TRF 组食物摄入量先低后升,TRF + CR 组第一周低,第二周基本稳定。4h TRF 使每日食物摄入量减少约 29%,说明其可有效限制 MAFLD 大鼠的食物摄入。
  3. 对生化指标的影响:各组血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)水平无显著差异。但五组甘油三酯(TG)水平存在显著差异,TRF + CR 组的 TG 水平显著高于模型组。
  4. 肝脏和脂肪组织病理变化:调整饮食结构后,正常组、TRF 组、CR 组和 TRF + CR 组的肝脏结构和肝细胞形态恢复正常,几乎无明显脂滴,且肝脂肪水平低于模型组,TRF + CR 组的肝脂肪含量更低。同时,正常组、TRF 组、CR 组和 TRF + CR 组的脂肪细胞排列整齐均匀,而模型组的脂肪细胞大小不一、体积较大且排列紊乱。这进一步证明 4h TRF 和 60% CR 可改善肝脏和脂肪组织的病理状态。
  5. 肝脏代谢组学分析:研究检测到 1290 种代谢物,模型组与正常组相比,有 367 种代谢物升高,105 种降低;TRF + CR 组与模型组相比,110 种代谢物降低,83 种升高。KEGG 通路富集分析显示,正常组和模型组比较涉及 PPAR 信号通路、腺苷 5’ - 单磷酸(AMP)激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路等;模型组和 TRF + CR 组比较涉及花生四烯酸代谢、碳水化合物的消化和吸收等通路。这些结果揭示了 TRF 和 CR 改善 MAFLD 的潜在代谢机制。
  6. 对肝脏脂质代谢基因的影响:基于 KEGG 通路富集结果,研究人员检测了与 PPAR 信号通路相关的 PPARα 和沉默信息调节因子 1(SIRT1)基因。五组间 PPARα mRNA 水平无显著差异,SIRT1 mRNA 水平存在差异。与正常组相比,其他四组 SIRT1 mRNA 水平更高,但仅 CR 组和模型组差异显著。TRF + CR 组的 PPARα 和 SIRT1 mRNA 水平低于 TRF 组、CR 组和模型组,但差异无统计学意义。这表明这些基因可能参与了 TRF 和 CR 对 MAFLD 的调节过程,但具体机制还需进一步研究。

研究结论和讨论部分指出,MAFLD 若能早期治疗可完全逆转,否则可能进展为肝炎、肝硬化甚至肝癌。本研究首次对比 4h TRF 和 60% CR 对 MAFLD 大鼠的影响,并将二者联合观察。结果显示,停止高脂饮食后,MAFLD 大鼠肝脏脂质显著降低,体重无明显变化。4h TRF、60% CR 和 4h TRF + 60% CR 均能显著降低 MAFLD 大鼠的体重和肝脂含量,但 4h TRF + 60% CR 会导致过度减重和脂肪分解,显著升高血清 TG 水平。4h TRF 在改善 MAFLD 的同时无需过度限制食物摄入,为 MAFLD 的临床治疗提供了新策略和依据。不过,本研究为动物实验,在现实生活中人们对这些干预措施的依从性还需临床试验进一步研究。此外,还需进一步比较 TRF 和 CR 对高脂饮食大鼠的影响,深入探究停止高脂饮食后脂质清除的机制 。
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