《Frontiers in Nutrition》:Tridiet-enhanced weight gain in Sprague Dawley rats: a retrospective analysis
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本综述通过回顾性分析揭示,三重组饮食(TRI)——即同时提供高脂(HF)、高葡萄糖(HG)和标准(ST)饲料——可显著促进Sprague Dawley大鼠体重增加。研究显示,TRI组大鼠日均热量摄入最高(126±2 kcal),12周内体重增长(250±59 g)显著高于HF组(198±33 g)和ST组(131±16 g)。广义加性混合模型(GAMM)分析表明,TRI组与ST组、HF组的体重差异分别在第6天和第12天出现并持续扩大。该模型为饮食诱导肥胖(DIO)研究提供了更高效的动物模型构建方案,有望缩短实验周期并降低成本。
引言
肥胖作为全球性健康问题,以过度脂肪堆积和代谢功能障碍为特征。在饮食诱导肥胖(DIO)研究中,高脂(HF)饮食是诱导动物体重增加的常用手段,但近年研究发现,饮食多样性可能对体重增长产生更显著影响。本研究基于前期观察发现,同时接触高脂(HF)、高葡萄糖(HG)和标准(ST)饲料的三重组饮食(TRI)可能比单一HF饮食更能促进大鼠体重增加,因此开展回顾性分析验证TRI饮食对Sprague Dawley大鼠肥胖模型的加速作用。
方法
本研究纳入29只雄性Sprague Dawley大鼠,分为TRI组(n=8)、HF组(n=12)和ST组(n=9)。TRI组同时自由获取三种饲料:ST(Teklad Global 18% Protein Rodent Diet 2018)、HF(Envigo Teklad TD.06414)和HG(Envigo Teklad TD.08806)。所有动物单独饲养于50 cm×50 cm×50 cm的丙烯酸笼中,自由摄食饮水。体重数据在出生后98-182天期间每周记录,食物摄入量通过称重法每日监测。
统计分析方法包括95%置信区间计算和广义加性混合模型(GAMM),模型公式为:ΔYij(t) = Yij(t) - Yij(t0),其中Yij(t)表示时间点t的体重,t0为基线时间。模型纳入饮食组固定效应、时间平滑函数和个体随机效应,使用R软件gamm4包进行拟合。
结果
体重增长
TRI组大鼠表现出最显著的体重增加,平均增重250±59 g,显著高于HF组(198±33 g)和ST组(131±16 g)。在出生第98天,TRI组平均体重已达655±61 g,显著重于HF组(513±44 g)和ST组(463±29 g)。至第182天,TRI组体重达905±108 g,HF组为704±53 g,ST组为594±31 g。
GAMM模型显示,TRI组与ST组的体重差异在第6天开始显现,与HF组的差异在第12天出现,且置信区间无重叠。配对比较分析证实,这些差异具有统计学显著性(p≤0.05)。
食物消耗
尽管ST组在食物重量消耗上最高(28.75±0.47 g/天),但热量计算显示TRI组日均热量摄入达126±2 kcal,显著高于HF组(110±2 kcal)和ST组(89±1 kcal)。TRI组摄食构成分析表明,其75.7%的食物来自HF饲料,12.2%来自HG饲料,12.1%来自ST饲料。
讨论
TRI饮食通过提供饮食多样性显著促进了大鼠的体重增长。与单一饮食模型相比,TRI模型使大鼠在相同时间内获得更显著的肥胖表型,这可能与"感官特异性饱腹感"机制相关——多种味觉刺激延缓饱腹感产生,导致总热量摄入增加。
该模型在肥胖研究中具有重要应用价值:首先,加速的肥胖进程可缩短实验周期,降低研究成本;其次,早期体重增长特点为模拟儿童肥胖提供了可能;此外,饮食选择自由更贴近人类实际饮食模式。然而,TRI模型也存在局限性,如无法精确控制宏营养素比例,且回顾性研究设计存在变量控制不足的问题。
研究意义与展望
TRI饮食模型为肥胖研究提供了新思路,其加速肥胖特性特别适合研究肥胖早期代谢变化和干预措施效果。未来研究应通过前瞻性设计验证该模型,并深入探索其代谢特征和神经机制,同时拓展到不同年龄、性别动物中的应用验证。