β-谷甾醇对高果糖饮食诱导的生长期雌性Sprague-Dawley大鼠氧化应激和肝肾损伤的保护作用

Protective effect of β-sitosterol against high-fructose diet-induced oxidative stress, and hepatorenal derangements in growing female sprague-dawley rats.

作者信息Nontobeko M Gumede, Busisani W Lembede, Pilani Nkomozepi, Richard L Brooksbank, Kennedy H Erlwanger, Eliton Chivandi
PMID39187895
发布时间2024-08-26
DOI10.1186/s42826-024-00215-5

实验完整度

包含动物模型(大鼠)和多层级验证,包括组织学分析(肝NAS评分、肾形态计量)、血浆生物标志物(KIM-1、NGAL、TBARS、T-AOC)及肝功能标志物检测,且涉及功能验证(抗氧化)和机制验证(氧化应激)。

主要模型

高果糖饮食诱导的生长期雌性Sprague-Dawley大鼠模型 肝脏组织学切片 肾脏组织学切片

重点核对

果糖浓度:20% w/v β-谷甾醇剂量:20 mg/kg体重/天 非诺贝特剂量:100 mg/kg体重/天 处理周期:12周 样本量:每组7只大鼠

摘要

背景:长期摄入高果糖饮食会导致氧化应激,损害肾脏和肝脏健康。β-谷甾醇(Bst)是一种植物甾醇,是一种具有健康益处的功能性营养素。β-谷甾醇的抗氧化活性保护肝脏和肾脏免受ROS介导的损伤和脂质过氧化。我们评估了口服β-谷甾醇对高果糖饮食喂养的生长期雌性大鼠的潜在肾脏和肝脏保护作用。将35只21日龄雌性Sprague-Dawley大鼠幼鼠随机分配并给予以下处理12周:I组-标准大鼠饲料(SRC)+普通饮用水(PW)+普通明胶块(PC);II组- SRC + 20% w/v果糖溶液(FS)作为饮水+ PC;III组- SRC + FS + 100 mg/kg体重(BM)非诺贝特明胶块;IV组- SRC + FS + 20 mg/kg BM β-谷甾醇明胶块(Bst);V组- SRC + PW + Bst。大鼠过夜禁食,称重后处死。收集血液,离心并收集血浆。切除肝脏和肾脏,称重并保存样本用于组织学评估。评估了氧化应激、肝肾功能和肾小管损伤的血浆生物标志物。结果:高果糖饮食喂养的大鼠血浆KIM-1、NGAL(p < 0.001)和MDA水平(p < 0.05)升高。膳食果糖导致微泡性和大泡性脂肪变性,并降低肾小球密度、鲍曼囊面积和尿腔面积。β-谷甾醇可防止高果糖饮食诱导的肝脏脂肪变性和肾小球紊乱,且对肝肾功能无不良影响。结论:β-谷甾醇作为膳食补充剂,可能用于预防高果糖饮食诱导的NAFLD,并保护免受高果糖饮食诱导的肾小管损伤。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
口服β-谷甾醇是否能预防高果糖饮食诱导的生长期雌性大鼠的肾脏和肝脏损伤?
核心机制
β-谷甾醇通过降低氧化应激和上调抗氧化防御系统,减轻肝脏脂肪变性和肾小球损伤。
主要证据
高果糖饮食诱导的肝脂肪变性和肾小球密度降低被β-谷甾醇减轻;血浆MDA升高被抑制,而T-AOC恢复。
研究意义
β-谷甾醇作为膳食补充剂,可能预防高果糖饮食诱导的NAFLD和肾小管损伤,为代谢综合征相关的NAFLD和肾损伤提供预防策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物模型建立

建立高果糖饮食诱导的代谢紊乱和肝肾损伤模型。

将35只21日龄雌性Sprague-Dawley大鼠随机分为5组,给予不同处理12周。

2

血浆生物标志物检测

评估氧化应激、肝肾功能和肾小管损伤。

收集血浆,检测TBARS、T-AOC、AST、ALT、肌酐、尿素、KIM-1和NGAL浓度。

3

组织学评估

评估肝脏和肾脏的组织病理学变化。

肝脏和肾脏组织经固定、包埋、切片、H&E染色,进行组织学评分和形态计量分析。

4

组织脂质含量测定

量化肝脏总脂质含量。

使用索氏提取法测定肝脏总脂质含量。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
β-谷甾醇Sigma-Aldrich--
非诺贝特Sigma-Aldrich--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich--
果糖Nature's Choice--
标准大鼠饲料Nutritionhub (PTY) Ltd--
肝素化采血管Becton Dickinson Vacutainer Systems Europe--
离心机Pegasus Scientific Inc.--
自动组织脱水机Thermo Fischer Scientific--
相机ZEISS--
酶标仪Bio-Tek Instruments--
临床化学分析仪IDEXX Laboratories Inc.--
大鼠KIM-1 ELISA试剂盒----
大鼠NGAL-1 ELISA试剂盒Elabscience--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
大鼠品系、性别、年龄、初始体重、饲养条件、果糖浓度、处理周期、剂量
阅读提示:Methods: Experimental animals and management; Experimental design
血浆生物标志物检测
空腹时间、采样方法、抗凝剂、离心条件、检测方法、试剂盒来源
阅读提示:Methods: Terminal procedures; Lipid peroxidation assay; Total antioxidant capacity; Determination of surrogate plasma markers; Determination of renal tubular injury markers
组织学评估
固定液、脱水程序、切片厚度、染色方法、评分标准、图像分析参数
阅读提示:Methods: Histomorphometry of the kidneys; Liver histology and scoring for non-alcoholic fatty liver disease
肝脂质含量测定
提取方法、溶剂、样本处理
阅读提示:Methods: Determination of liver lipid content