БИОМЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ МЕДЛАЙН.РУ
Содержание журнала

Архив

Редакция
Учредители

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства»


Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук


ООО "ИЦ КОМКОН"

Адрес редакции и реквизиты

199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

ISSN 1999-6314


Фундаментальные исследования • Экспериментальная токсикология

Том: 20
Статья: « 24 »
Страницы:. 275-293
Опубликована в журнале: 4 сентября 2019 г.

English version

Моделирование метаболического синдрома на крысах

Ивницкий1 Ю.Ю., Иванов1 М.Б., Шефер2 Т.В., Шустов1 Е.Б., Рейнюк1 В.Л., Вакуненкова1 О.В., Дулов3 С.А.
1ФГБУН «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», 192019, Санкт-Петербург;
2ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации», 195043, Санкт-Петербург;
3ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства, 188663, Ленинградская область, Всеволожский район.


Резюме
Рассмотрены критерии верификации метаболического синдрома у человека, возможность его воспроизведения в эксперименте и возможные препятствия на этом пути. Обсуждены подходы к моделированию метаболического синдрома у крыс, включая фармакологическое воздействие, использование специализированных линий крыс, высоколипидных и (или) высокоуглеводных кормовых рационов. Показана возможность воспроизведения триады признаков метаболического синдрома (артериальная гипертензия, гипертриглицеридемия и пониженный уровень липопротеидов высокой плотности в плазме крови) при содержании старых крыс на высококалорийном рационе.


Ключевые слова
метаболический синдром, моделирование, крысы, высококалорийные кормовые рационы.



(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)



открыть статью в новом окне

Список литературы

1. Вязова Л.С., Солнцева А.В., Сукало А.В., Волокитин Е.О., Стукач Ю.П., Кульчицкий В.А. Роль дофаминергической системы мозга в регуляции основного обмена при моделировании ожирения у крыс // Весцi Нацыянальнай Акадэмii Навук Беларусi, 2013. 4. С. 6 12.


2. Лещенко Д.В., Костюк Н.В., Белякова М.Б., Егорова Е.Н., Миняев М.В. Лептиндефицитные и лептинрезистентные линии грызунов как модели метаболического синдрома [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования, 2015. 4. url: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=20974.


3. Макаренко И.Е. Биологические эффекты и механизмы действия соединений природного происхождения, обладающих инкретиноподобным действием: Автореф. дисс. канд. биол. наук. С.-Пб., 2016 25 с.


4. Каркищенко В.Н., Клесов Р.А., Степанова О.И., Баранова О.В. Новые биомодели метаболического синдрома // Биомедицина, 2018, ?4. - С. 18-28.


5. Оковитый С.В., Шустов Е.Б., Белых М.А., Кириллова Н.В., Спасенкова О.М., Иванов А.Г., Караваева А.В., Ткачева А.В. Моделирование неалкогольного стеатоза печени: особенности метаболических изменений в организме лабораторных животных // Биомедицина, 2018. - 4. - С. 29-43


6. Решетняк М.В., Хирманов В.Н., Зыбина Н.Н., Фролова М.Ю. Сакута Г.А., Кудрявцев Б.Н. Модель метаболического синдрома, вызванного кормлением фруктозой: патогенетические взаимосвязи обменных нарушений // Мед. акад. журн. 2011. Т. 11, 3. С. 23-27.


7. Татонь Я. Ожирение: патофизиология, диагностика, лечение: Пер. с пол. Варшава: Польск. мед. изд-во, 1981. 363 с.


8. Bonora E., Kiechl S., Willeit J, Oberhollenzer F., Egger G., Targher G., Alberiche M., Bonadonna R.C., Muggeo M. Prevalence of insulin resistance in metabolic disorders: the Bruneck study // Diabetes. 1998. V. 47, 10. P. 1643?1649.


9. Buettner R., Scholmerich J., Bollheimer L.C. High fat diets: modeling in the metabolic disorders of human obesity in rodents // Obesity. 2007. V. 15, 4. P. 798?808.


10. Cahova M., Dankova H., Palenickova E., Papackova Z., Kazdova L. The opposite effects of high-sucrose and high-fat diet on fatty acid oxidation and very low density lipoprotein secretion in rat model of metabolic syndrome // J. Nutr. Metab., 2012. https://dx.doi.org/10.1155/2012/757205.


11. Castellanos Jankiewicz A.K., Rodrigues Peredo S.M., Cardoso Saldana G., Díaz Díaz E., Tejero Barrera M.E., del Bosque Plata L., Carbó Zabala R. Adipose tissue redistribution caused by an early consumption of a high sucrose diet in a rat model // Nutr. Hosp. 2015. V. 31, 6. P. 2546?2553.


12. de Castro U.G.M., dos Santos R.A.S., Silva M.E., de Lima W.G., Campagnole-Santos M.J., Alzamora A.C. Age-dependent effect of high-fructose and high-fat diets on lipid metabolism and lipid accumulation in liver and kidney of rats // Lipids in Health and Disease. 2013. V. 12, 136. P. 112?136.


13. Elizondo-Montemayor L., Ugalde-Gasas P.A., Lam-Francol L., Bustamante-Careaga H., Serrano-Gonzalez M., Gutierrez N.G., Martinez U. Association of ALT and metabolic syndrome among Mexican children // Obes. Res. Clin. Pract. 2014. V. 8, 1. P. 79?87.


14. Hsu C.L., Wu C.H., Huang S.L., Yen G.C. Phenolic compounds rutin and o-coumaric acid ameliorate obesity induced by high-fat diet in rats // J. Agricult. Food. Chem. 2009. V. 57., 3. P. 425-431.


15. Hwang I.S., Ho H., Hoffman B.B., Reaven G.M. Fructose induced insulin resistance and hypertension in rats // Hypertension. 1987. 10. P. 512?516.


16. Kim K., Lee W., Benevenga N.J. Feeding diets containing high levels of milk products or cellulose decrease urease activity and ammonia production in rat intestine // J. Nutr. 1998. V. 128. P. 1186-1191.


17. Lima M.L., Leite L.H., Gioda C.R., Leme F.O., Couto C.A., Coimbra C.C., Leite?V.H., Ferrari T.C. A novel Wistar rat model of obesity-related nonalcoholic fatty liver disease induced by sucrose-rich diet // J. Diabetes Res., 2016. https://dx.doi.org/10.1155/2016/9127076.


18. Marques C., Meireles M., Norberto S., Leite J., Freitas J., Pestanda D., Faria A., Calhau C. High-fat diet-induced obesity rat model: a comparison between Wistar and Sprague-Dawley rat // Adipocyte.2015. V. 5, 1. P. 11-21.


19. Murase T., Mizuno T., Omachi T., Onizawa K., Komine Y., Kondo H., Hase T., Tokimitsu I. Dietary diacylglycerol suppresses high fat and high sucrose diet-induced body fat accumulation in C57BL/6J mice // J. Lipid Res. 2001. V. 42, 3. P. 372?378.


20. Nakagawa T., Tuttle K., Short R., Johnson R. Hypothesis: fructose-induced hyperuricemia as a casual mechanism for the epidemic of the metabolic syndrome: Nature clinical practice // Nephrology. 2005. V. 1, 2. P. 80?86.


21. Pellizzon M.A., Billheimer J.T., Bloedon L.T., Szapary P.O., Rader D.J. Flaxseed reduces plasma cholesterol levels in hypercholesterolemic mouse models // J. Am. Coll. Nutr. ? 2007. ? V. 26, 1. P. 66-75.


22. Petricone M., Cimellaro A., Maio R., Caroleo B., Sciacqua A., Sesti G., Perticone F. Additive effect of non-alcoholic fatty liver disease on metabolic syndrome-releted endothelial dysfunction in hypertensive patients // Int. J. Mol. Sci. 2016. V. 17, 4. P. 456.


23. Phillips G.B. Relationship between serum sex hormones and glucose, insulin and lipid abnormalities in men with myocardial infarction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. V. 74, 4. P. 1729-1733.


24. Rutletge A.C., Adeli K. Fructose and the metabolic syndrome: pathophysiology and molecular mechanisms // Nutrition Rev. 2007. V. 65, 6. P. 13-23.


25. Senaphan K., Boonla O., Timinkul A., Kukongviriyapan U., Pakdeechote P., Kukongviriyapan V., Pannangpetch P., Prachaney P. Effect of ferulic acid on high-carbohydrate, high-fat diet-induced metabolic syndrome in rats // Srinagarind Med. J. 2013. V. 28. P. 211-214.


26. Shapiro A., Mu W., Roncal C. Cheng K.Y., Johnson R.J., Scarpace P.J. Fructose-induced leptin resistance exacerbates weight gain in response to subsequent high-fat feeding // Am. J. Physiol. 2008. V. 295, 5. P. 1370-1375.


27. Sutherland L.N., Capocci L.C., Turchinsky N.J. Bell R.C., Wright D.C. Time course of high-fat diet-induced reductions in adiposal tissue mitochondrial proteins: potentional mechanisms and the relationship to glucose intolerance // Am. J. Physiol. 2008. V. 295, 5. P. 1076-1083.





References


1. Vyazova L.S., Solntseva A.V., Sukalo A.V., Volokitin Ye.O., Stukach Yu.P., Kul'chitskiy V.A. Rol dofaminergicheskoy sistemi mozga v regulacii osnovnogo obmena pri modulirovanii ozhireniya u kris // Vestnik Naciyanalnay Akademii Navuk Belarusi, - 2013. . 4. S. 6-12.


2. Leshchenko D.V., Kostyuk N.V., Belyakova M.B., Yegorova Ye.N., Minyayev M.V. Leptindeficitnie i leptinresistentnie linii grizunov kak modeli metabolicheskogo sindroma // Sovremennie problemi nauki i obrazovaniya, 2015. 4. url: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=20974.


3. Makarenko I. E. Biologicheskie effekti i mehanizmi deystviya soedinenyi prirodnogo proishozhdeniya, obladayuschih inkretinopodobnim deystviem: Avtoref. diss. kand. biol. nauk. SPb., 2016. 25 s.


4. Karkischenko V.N., Klesov R.A., Stepanova O.I., Baranova O.V. Novie biomodeli metabolicheskogo sindroma // Biomedicina, 2018, 4. - S. 18-28.


5. Okovitiy S.V., Shustov E.B., Belyh M.A., Kirillova N.V., Spasenkova O.M., Ivanov A.G., Karavaeva A.V., Tkacheva A.V. Modelirovanie nealkogolnogo steatoza pecheni: osobennosti metabolicheskih izmeneniy v organizme laboratornih zhivotnih // Biomedicina, 2018. - 4. - S. 29-43


6. Reshetnyak M.V., Khirmanov V.N., Zybina N.N., Frolova M.Yu. Sakuta G.A., Kudryavtsev B.N. Model metabolicheskogo sindroma, vizvannogo kormleniem fruktozoy: patogeneticheskie vzaimosvyazi obmennih narusheniy // Med. akad. zhurn. 2011. T. 11, . 3. S. 23-27.


7. Taton' Y.A. Ozhirenie: patofisiologiya, diagnostika, lechenie: Per. s pol. ? Varshava: Polsk. med. Izdat-vo, 1981. 363 s.


8. Bonora E., Kiechl S., Willeit J, Oberhollenzer F., Egger G., Targher G., Alberiche M., Bonadonna R.C., Muggeo M. Prevalence of insulin resistance in metabolic disorders: the Bruneck study // Diabetes. 1998. V. 47, 10. P. 1643-1649.


9. Buettner R., Scholmerich J., Bollheimer L.C. High fat diets: modeling in the metabolic disorders of human obesity in rodents // Obesity. 2007. V. 15, 4. P. 798-808.


10. Cahova M., Dankova H., Palenickova E., Papackova Z., Kazdova L. The opposite effects of high-sucrose and high-fat diet on fatty acid oxidation and very low density lipoprotein secretion in rat model of metabolic syndrome // J. Nutr. Metab., 2012. https://dx.doi.org/10.1155/2012/757205.


11. Castellanos Jankiewicz A.K., Rodrigues Peredo S.M., Cardoso?Saldana G., Díaz Díaz E., Tejero Barrera M.E., del Bosque Plata L., Carbó Zabala R. Adipose tissue redistribution caused by an early consumption of a high sucrose diet in a rat model // Nutr. Hosp. 2015. V. 31, 6. P. 2546-2553.


12. de Castro U.G.M., dos Santos R.A.S., Silva M.E., de Lima W.G., Campagnole-Santos M.J., Alzamora A.C. Age-dependent effect of high-fructose and high-fat diets on lipid metabolism and lipid accumulation in liver and kidney of rats // Lipids in Health and Disease. 2013. V. 12, 136. P. 112?136.


13. Elizondo-Montemayor L., Ugalde-Gasas P.A., Lam-Francol L., Bustamante-Careaga H., Serrano-Gonzalez M., Gutierrez N.G., Martinez U. Association of ALT and metabolic syndrome among Mexican children // Obes. Res. Clin. Pract. 2014. V. 8, 1. P. 79-87.


14. Hsu C.L., Wu C.H., Huang S.L., Yen G.C. Phenolic compounds rutin and o-coumaric acid ameliorate obesity induced by high-fat diet in rats // J. Agricult. Food. Chem. 2009. V. 57., 3. P. 425-431.


15. Hwang I.S., Ho H., Hoffman B.B., Reaven G.M. Fructose induced insulin resistance and hypertension in rats // Hypertension. 1987. 10. P. 512-516.


16. Kim K., Lee W., Benevenga N.J. Feeding diets containing high levels of milk products or cellulose decrease urease activity and ammonia production in rat intestine // J. Nutr. 1998. V. 128. P. 1186-1191.


17. Lima M.L., Leite L.H., Gioda C.R., Leme F.O., Couto C.A., Coimbra C.C., Leite?V.H., Ferrari T.C. A novel Wistar rat model of obesity-related nonalcoholic fatty liver disease induced by sucrose-rich diet // J. Diabetes Res., 2016. https://dx.doi.org/10.1155/2016/9127076.


18. Marques C., Meireles M., Norberto S., Leite J., Freitas J., Pestanda D., Faria A., Calhau C. High-fat diet-induced obesity rat model: a comparison between Wistar and Sprague-Dawley rat // Adipocyte. 2015. V. 5, 1. P. 11-21.


19. Murase T., Mizuno T., Omachi T., Onizawa K., Komine Y., Kondo H., Hase T., Tokimitsu I. Dietary diacylglycerol suppresses high fat and high sucrose diet-induced body fat accumulation in C57BL/6J mice // J. Lipid Res. 2001. V. 42, 3. P. 372-378.


20. Nakagawa T., Tuttle K., Short R., Johnson R. Hypothesis: fructose-induced hyperuricemia as a casual mechanism for the epidemic of the metabolic syndrome: Nature clinical practice // Nephrology. 2005. V. 1, 2. P. 80-86.


21. Pellizzon M.A., Billheimer J.T., Bloedon L.T., Szapary P.O., Rader D.J. Flaxseed reduces plasma cholesterol levels in hypercholesterolemic mouse models // J. Am. Coll. Nutr. 2007. V. 26, 1. P. 66-75.


22. Petricone M., Cimellaro A., Maio R., Caroleo B., Sciacqua A., Sesti G., Perticone F. Additive effect of non-alcoholic fatty liver disease on metabolic syndrome-releted endothelial dysfunction in hypertensive patients // Int. J. Mol. Sci. 2016. V. 17, 4. P. 456.


23. Phillips G.B. Relationship between serum sex hormones and glucose, insulin and lipid abnormalities in men with myocardial infarction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. V. 74, 4. P. 1729-1733.


24. Rutletge A.C., Adeli K. Fructose and the metabolic syndrome: pathophysiology and molecular mechanisms // Nutrition Rev. ? 2007. ? V. 65, 6. P. 13-23.


25. Senaphan K., Boonla O., Timinkul A., Kukongviriyapan U., Pakdeechote P., Kukongviriyapan V., Pannangpetch P., Prachaney P. Effect of ferulic acid on high-carbohydrate, high-fat diet-induced metabolic syndrome in rats // Srinagarind Med. J. 2013 V. 28. P. 211-214.


26. Shapiro A., Mu W., Roncal C. Cheng K.Y., Johnson R.J., Scarpace P.J. Fructose-induced leptin resistance exacerbates weight gain in response to subsequent high-fat feeding // Am. J. Physiol. 2008. V. 295, 5. P. 1370-1375.


27. Sutherland L.N., Capocci L.C., Turchinsky N.J. Bell R.C., Wright D.C. Time course of high-fat diet-induced reductions in adiposal tissue mitochondrial proteins: potentional mechanisms and the relationship to glucose intolerance // Am. J. Physiol. 2008. V. 295, 5. P. 1076-1083.