高脂饮食对乌拉坦诱导的C57BL/6J小鼠肺癌易感性影响及其机制初步研究

摘要

背景：近年来肥胖的患病率在全球范围内急剧增加，研究表明，肥胖可增加心血管疾病、糖尿病、关节炎、癌症等健康问题的危险性。肺癌作为肿瘤中最常见、死亡率最高的肿瘤，并没有包括在肥胖最倾向的恶性肿瘤队列中，甚至有流行病学资料显示肥胖是肺癌的保护性因素。由于缺乏相关的机制研究，肥胖在肺癌发生的作用仍然未知。
　　目的：建立肥胖小鼠肺癌模型，观察高脂饮食所导致的肥胖是否影响乌拉坦诱导的C57BL/6J小鼠肺癌发生发展，并初步探讨其相关机制。
　　材料与方法：选取6-8周龄的雄性健康C57BL/6J小鼠，随机分为两组，分别喂以普通饮食（Normal Diet, ND）和高脂饮食（High Fat Diet, HFD）。适应饲养3周后，每组小鼠再随机分为对照组和诱发性肺癌实验组。所有实验组小鼠接受每周一次腹腔注射乌拉坦（1mg/g体重），对照组接受同等体积的生理盐水作为对照，连续十周。药物注射完成15周后（实验28周）对肿瘤发生进行评估。在实验的不同时间点（实验13周，实验28周）处死小鼠，收取血清，肺泡灌洗液，肺组织等进行检测。造模期间每3天投食观察一次，每周测定小鼠体重并进行记录。酶联免疫吸附测定（Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）小鼠血清瘦素（Leptin, LEP）的表达、Diff-Quik染色对支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluids, BALF）细胞分类计数。同时应用免疫组织化学（immunohistochemistry, IHC）测定肺组织炎症细胞的改变、western blotting方法检测肺组织中炎症相关蛋白以及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）、信号转导子和转录激活子3（signal transducer and activator of transcription3, STAT3）信号通路相关蛋白等表达。
　　结果：与普通饮食小鼠相比，高脂饮食小鼠发生糖耐量和胰岛素耐量受损，体重呈现显著差异，说明肥胖小鼠模型构建成功。实验28周时，HFD中小鼠平均荷瘤数明显高于ND小鼠，肺部肿瘤相关炎症反应明显增强。肺组织中炎症细胞如巨噬细胞和中性粒细胞在HFD组中较ND组增多。肺泡灌洗液中，HFD组的细胞总数明显高于ND组，巨噬细胞（macrophages, MQ），中性粒细胞（polymorphonucleated cells, PMN）和淋巴细胞（lymphocyteswas, Lym）数量均增多；PMN和Lym的比例明显高于ND组。初步机制探讨发现：乌拉坦诱发性肺癌模型中HFD组小鼠血清LEP表达较ND组明显上调，肺组织mTOR、STAT3等蛋白的活化也呈上调趋势。
　　结论：高脂饮食所致肥胖可增强C57BL/6J小鼠乌拉坦诱发性肺癌的发生发展；其机制可能与LEP、mTOR、STAT3的活化有关。