昇糖素和胰島素對肥胖小鼠組織鉻分佈的不同影響
摘要
簡介：先前研究指出鉻 (Chromium) 對調節醣類代謝與胰島素敏感性是一個重要的輔助因子，特別是囓齒類動物模式，其中有很多因素，如胰島素、高醣攝取和壓力反應 (如肥胖) 都會影響鉻的排泄與分佈。昇糖素 (Glucagon) 可以調節醣類代謝，如高昇糖素血症 (Hyperglycemia) 對糖尿病患者高血糖的發展也扮演著重要的角色。
材料方法：在本研究中，作者利用肥胖鼠模型發現昇糖素可能可以調節小鼠體內組織器官的鉻濃度。而肥胖鼠模型建立係由餵食小鼠高脂飼料，並將肥胖鼠注射單一劑量的昇糖素或胰島素，最後檢測小鼠組織器官中的鉻含量。
結果：肥胖鼠在施打昇糖素後，會顯著增加骨骼內的鉻含量，並降低脂肪和肝臟中的鉻含量；相反的，施打胰島素後，會顯著降低骨骼內的鉻含量，反而增加脂肪、肝臟和肌肉中的鉻含量。
結論：結果顯示昇糖素和胰島素對小鼠的骨骼、脂肪、肝臟和肌肉的鉻含量有著不同的影響。
材料方法：
乳鉻奶粉
產品來自加特福生物科技股份有限公司 (台北，台灣)，其中成分含有325 p.p.m 的鉻及白蛋白、乳鐵蛋白等。
動物、飼料及組織
52 隻雄性 C57BL/6JNarl 小鼠飼養於恆溫 (22±2℃)，固定12小時日夜循環的飼養環境，並給予充足的飼料與飲水。小鼠總共分成四組：(i) 正常飼料組 (5008 Rodent LabDiet; PMI Nutrition International, St Louis, MO, USA); (ii) 高脂飼料組 (high-fat Rodent TestDiet; PMI Nutrition International; 67% of calories provided by fat); (iii) 高脂飼料無鉻奶粉組; 和 (iv) 高脂飼料含鉻奶粉組 (40 μg/kg bodyweight per day)。將小鼠餵食高脂飼料四週後，分成兩組，並分別餵食無鉻及含鉻奶粉四週。犧牲時老鼠先進行麻醉，再以頸椎脫臼法犧牲，並收集血液、肝臟、骨骼、肌肉及副睪脂肪，儲存於 -20℃ 待分析。
注射胰島素或昇糖素
八週後小鼠進行胰島素 (2 IU/kg, i.p.; Lilly. Indianapolis, IN, USA) 、昇糖素 (200 μg/kg, i.p.; Sigma, St Louis, MO, USA) 或生理食鹽水 (控制組) 注射，血液於注射後一小時回收，並測量血糖值。
生化分析
八週後，小鼠進行隔夜禁食並利用血糖機 (One Touch II; LifeScan, Milpitas, GA, USA) 測量血糖，血清胰島素和昇糖素利用ELISA 商業套組進行分析。Ultra Sensitive Mouse Insulin ELISA Kit (Crystal Chem, Chicago, IL, USA) and the Glucagon Quantikine ELISA Kit (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA)。
鉻分析
組織硝化於 65% 硝酸並 65℃ 加熱一小時，鉻分析利用火焰式原子吸收光譜儀 (Atomic absorption spectrophotometry ) (Hitachi Z-2000 series polarized Zeeman atomic absorption spectrophotometer; Hitachi Co. Ltd, Tokyo, Japan) 進行測量。
葡萄糖耐量試驗
小鼠隔夜禁食後腹腔注射葡萄糖 (0.5 g/kg)，分別測量0、30、90 和180 分鐘的血糖值。
統計分析
數據表示以 mean ± SD. 統計分析法以 Student’s t-test in Microsoft EXCEL 進行計算 (Microsoft, Richmond, WA, USA). P < 0.05 表示有顯著性差異。
結果：
高脂飲食對鉻分佈的影響
圖一顯示餵食高脂飼料的小鼠體重 (a) 與血糖 (b) 都會高於餵食一般飼料的小鼠。而攝食高脂飼料小鼠血液中鉻含量也顯著高於攝食一般飼料的小鼠 (表一)。但相反的，攝食高脂飼料小鼠骨骼、脂肪、肝臟及肌肉中的鉻含量顯著低於攝食一般飼料的小鼠 (表一)。這結果表示高脂飲食會使鉻累積於不同組織中。