MSG诱导的肥胖对雌雄大鼠的差异及性别关键调控作用的研究
2026-01-26 来源:本站 点击次数:41近年来，肥胖已成为席卷全球的公共卫生危机。大多数人把肥胖简单理解为“体重超标”，然而越来越多的科学研究揭示，肥胖不止是体型问题——它会悄悄损害我们的大脑功能，干扰学习与记忆，甚至可能破坏我们的遗传物质。
在肥胖研究的诸多模型中，谷氨酸钠（Monosodium Glutamate, MSG，即味精）诱导的肥胖模型因其能够模拟人类内脏脂肪堆积和代谢紊乱的特点，成为科学家探索肥胖机制的重要工具。过往研究多聚焦于雄性动物，但一个问题长期被忽视：肥胖对雄性和雌性的影响是否相同？如果不同，差异在哪里？本文介绍的研究以此为切入点，系统性比较了MSG诱导的肥胖对雌雄大鼠的差异，揭示了性别的关键调控作用。
一、实验设计：“制造”一只肥胖大鼠并评估它的健康
研究团队选择了32只新生大鼠，将它们分为四组，在出生后的关键窗口期（第0、2、4、6、8、10天），研究人员给肥胖组大鼠组皮下注射MSG（剂量为每克体重4毫克）：
- 雌性对照组（8只）：注射生理盐水
- 雌性肥胖组（8只）：注射MSG
- 雄性对照组（8只）：注射生理盐水
- 雄性肥胖组（8只）：注射MSG
当大鼠长到6个月大时，研究进入评估阶段。为了评估学习与记忆能力，所有大鼠接受了经典的Morris水迷宫测试。实验装置是在一个直径1.5米的大水池中，藏有一个略低于水面的隐形平台。连续5天，每天让大鼠从不同起点下水4次寻找平台。通过诺达思的动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)，精准进行追踪记录，追踪每次试验的逃避潜伏期（到达平台的时间）、游泳距离和游泳速度，最长持续时间为两分钟。完成学习阶段后，隔一天进行记忆测试：悄悄撤走平台，记录大鼠经过先前平台位置的次数，以及在目标象限内的游泳速度、花费时间和行进距离。
对大鼠焦虑样行为的测试是在一个圆形空水箱中，将大鼠置于中心，使用诺达思的动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)追踪它在5分钟内探索中心区域的次数和时长，以及速度等。动物越焦虑，就越倾向于待在边缘安全区域，不敢进入空旷的中心。
除此之外，研究人员提取了每只大鼠的海马体，检测其中的总氧化状态（TOS）、总抗氧化状态（TAS）水平，并计算氧化应激指数（OSI），以判断肥胖是否导致大脑处于“氧化攻击”状态。
另外，研究人员从大鼠血液中分离出淋巴细胞，进行“Comet试验”，量化DNA损伤的参数包括头部长度、头部强度、尾部长度、尾部强度、尾部矩和尾部迁移。
最后，研究人员通过解剖测量每只大鼠的腹部脂肪总量。
二、研究结果：肥胖损害不分性别，但DNA损伤“重女轻男”
1. 肥胖成功诱导，雌性脂肪堆积更甚
结果证实，MSG注射成功诱导了肥胖。所有肥胖组大鼠的腹部脂肪量都显著高于对照组。一个清晰的性别差异出现了：雌性大鼠的腹部脂肪堆积程度显著高于雄性大鼠（图1）。新生大鼠皮下注射谷氨酸钠（MSG）会显著增加成年雌性大鼠腹部脂肪的含量。
水迷宫测试的结果清晰地描绘出肥胖对认知的打击：
学习过程受阻：在5天的训练中，正常大鼠越来越熟练，找到平台的时间一天比一天短。而肥胖大鼠直到实验最后一天才出现明显改善。对照组大鼠每天到达平台所需的距离较短，而肥胖组大鼠在成功之前需要更远的距离。在为期五天的学习测试中，雌性大鼠的游泳速度明显高于雄性大鼠。然而，这并没有为雌性大鼠在学习测试中提供优势。这些发现表明，味精诱导的肥胖会损害雌性和雄性大鼠的学习能力。
记忆能力下降：在记忆测试中，肥胖对记忆的影响是显著的。肥胖组大鼠到达平台位置的次数减少（图2A）。此外，肥胖大鼠在平台所在的目标象限花费的时间较少（图2B）。而且，肥胖大鼠在目标象限的行进距离显著减少（图2C）。图2（D）为大鼠的游泳速度，图2（E）为大鼠游泳行为的示范表现。
这种认知损害在雄性和雌性肥胖大鼠中程度相当，没有显著差异。也就是说，无论性别，肥胖对大脑学习记忆功能的“杀伤力”是均等的。
3. 焦虑行为：肥胖并无影响
性别、肥胖以及性别与肥胖的交互作用对大鼠的焦虑水平没有显著影响。当比较所有组时，在通过水箱中心的次数和在中心花费的时间百分比方面没有发现差异。当评估所有组的运动障碍时，大鼠具有相似的速度。这些结果表明，味精引起的肥胖对雌性和雄性大鼠的焦虑样行为没有影响。
4. 大脑氧化应激并未有影响
结果显示，性别对TOS、TAS和OSI水平没有显著影响。相比之下，肥胖对TAS有显著影响。然而，在性别与肥胖交互作用的TOS、TAS或OSI值中，未观察到具有统计学意义的差异。
5. 雌性独受“基因之伤”
Comet试验的结果，揭示了鲜明的性别差异：在所有参数中，与男性相比，女性始终表现出更大的DNA损伤，表现为更长的尾长、更高的尾部强度和增加的迁移率。与对照组比较：雌性肥胖大鼠相比雌性对照组，头部强度、尾部强度、尾部长度、尾部力矩和尾部迁移均存在显著差异；而雄性肥胖大鼠与雄性对照组之间，却没有发现明显的DNA损伤差异。
换句话说，MSG诱导的肥胖，对雌性大鼠造成了显著的遗传毒性，而雄性大鼠的DNA似乎在一定程度上“幸免于难”。
三、讨论与启示
在MSG诱导的雌性和雄性大鼠中，均观察到腹部脂肪组织显著增加，雌性脂肪堆积更显著。MSG诱导的肥胖对雄性和雌性大鼠的学习和记忆的有害影响相似。有趣的是，两性均未表现出与肥胖相关的焦虑样行为改变或海马体中的氧化应激水平改变。然而，在肥胖的雌性大鼠中存在显著差异，她们的血细胞中显示出DNA损伤的迹象，而雄性大鼠中未观察到这种现象。
对于公众而言，维持健康体重不仅是为了身材，更是为了长远的脑健康和基因组的稳定性。这项研究呼吁需要更多关注女性的特殊性，并发展出更具性别针对性的健康促进策略。
参考文献
Altintas, Fatih, et al. “Impact of monosodium glutamate-induced obesity on learning, memory, and DNA damage: Sex-based comparative study in rats.” Physiology & Behavior 292 (2025): 114822.
更多精彩内容，欢迎关注我们的公众号
