本文關(guān)鍵詞：低氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠骨骼肌AMPK-PGC-1α及其下游分子介導(dǎo)脂代謝的影響

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【摘要】：由于社會(huì)物質(zhì)豐富,人類(lèi)飲食習(xí)慣趨于高脂高糖,由此往往容易引起脂肪堆積、糖脂代謝紊亂,隨之所出現(xiàn)的肥胖狀態(tài)已正逐漸成為影響人類(lèi)健康的危險(xiǎn)因素之一。肥胖人群往往伴隨著糖脂代謝紊亂,骨骼肌脂肪酸氧化失衡,脂肪細(xì)胞分化失調(diào)等現(xiàn)象。骨骼肌作為機(jī)體重要耗能組織之一,是能量代謝重要場(chǎng)所,其代謝穩(wěn)態(tài)是維持骨骼肌健康乃至整個(gè)機(jī)體健康的基本前提與重要保證。研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)可有效降低血脂、血糖,改善骨骼肌脂肪酸氧化代謝,預(yù)防肥胖,也有研究發(fā)現(xiàn)低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠骨骼肌脂肪酸氧化相關(guān)基因表達(dá)的良性影響。AMPK是骨骼肌的能量感受器,PGC-1α在骨骼肌脂肪酸氧化代謝中起著重要作用,研究證實(shí)常氧狀態(tài)下,AMPK作為PGC-1α的重要調(diào)節(jié)因子,可活化PGC-1α,可增強(qiáng)骨骼肌線粒體發(fā)生,并促進(jìn)脂肪酸氧化。然而,低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)是否影響營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠骨骼肌中AMPK-PGC-1α及其下游分子的表達(dá),尚不清楚。研究目的:本研究通過(guò)高脂膳食飼養(yǎng)構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠模型和低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)模型,觀察低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)方式對(duì)大鼠骨骼肌細(xì)胞中AMPK-PGC-1α及其下游分子的影響,探討低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)中AMPK-PGC-1α及其下游分子對(duì)骨骼肌脂肪酸氧化代謝的適應(yīng)性調(diào)控,為低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)改善脂代謝提供新靶點(diǎn)和新途徑。研究方法:100只健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為2組:普通膳食對(duì)照組(20只)和高脂膳食建模組(80只),經(jīng)過(guò)7周高脂膳食飼養(yǎng)后,營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠建模成功。建模后(共60只)隨機(jī)分為6組:常氧安靜組(A組,N=10)、常氧耐力運(yùn)動(dòng)組(AE組,N=10)、16.3%低氧安靜組(B組,N=10)、16.3%低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)組(BE組,N=10)、13.3%低氧安靜組(C組,N=10)、13.3%低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)組(CE組,N=10),均繼續(xù)高脂膳食飼養(yǎng),各個(gè)運(yùn)動(dòng)組均進(jìn)行8周耐力訓(xùn)練,即20 m/min,40 min/d,5 d/w。末次運(yùn)動(dòng)24h后處死大鼠并取樣(血清和腓腸肌),試劑盒測(cè)定血脂四項(xiàng)和血糖(BG)濃度,ELISA試劑盒測(cè)試大鼠血液中的瘦素和脂聯(lián)素濃度,Western blot測(cè)定大鼠骨骼肌組織中AMPK蛋白、p AMPK蛋白、PGC-1α、PPARα和Lipin1蛋白表達(dá)量,免疫組織化學(xué)法檢測(cè)大鼠骨骼肌細(xì)胞中p AMPK蛋白、PGC-1α、PPARα、Lipin1蛋白的表達(dá)與定位,實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)PGC-1α及其下游分子(PPARα、Lipin1、CPT-1、MCAD、PPARγ)的m RNA的表達(dá)。研究結(jié)果:1)營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠建模指標(biāo):7周高脂膳食可誘導(dǎo)大鼠體重、BMI、BG、CHO、LDL-c、TG含量顯著性增加或非常顯著性增加(P0.05或P0.01),即營(yíng)養(yǎng)性肥胖模型成功建立;2)低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,大鼠血液指標(biāo)及形態(tài)學(xué)指標(biāo):從第2周開(kāi)始,低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠體重的調(diào)節(jié)作用顯著性?xún)?yōu)于低氧或耐力運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)作用,并可有效改善大鼠的BMI值和附睪脂肪百分比;低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,不同濃度低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)組大鼠血液中瘦素表達(dá)均非常顯著性增加(P0.01),脂聯(lián)素表達(dá)則非常顯著性減少(P0.01);低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,不同濃度低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)組大鼠的BG、TG、TC、LDL-c、HDL-c表達(dá)均非常顯著性下降或顯著性降低(P0.01或P0.05)。3)免疫組化結(jié)果顯示:p AMPK、PGC-1α、PPARα和Lipin1蛋白的陽(yáng)性染色均呈棕褐色,呈團(tuán)狀或零星狀分布細(xì)胞質(zhì),其分布區(qū)域或陽(yáng)性程度隨不同方式干預(yù)而呈不同強(qiáng)弱狀態(tài)。4)Western blot結(jié)果顯示:A組和CE組(P0.01)、B組和CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌p AMPK/AMPK的比值變化具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;AE組和CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌p AMPK/AMPK的比值變化具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組和AE組(P0.05)、A組和BE組(P0.05)、AE組和CE組(P0.05)、B組和BE組(P0.05)、C和CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌PGC-1α蛋白表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;A組和CE組(P0.01)、B組和CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌PGC-1α蛋白表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌PPARα蛋白表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;A組與AE組(P0.05)、A組與C組(P0.05)、B組與CE組(P0.05)、BE組與CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌PPARα蛋白表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌Lipin1蛋白表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。5)熒光定量PCR結(jié)果顯示:A組與CE組(P0.01)、AE組與CE組(P0.01)、B組與CE組(P0.01)、BE組與CE組(P0.01)、C組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌PGC-1αm RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.05)、B組與C組(P0.05)的大鼠骨骼肌PPARγm RNA表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;B組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌PPARγm RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.01)、AE組與CE組(P0.01)、B組與CE組(P0.01)、BE組與CE組(P0.01)、C組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌MCAD m RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.01)、AE組與CE組(P0.01)、B組與CE組(P0.01)、C組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌CPT-1 m RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;BE組與CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌CPT-1 m RNA表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌PPARαm RNA表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;B組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌PPARαm RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。A組與B組(P0.05)、AE組與B組(P0.05)、AE組與CE組(P0.05)、B組與BE組(P0.05)、BE組與CE組(P0.05)的大鼠骨骼肌Lipin1 m RNA表達(dá)具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。B組與CE組(P0.01)、C組與CE組(P0.01)的大鼠骨骼肌Lipin1 m RNA表達(dá)具有非常顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。研究結(jié)論:1.低氧或結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)可抑制大鼠食物攝取,并改善大鼠血糖及血脂,并增加血液中瘦素的含量;低氧干預(yù)可減少大鼠血液中脂聯(lián)素的含量,低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)可提高大鼠血液中脂聯(lián)素的含量。2.低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)可改善營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠骨骼肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)。低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)顯著增強(qiáng)AMPK磷酸化,上調(diào)PGC-1α蛋白表達(dá),這可能是其改善營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠骨骼肌細(xì)胞脂代謝紊亂的機(jī)制之一。3.低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)可上調(diào)PGC-1α及其下游分子(PPARγ、MCAD、CPT-1、PPARα和Lipin1)的m RNA表達(dá),其中Lipin1蛋白表達(dá)下調(diào),這可能是低氧結(jié)合耐力運(yùn)動(dòng)改善營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠骨骼細(xì)胞脂代謝紊亂的機(jī)制之一。
【學(xué)位授予單位】：上海體育學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：G804.7
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本文編號(hào)：1293119