低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟microRNA表達及脂代謝的調節(jié)研究
本文關鍵詞:低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟microRNA表達及脂代謝的調節(jié)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:低氧訓練能降低體重和體脂,調節(jié)血脂含量和機體脂代謝。MicroRNA(miRNA)是一類內源性單鏈非編碼小分子RNA,通過與靶基因3’端非翻譯區(qū)(Untranslate Region, UTR)結合,在轉錄后水平調節(jié)機體脂代謝。但低氧訓練是否影響肝臟miRNA的表達,是否通過改變miRNA的表達對肝臟脂代謝進行調節(jié)還不清楚。本文通過研究高脂飲食大鼠肝臟miRNA和脂代謝相關基因蛋白的表達特征,以及低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟miRNA和脂代謝相關基因、蛋白表達的影響,探討低氧訓練調節(jié)高脂飲食大鼠肝臟脂代謝可能的分子機制。 材料與方法: 本實驗分為兩部分,第一部分利用100只21天齡離乳雄性Sprague Dawley(SD)大鼠,適應性喂養(yǎng)1周后隨機分為兩組,正常飲食組10只,高脂飲食組90只,12周后從高脂飲食組挑選體重大于正常組平均體重的大鼠用于后續(xù)實驗研究,并從中隨機選10只以正常飲食組作為對照檢測體重、體脂和血清甘油三酯(Triglyceride, TG)、總膽固醇(Total Cholesterol, TC)、低密度脂蛋白膽固醇(Low Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HighDensity Lipoprotein Cholesterol, HDL-C)、游離脂肪酸(Free Fatty Acid, FFA)含量;取大鼠肝右葉,miRNA芯片檢測肝臟722個成熟miRNA的表達;利用SYBRgreen real-time PCR和酶聯(lián)免疫吸附實驗(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)檢測肝臟中過氧化物酶體增殖物激活受體(Peroxisome ProliferatorActivated Receptor, PPAR)、脂肪酸合成酶(Fatty Acid Synthetase, FAS)、肉毒堿棕櫚;D移酶1A(Carnitine Palmitoyl Transferase1A, CPT1A)、脂肪酸轉位酶(FattyAcid Translocase, FAT/CD36)、載脂蛋白AI(ApolipoproteinAI,ApoAI)等調節(jié)脂代謝的重要基因、蛋白表達水平,研究高脂飲食對大鼠肝臟miRNA表達和脂代謝的影響,探討差異表達miRNA與肝臟脂代謝的關系。第二部分挑選出的高脂組大鼠繼續(xù)高脂飲食喂養(yǎng),2周適應性訓練后隨機分為4組每組10只:常氧安靜組、常氧訓練組、低氧安靜組、低氧訓練組。4周后取材檢測4組大鼠體重、體脂、血脂含量;芯片檢測肝臟miRNA表達,根據(jù)miRNA芯片檢測結果挑選差異表達的miR-378b、miR-21-5p和肝臟中含量最多的miR-122-5p,PCR驗證miRNA表達;利用PCR和ELISA檢測肝臟中脂代謝相關基因蛋白表達,研究低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟miRNA表達的影響以及調節(jié)肝臟脂代謝的分子機制,探討差異表達miRNA與脂代謝的關系。 結果: 1.第一部分實驗形態(tài)指標:高脂組大鼠Lee’s指數(shù)、脂肪重、脂體比、血清TC、HDL-C、LDL-C含量比正常組大鼠顯著升高(P0.05)。 2.第一部分實驗miRNA表達:miRNA芯片結果顯示高脂組與正常組大鼠肝臟中有10個miRNA表達呈現(xiàn)顯著差異(P0.05),其中高脂組miR-203a-3p、miR-6215比正常組顯著降低,let-7f-5p、let-7a-5p、let-7c-5p、miR-352、let-7b-5p、miR-25-3p、miR-483-5p、miR-221-3p表達顯著升高。 3.第一部分實驗基因蛋白表達:高脂組比正常組大鼠肝臟FAS、ApoAI mRNA表達顯著降低(P0.05,P0.01);而PPAR和FAT/CD36mRNA表達升高,CPT1AmRNA和PPAR、FAS、CPT1A、FAT/CD36、ApoAI蛋白表達水平降低(P0.05)。 4.第二部分實驗形態(tài)指標:與常氧安靜組相比常氧訓練組大鼠體重、脂肪重、脂體比、血清FFA含量均顯著降低(P0.05);低氧安靜組大鼠體重、Lee’s指數(shù)、血清TC、HDL-C含量顯著降低,TG、FFA含量顯著升高(P0.05);低氧訓練組大鼠體重、Lee’s指數(shù)、脂肪重、脂體比、血清TC、HDL-C含量顯著降低(P0.05)。 5.第二部分實驗miRNA表達:miRNA芯片結果顯示,常氧訓練組比常氧安靜組大鼠肝臟miR-193-3p表達顯著降低(P0.05);低氧訓練組與低氧安靜組相比miR-378b、miR-21-5p表達顯著降低,miR-133b-5p、miR-146b-5p、miR-6215表達顯著升高(P0.05);低氧訓練組比常氧訓練組大鼠肝臟miR-92a-2-5p、miR-378a-3p、miR-1224表達顯著降低(P0.05);低氧訓練組與常氧安靜組相比miR-378b表達顯著降低,miR-100-5p、miR-142-3p、miR-142-5p、miR-494-3p表達顯著升高(P0.05)。Real-time PCR檢測結果顯示低氧訓練組比常氧安靜組miR-378b表達顯著降低(P0.05),低氧訓練比常氧訓練組和低氧安靜組miR-378b和miR-21-5p表達顯著降低(P0.05),與miRNA芯片結果基本一致。 6.第二部分實驗基因蛋白表達:低氧安靜組比常氧訓練組FAT/CD36mRNA表達顯著降低(P0.05),常氧訓練組比常氧安靜組ApoAI mRNA表達顯著升高(P0.05);低氧訓練組比常氧安靜組CPT1A蛋白表達顯著降低(P0.05)。訓練組分別比安靜組PPAR mRNA表達升高,低氧組分別比常氧組PPAR、FAT/CD36mRNA表達降低(P0.05)。訓練組分別比安靜組FAS、CPT1A mRNA表達降低,低氧組分別比常氧組FAS、CPT1AmRNA表達升高(P0.05)。低氧安靜組、低氧訓練組比常氧安靜組ApoAI mRNA表達升高(P0.05)。常氧訓練組、低氧安靜組、低氧訓練組比常氧安靜組大鼠肝臟PPAR蛋白表達水平降低(P0.05);訓練組分別比安靜組、低氧組分別比常氧組FAS蛋白表達水平升高(P0.05);訓練組分別比安靜組、低氧組分別比常氧組CPT1A蛋白表達水平降低(P0.05);訓練組分別比安靜組、低氧安靜組比常氧安靜組FAT/CD36蛋白表達水平降低(P0.05);常氧訓練組比常氧安靜組ApoAI蛋白表達水平降低,低氧安靜組和低氧訓練組分別比常氧安靜組ApoAI蛋白表達水平升高(P0.05)。 結論: 1.高脂飲食增加了SD大鼠體重、體脂和血脂含量,改變了大鼠肝臟10個miRNA的表達,可能通過過表達let-7家族對調節(jié)肝臟糖類代謝,增加脂肪異位聚集,但差異表達的miRNA對肝臟脂代謝相關基因的作用還不清楚。高脂飲食可能通過降低SD大鼠肝臟中脂肪酸合成關鍵基因FAS mRNA的表達,減少了肝臟中的脂肪合成;肝臟ApoAI mRNA的表達下調可能會降低血清HDL-C含量,減少膽固醇的逆向轉運。 2.常氧訓練能顯著降低高脂飲食大鼠體重、體脂和血清FFA含量,可能通過降低高脂飲食大鼠肝臟miR-193-3p的表達水平,,升高其靶基因FAS蛋白水平,增加肝臟中脂肪酸的合成。常氧訓練可能通過升高高脂飲食大鼠肝臟ApoAImRNA的表達水平,有助于增加血清HDL-C含量,增加膽固醇逆向運輸。 3.低氧訓練能更有效地降低高脂飲食大鼠體重、體脂、血清TC和HDL-C含量,可能通過降低miR-378b的表達,抑制高脂飲食大鼠體重增加,減少皮下和內臟脂肪,使大鼠能更好的抵抗高脂飲食的誘導;可能通過降低CPT1A蛋白表達抑制了長鏈脂肪酸向線粒體內的轉運,減少肝臟脂肪酸β氧化。
【關鍵詞】:高脂飲食 肝臟 miRNA 低氧暴露 低氧訓練 脂代謝
【學位授予單位】:上海體育學院
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:G804.7
【目錄】:
- 摘要7-9
- ABSTRACT9-12
- 前言12-13
- 主要縮略詞13-14
- 本實驗技術路線14-15
- 文獻綜述15-29
- 第一章 :低氧暴露及低氧訓練對體重及體脂的影響15-18
- 1 低氧暴露及低氧訓練15
- 2 低氧暴露及低氧訓練對體重的影響15-16
- 3 低氧暴露及低氧訓練對體脂的影響16
- 4 低氧暴露及低氧訓練影響體重、體脂的原因16-17
- 5 小結17-18
- 第二章 :低氧暴露及低氧訓練對脂代謝的調節(jié)18-22
- 1 低氧暴露及低氧訓練對脂代謝的調控18-21
- 2 低氧暴露及低氧訓練調控機體脂代謝可能的分子機制21-22
- 3 小結22
- 第三章 :miRNA 調節(jié)脂代謝的作用及機制22-29
- 1 miRNA 簡介22-24
- 2 miRNA 對脂代謝的調節(jié)24-27
- 3 低氧暴露對 miRNA 表達的調節(jié)27
- 4 運動對機體組織 miRNA 表達的調節(jié)27-28
- 5 運動對脂代謝的調節(jié)28
- 6 小結28-29
- 第一部分實驗:高脂飲食大鼠肝臟中 miRNA 表達及脂代謝研究29-52
- 第一章 :高脂飲食對大鼠肝臟 miRNA 表達的影響30-40
- 1 材料與方法30-34
- 2 實驗結果34-37
- 3 分析與討論37-39
- 4 結論39-40
- 第二章 :高脂飲食大鼠肝臟脂代謝重要基因、蛋白表達研究40-51
- 1 材料與方法40-47
- 2 實驗結果47-49
- 3 分析與討論49-51
- 4 結論51
- 第一部分實驗結論51-52
- 第二部分實驗:低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟 miRNA 表達及脂代謝的調節(jié)研究52-83
- 第一章 :低氧訓練對高脂飲食大鼠體重、體脂和血脂的影響53-60
- 1 材料與方法53
- 2 實驗結果53-58
- 3 分析與討論58-59
- 4 結論59-60
- 第二章 :低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟 miRNA 表達的影響60-74
- 1 材料與方法60-66
- 2 實驗結果66-71
- 3 分析與討論71-73
- 4 結論73-74
- 第三章 :低氧訓練對高脂飲食大鼠肝臟脂代謝相關基因、蛋白表達的影響74-82
- 1 材料與方法74-75
- 2 實驗結果75-79
- 3 分析與討論79-82
- 4 結論82
- 第二部分實驗結論82-83
- 后續(xù)研究設想83-84
- 致謝84-85
- 附錄材料85-86
- 參考文獻86-96
【參考文獻】
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本文編號:432253
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