徐建方，馮連世，張 漓，路瑛麗，王雪冰

常壓低氧耐力訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠Visfatin水平的影響

徐建方，馮連世，張 漓，路瑛麗，王雪冰

目的：通過建立肥胖大鼠低氧訓(xùn)練模型，觀察血清Visfatin含量和脂肪組織Visfatin基因表達(dá)水平，探討低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠Visfatin的影響。方法：單純性肥胖大鼠建模成功后，篩選130只隨機(jī)分為13組：對(duì)照0周組，低氧安靜1、2、3、4周組，常氧訓(xùn)練1、2、3、4周組，低氧訓(xùn)練1、2、3、4周組。低氧環(huán)境模擬海拔3 500 m(氧濃度13.6%)；常氧和低氧訓(xùn)練組分別以25 m/min、20 m/min進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練，各訓(xùn)練組持續(xù)運(yùn)動(dòng)1 h/d、6 d/w、1～4周。采用ELISA法測(cè)試血清Visfatin含量，熒光定量PCR法測(cè)試附睪脂肪Visfain mRNA相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果：1)肥胖大鼠0周時(shí)血清Visfatin含量(50.095±9.092 μg/L)顯著高于其他各周(P<0.01)，常氧訓(xùn)練第1、2、3、4周時(shí)分別為17.856±3.596 μg/L、27.002±10.475 μg/L、26.866±7.107 μg/L、36.385±5.455 μg/L，低氧安靜組第1、2、3、4周時(shí)分別為22.382±6.356 μg/L、24.662±6.654 μg/L、25.764±9.382 μg/L、34.504±6.946 μg/L，低氧訓(xùn)練組第1、2、3、4周時(shí)分別為17.227±5.106 μg/L、18.360±5.181 μg/L、15.065±4.466 μg/L、16.689±7.728 μg/L；常氧訓(xùn)練和低氧安靜組，其變化趨勢(shì)一致，第1周顯著性下降(P<0.01)，隨后回升；而低氧訓(xùn)練組一直保持在低水平，后3周均顯著低于其他兩組(P<0.01)。2)肥胖大鼠0周時(shí)脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量為0.0658±0.0263，常氧訓(xùn)練組第1、2、3、4周時(shí)分別為0.0569±0.0237、0.0499±0.0130、0.0653±0.0288、0.1071±0.0437，第4周時(shí)顯著高于第1、2、3周時(shí)水平(P<0.01)；低氧安靜組第1、2、3、4周時(shí)分別為0.0883±0.0442、0.0990±0.0570、0.0507±0.0178、0.0883±0.0312；低氧訓(xùn)練組第1、2、3、4周時(shí)則表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，分別為0.1102±0.0368、0.0845±0.0238、0.0679±0.0245、0.0668±0.0298，低氧訓(xùn)練第4周時(shí)其相對(duì)表達(dá)量低于常氧訓(xùn)練和低氧安靜組，與常氧訓(xùn)練組比較差異顯著(P<0.05)。結(jié)論：1)低氧訓(xùn)練控制肥胖大鼠血清Visfatin水平較常氧訓(xùn)練和低氧安靜更為有效；2)與常氧訓(xùn)練和低氧安靜比較，低氧訓(xùn)練下調(diào)脂肪組織Visfatin基因表達(dá)作用更明顯。

低氧訓(xùn)練；肥胖；內(nèi)脂素；鼠；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

隨著對(duì)代謝綜合征研究的逐步深入，越來越多的研究表明，脂肪組織不僅是機(jī)體重要的能量儲(chǔ)存庫，更是機(jī)體中最大的內(nèi)分泌器官，合成和分泌Leptin、Resistin、TNF-α、IL-6、Adiponectin和Visfatin等重要的脂肪細(xì)胞因子參與機(jī)體的糖代謝、脂代謝和炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)，在糖尿病、代謝綜合征、心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。其中，Visfatin是近幾年新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)主要由內(nèi)臟脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子，發(fā)揮類胰島素生物效應(yīng)，具有降低血糖，促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化、生長、蓄積，抑制肝糖原的釋放和促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞成熟等作用，因此，被認(rèn)為是與肥胖和糖尿病密切相關(guān)的重要因子，也是當(dāng)前代謝綜合征研究的有關(guān)熱點(diǎn)之一[6,7,10]。低氧環(huán)境對(duì)機(jī)體的影響是醫(yī)學(xué)、生物學(xué)的研究熱點(diǎn)，特別是隨著HIF-1a的深入研究，研究人員也試圖去揭示低氧對(duì)Visfatin的影響。Katsumori等[15]發(fā)現(xiàn)，3T3-L1脂肪細(xì)胞在1%O2濃度的低氧環(huán)境下培養(yǎng)6 h和12 h后，Visfatin mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)1.3倍，且與VEGF mRNA變化同步。他們同時(shí)指出，低氧環(huán)境下，HIF-1a通路在上調(diào)Visfatin mRNA表達(dá)時(shí)扮演重要角色。BAEB等[4]也報(bào)道，低氧能顯著誘導(dǎo)MCF7乳腺癌細(xì)胞中Visfatin mRNA表達(dá)、上調(diào)其蛋白水平，并認(rèn)為，Visfatin基因受HIF-1a的調(diào)控，是HIF-1a直接調(diào)控的目的基因之一。因此，Visfatin被認(rèn)為在低氧組只中時(shí)激活細(xì)胞的糖攝入，以維持低氧環(huán)境下所需的ATP水平；激活A(yù)kt誘導(dǎo)血管的生成，以適應(yīng)低氧環(huán)境[15]。

隨著對(duì)Visfatin認(rèn)識(shí)的逐步深入，運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖和糖尿病患者Visfatin影響的研究也逐步展開，詹曉梅等[2]檢索2005年以來的相關(guān)文獻(xiàn)，采用Meta分析法觀察運(yùn)動(dòng)干預(yù)肥胖與2型糖尿病患者Visfatin水平的效果時(shí)，指出肥胖及2型糖尿病患者Visfatin水平均高于健康人群，而且，長期中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖和2型糖尿病患者Visfatin水平具有積極的調(diào)節(jié)作用。Haus等[12]對(duì)16名志愿者(年齡=65±1歲，BMI=33.4±1.5 kg/m2)進(jìn)行為期12周85%最大心率強(qiáng)度的訓(xùn)練(5 d/w，60 min/d)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除有氧能力提高、體重及脂肪下降外，血漿Visfatin水平由16.9±2.2 ng/ml顯著下降到14.5±1.8 ng/ml，同時(shí)，其變化與胰島素水平顯著正相關(guān)(r=0.56)。他們認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)引起血漿Visfatin下降可能是由于體重下降和體成分改變所導(dǎo)致[12]。雖然低氧減控體重方面的研究甚多，但低氧環(huán)境訓(xùn)練在影響體成分的同時(shí)如何改善機(jī)體的Visfatin水平目前國內(nèi)外相關(guān)研究甚少。因此，本研究通過建立單純營養(yǎng)性肥胖大鼠模型，觀察低氧安靜、常氧訓(xùn)練和低氧訓(xùn)練3種條件下肥胖大鼠血清Visfatin含量和脂肪組織Visfatin mRNA表達(dá)的變化，探討常壓低氧耐力訓(xùn)練對(duì)機(jī)體Visfatin水平的影響，以期從Visfatin角度分析低氧減肥的效果。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

出生21天的離乳雄性SD大鼠，經(jīng)高脂飼料喂養(yǎng)10周，肥胖模型驗(yàn)證成功后，繼續(xù)高脂飼料喂養(yǎng)2周，分籠飼養(yǎng)，每籠5只，室溫21℃～23℃，濕度40%～60%，自然光照，高脂飼料自由飲食。

1.2 動(dòng)物分組及訓(xùn)練安排

根據(jù)體重、適應(yīng)性訓(xùn)練情況,130只肥胖大鼠隨機(jī)分為13組，各組之間體重?zé)o顯著性差異；分組后的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按表1安排生活和訓(xùn)練。

1.3 取材

對(duì)照0周組在分組當(dāng)天，低氧安靜、常氧訓(xùn)練、低氧訓(xùn)練的1、2、3、4周組分別在正式實(shí)驗(yàn)開始后的第1、2、3、4周周末取材。對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行稱重，按0.3 ml/100 g體重劑量腹腔注射10%水合三氯乙醛溶液麻醉大鼠。腹主動(dòng)脈取血后，37℃水浴30 min，3 000 rpm離心15 min，吸取血清，待測(cè)；分離出腎周脂肪，分裝、液氮中保存，待測(cè)。

1.4 試劑與儀器

主要試劑：Trizol、oligo dT、RNA酶抑制劑、M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶(Invitrogen)，dNTP(Promega)，TaqTM Hot Start Version(TaKaRa)，Reference Dye for Quantitative PCR (ROX )(Sigma)，Eva Green Dye(Biotium)。

主要儀器：MULTISKAN MK3全自動(dòng)多功能酶標(biāo)儀(Thermo，USA)、ABI 7300 Sequence Detection System、Nanodrop ND-1000 Spectrophotometer(Nanodrop technologies)、MINI shaker(MH-1，kylin-Bell Lab Instruments QILINBEIER)。

1.5 測(cè)試方法

血清Visfatin含量的測(cè)試采用雙抗體兩步夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)，具體操作過程依說明書進(jìn)行。脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量采用定量熒光PCR測(cè)試，測(cè)試步驟如下：

表 1 本研究各組大鼠生活及訓(xùn)練安排一覽表Table 1 Arrangement of Living and Training(n=10)

1.5.1 總RNA 提取

總RNA 提取參照試劑盒說明書，采用紫外分光光度儀測(cè)定RNA 260 nm/280 nm OD 值檢驗(yàn)RNA 純度和進(jìn)行定量，要求比值在1.8～2.0 之間，并按以下公式計(jì)算RNA 含量：RNA 含量(μg/ml)=稀釋倍數(shù)×OD260值×40。

1.5.2 逆轉(zhuǎn)錄

逆轉(zhuǎn)錄過程參照試劑盒說明書進(jìn)行?？偡磻?yīng)體系含1 μg 模板(RNA)、2 μl 逆轉(zhuǎn)錄10 Buffer、2 μl dNTP 混合物(10 mM)、0.5 μl RNasin Inhibitor、15U AMV 逆轉(zhuǎn)錄酶、0.5 μg Oligo(dT)引物、1.0 μl、RNase Inhibitor(MBI)，最后加無RNA 酶水至20 μl。

1.5.3 引物設(shè)計(jì)

genbank 查詢mRNA 原序列，選擇合適的序列范圍，采用primer 5引物設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)適合于SYBR Green Kit 方法的引物，引物長21～24 bp，退火溫度58℃～60℃，然后將所選引物用Primer select 5軟件進(jìn)行分析，選取二級(jí)結(jié)構(gòu)最小的一對(duì)引物作為正式目的基因的擴(kuò)增引物。引物由上海生物工程有限公司合成。

引物序列：β-actin FW：CCCATCTATGAGGGTTACGC,RV：TTTAATGTCACGC- ACGATTTC,產(chǎn)物長度150 bp；Visfatin FW：AAGTAAAGGCTGTTCCTGAGGGCT,RV：TCTCAATCCAGTTGGTGAGCCAGT,產(chǎn)物長度105 bp；

1.5.4 RQ-PCR 檢測(cè)

1)RQ-PCR 反應(yīng)體系的配制(本實(shí)驗(yàn)采用20 μl 反應(yīng)體系)：在Real-time PER 管中依次加入cDNA(1 μl)、上游引物(1.2 μl)、下游引物(1.2 μl )和2×定量PCR 優(yōu)化試劑盒(10 μl)，用水補(bǔ)足20 μl；2)設(shè)定RQ-PCR 反應(yīng)條件：50℃ 2 min,95℃ 10 min,95℃ 15s，60℃ 1 min,共40 cycles；3)測(cè)CT 值并分析RV熔解曲線；4)每個(gè)樣本重復(fù)3次；5)以β-actin 作為內(nèi)參，依據(jù)CT 比較法進(jìn)行相對(duì)定量分析，△Ct=Ct(目的基因)-Ct(內(nèi)參基因，△△Ct=△Ct(實(shí)驗(yàn)組)-△Ct(對(duì)照組)，相對(duì)表達(dá)量=2-△△Ct。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平定為α=0.05。將訓(xùn)練方式(常氧訓(xùn)練、低氧安靜、低氧訓(xùn)練)和訓(xùn)練時(shí)間(第1周、第2周、第3周、第4周)作為組間主因素，分別對(duì)肥胖大鼠血清Visfatin含量和脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行多因素方差分析。

2 研究結(jié)果

2.1 肥胖大鼠血清Visfatin含量的變化

0周大鼠血清Visfatin含量為50.095±9.092 μg/L，常氧訓(xùn)練、低氧安靜和低氧訓(xùn)練組大鼠Visfatin含量的均值及其變化如表2所示，方差分析結(jié)果如表3所示，訓(xùn)練類型的主效應(yīng)極顯著(P<0.01)，訓(xùn)練時(shí)間的主效應(yīng)極顯著(P<0.01)，訓(xùn)練類型與訓(xùn)練時(shí)間的交互作用極顯著(P<0.01)。

表 2 本研究肥胖大鼠血清Visfatin含量的均值一覽表Table 2 Content of Visfatin in Serum(M±SD，μg/L)

表 3 本研究肥胖大鼠血清Visfatin含量的方差分析結(jié)果一覽表Table 3 Analysis of Variance with Content of Visfatin

由于訓(xùn)練類型與訓(xùn)練時(shí)間的交互作用極顯著(P<0.01)，采用LSD法進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)。

對(duì)同一訓(xùn)練類型下不同訓(xùn)練時(shí)間的大鼠血清Visfatin含量進(jìn)行多重比較顯示：常氧訓(xùn)練組大鼠第1、2、3、4周較0周顯著降低，差異極顯著(P<0.01)；第2、3、4周較第1周則顯著升高，差異顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)；第4周較第2、3周顯著升高，差異顯著(P<0.05)；第2、3周之間差異不顯著(P>0.05)；表明常氧訓(xùn)練組大鼠血清Visfatin含量在第1周出現(xiàn)明顯下降，但從第2周開始回升，至第4周顯著高于第1、2、3周。低氧安靜組大鼠第1、2、3、4周較0周顯著降低，差異極顯著(P<0.01)；第4周較第1、2、3周顯著升高，差異顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)；第1、2、3周之間差異不顯著(P>0.05)；表明低氧安靜組大鼠血清Visfatin含量在第1周出現(xiàn)明顯下降，隨后回升，至第4周明顯升高。低氧訓(xùn)練組大鼠第1、2、3、4周較0周顯著降低，差異極顯著(P<0.01)；其余各組間差異不顯著(P>0.05)；表明低氧訓(xùn)練組大鼠血清Visfatin含量在第1周即出現(xiàn)明顯下降后，并低水平保持到訓(xùn)練結(jié)束。

對(duì)同一訓(xùn)練時(shí)間下不同訓(xùn)練類型的大鼠血清Visfatin含量進(jìn)行多重比較顯示：第1周時(shí)低氧訓(xùn)練組顯著低于低氧安靜組(P<0.05)，低氧訓(xùn)練組與常氧訓(xùn)練組差異不顯著(P>0.05)；第2周時(shí)低氧訓(xùn)練組顯著低于常氧訓(xùn)練組(P<0.05)，低于低氧安靜組，但差異不顯著(P>0.05)；第3、4周時(shí)低氧訓(xùn)練組顯著低于常氧訓(xùn)練組、低氧安靜組(P<0.01)，且低氧安靜組與常氧訓(xùn)練組間差異不顯著(P>0.05)。

2.2 肥胖大鼠脂肪組織Visfatin mRNA 相對(duì)表達(dá)量的變化

0周組大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量的均值為0.0658±0.0263，常氧訓(xùn)練、低氧安靜和低氧訓(xùn)練組大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量的均值及其變化如表4所示，方差分析結(jié)果如表5所示，訓(xùn)練類型的主效應(yīng)不顯著(P>0.05)，訓(xùn)練時(shí)間的主效應(yīng)顯著(P<0.05)，訓(xùn)練類型與訓(xùn)練時(shí)間的交互作用極顯著(P<0.01)。

表 4 本研究肥胖大鼠脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量的均值一覽表Table 4 Relative Expression Quantity of Visfatin mRNA in Adipose Tissue

表 5 本研究肥胖大鼠脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量的方差分析結(jié)果一覽表Table 5 Analysis of Variance with Relative Expression Quantity of Visfatin mRNA

由于訓(xùn)練類型與訓(xùn)練時(shí)間的交互作用極顯著(P<0.01)，采用LSD法進(jìn)行簡單效應(yīng)檢驗(yàn)。

對(duì)同一訓(xùn)練類型下不同訓(xùn)練時(shí)間的大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行多重比較顯示：常氧訓(xùn)練組大鼠第4周較0、1、2、3周顯著升高，差異極顯著(P<0.01)；第0、1、2、3周之間差異不顯著(P>0.05)，表明常氧訓(xùn)練組大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量僅在第4周出現(xiàn)明顯升高。低氧安靜組大鼠第1、2、3、4周與0周比較差異不顯著(P>0.05)，第3周較第2周降低，差異顯著(P<0.05)，其余各周之間無顯著差異(P>0.05)，表明低氧訓(xùn)練組大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量在第3周出現(xiàn)一定程度下降，但第4周時(shí)又恢復(fù)到第一周水平。低氧訓(xùn)練組大鼠第1周較0周顯著升高，差異極顯著(P<0.01)；第2、3、4周與0周比較差異不顯著(P>0.05)；第3、4周較第1周降低，差異極顯著(P<0.01)；其余各周之間無顯著差異(P>0.05)，表明低氧訓(xùn)練組大鼠Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量在第1周顯著升高，隨后回落到訓(xùn)練前水平。

對(duì)同一訓(xùn)練時(shí)間下不同訓(xùn)練類型大鼠的Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行多重比較顯示：第1周時(shí)低氧訓(xùn)練組顯著高于常氧訓(xùn)練組(P<0.05)，低氧安靜組與常氧訓(xùn)練組、低氧訓(xùn)練組比較差異不顯著(P>0.05)；第2周時(shí)低氧安靜組顯著高于常氧訓(xùn)練組(P<0.05)，低氧訓(xùn)練組與常氧訓(xùn)練組、低氧安靜組差異不顯著(P>0.05)；第3周時(shí)低氧訓(xùn)練組、低氧安靜組、常氧訓(xùn)練組之間差異不顯著(P>0.05)；第4周時(shí)低氧訓(xùn)練組較常氧訓(xùn)練組顯著降低(P<0.05)，低氧安靜組與常氧訓(xùn)練組、低氧訓(xùn)練組比較差異不顯著(P>0.05)。

3 分析與討論

Visfatin是一種脂源性細(xì)胞因子，主要由內(nèi)臟脂肪細(xì)胞合成分泌，它的前身是前β細(xì)胞集落增強(qiáng)因子(PBEF)。2005年，F(xiàn)ukuhara等[10]利用差異PCR技術(shù)，在比較女性志愿者內(nèi)臟與皮下脂肪表達(dá)差異時(shí)，成功分離并鑒定出Visfatin，并指出血漿Visfatin水平與內(nèi)臟脂肪呈正相關(guān)，而與皮下脂肪無關(guān)。同時(shí)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，小鼠血漿Visfatin水平隨小鼠肥胖程度增加而增加、隨內(nèi)臟脂肪組織Visfatin mRNA表達(dá)水平升高而增加[11]。其他研究也指出，Visfatin 在其他細(xì)胞或組織中也有一定程度的表達(dá)，以自分泌和旁分泌的形式，在機(jī)體中發(fā)揮胰島素作用，促進(jìn)脂肪細(xì)胞的分化、合成、成熟和蓄積，同時(shí)與機(jī)體的炎癥和免疫應(yīng)答有關(guān)[19]。隨著對(duì)代謝綜合征的深入研究，越來越多的研究人員將目光投到Visfatin這一脂肪因子上，且多數(shù)研究者認(rèn)為，其在肥胖引起的胰島素抵抗和2型糖尿病過程中發(fā)揮著重要作用。但也有研究認(rèn)為，雖然肥胖患者內(nèi)臟脂肪組織Visfatin mRNA表達(dá)明顯升高，但血漿Visfatin水平下降且與內(nèi)臟脂肪Visfatin mRNA表達(dá)無關(guān)[5,23]。

3.1 常壓低氧耐力訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠血清Visfatin含量的影響

在有關(guān)身體活動(dòng)與Visfatin關(guān)系的研究中，F(xiàn)loriane等[8]挑選健康男性受試者(BMI=23.4±0.6 k/m2)，設(shè)置了4種不同程度的身體活動(dòng)不足，分別為10天禁閉組、1個(gè)月停止鍛煉組、3個(gè)月臥床組和3個(gè)月臥床+運(yùn)動(dòng)組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10天禁閉組和3個(gè)月臥床組的血漿Visfatin水平分別上升54.9%和49.7%，而1個(gè)月停止訓(xùn)練組和3個(gè)月臥床+運(yùn)動(dòng)組血漿Visfatin水平無顯著變化，這表明短期和長期的身體活動(dòng)不足均會(huì)引起機(jī)體血漿Visfatin水平的變化。楊箐巖等[1]研究表明，肥胖機(jī)體的血漿Visfatin水平較正常機(jī)體顯著升高，且與體重、BMI、腰臀比、體脂百分比的改變呈正相關(guān)，并指出Visfatin在肥胖和2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。不同形式的運(yùn)動(dòng)可以改善機(jī)體的Visfatin水平，特別是對(duì)肥胖和糖尿病患者的影響，近兩年的相關(guān)研究較多。Wayne等[28]對(duì)21名非糖尿病女性受試者(年齡：34±2歲，BMI：32.5 ±1.2 kg/m2)進(jìn)行12周飲食控制并結(jié)合適量運(yùn)動(dòng)后，發(fā)現(xiàn)肥胖組血漿Visfatin濃度由80.2 ±9.3 ng/ml顯著下降到38.5 ±3.3 ng/ml，雖然仍高于對(duì)照組(22.1 ±0.9 ng/ml)，但已經(jīng)明顯改善。同時(shí)，Lee等[14]也報(bào)道，肥胖女生的血漿Visfatin水平顯著高于正常體重女生，而且12周有氧訓(xùn)練后，肥胖女生的血漿Visfatin水平由294.00±124.74 ng/ml下降到185.55±67.30 ng/ml。

本研究發(fā)現(xiàn)，常氧訓(xùn)練、低氧安靜和低氧訓(xùn)練1周后，肥胖大鼠的血清Visfatin 含量出現(xiàn)非常顯著的下降，下降幅度均超過一半，由訓(xùn)練前的50.095±9.092 μg/L分別下降到17.856±3.596 μg/L、22.382±6.356 μg/L和17.227±5.106 μg/L，與上述研究結(jié)果一致。Sonmez A等[26]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過6周TLC(Therapeutic life-style changes)治療后， 受試者的Visfatin水平、BMI、腰圍和甘油三酯均顯著下降，認(rèn)為Visfatin可能參與肥胖與脂代謝相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展，并指出生活方式的改變有利于改善機(jī)體的Visfatin水平。Haider等[11]對(duì)18名1型糖尿病病人進(jìn)行為期8個(gè)月的自行車訓(xùn)練，每次以60%～70%最大心率強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)1 h，以逐遞增負(fù)荷量的形式，從每2周1次逐漸增加到每周3次，隨后維持這個(gè)強(qiáng)度，受試者血漿Visfatin水平由訓(xùn)練前的64.1±12.0 ng/ml下降到運(yùn)動(dòng)2個(gè)月后的27.8±2.6 ng/ml、4個(gè)月后的17.5±3.4 ng/ml和8個(gè)月后的19.7±5.0 ng/ml，表明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能明顯降低機(jī)體的血清Visfatin水平，因此，他們認(rèn)為，1型糖尿病患者高濃度血漿Visfatin可以通過進(jìn)行有規(guī)律的身體鍛煉使之得到改善。本研究結(jié)果表明，常氧訓(xùn)練、低氧安靜和低氧訓(xùn)練3種方式均能明顯改善肥胖大鼠的血清Visfatin水平。而有趣的是，Seo等[24]對(duì)10名健康婦女進(jìn)行3個(gè)月的60 min/d、3次/w，以60%～70%最大心率強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練組合3組10 RM的抗阻訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)受試者體重、BMI、體脂百分比、血游離脂肪酸都有明顯降低，但血漿Visfatin水平卻在訓(xùn)練前后無顯著性變化。這表明，健康人群血漿Visfatin水平相對(duì)穩(wěn)定，機(jī)體可能存在著良好的調(diào)節(jié)機(jī)制，因此，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后血漿Visfatin水平不會(huì)發(fā)生顯著性變化。

在探討不同訓(xùn)練方式對(duì)機(jī)體Visfatin水平的影響時(shí)，多數(shù)研究主要從有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練以及兩者結(jié)合的方式著手，多數(shù)研究結(jié)果也表現(xiàn)出較高的一致性。Kadoglou等[21]報(bào)道，100名2型糖尿病患者分為對(duì)照組(鼓勵(lì)他們進(jìn)行自我控制鍛煉)、有氧訓(xùn)練組(4次/周、60 min/次、60%～75%最大心率強(qiáng)度)、抗阻訓(xùn)練組(60%～80% 1 RM強(qiáng)度)、有氧和抗阻訓(xùn)練組合組進(jìn)行6個(gè)月的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各組的初始值沒有顯著性差異，而有氧訓(xùn)練組、有氧和抗組訓(xùn)練組合組hs-CRP和Visfatin水平較其他各組顯著下降，因此，提出有氧訓(xùn)練主要具有改善脂肪因子的作用。Choi等[16]在對(duì)48名非糖尿病女性實(shí)施12周有氧訓(xùn)練(45 min/次，300 kcal/d，5次/周)和力量訓(xùn)練(20 min/次，100 kcal/d，5次/周)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，發(fā)現(xiàn)血漿Visfatin濃度由13.6±12.0 ng/ml顯著下降到7.7±7.9 ng/ml，而且，肥胖患者的血漿Visfatin濃度明顯高于非肥胖受試者(16.4±13.4 ng/ml vs. 7.7±5.2 ng/ml)。Seo等[25]也在對(duì)中年肥胖的受試者進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，有氧訓(xùn)練組合抗阻訓(xùn)練形式除了降低體重、體脂百分比等外，還能明顯改善Visfatin水平。但有趣的是，Ghanbari等[13]在觀察6名身體健康的青年男性受試者進(jìn)行一次沖刺跑無氧訓(xùn)練(7組6×35 m，組間1 min休息)后即刻、45 min和90 min后的相關(guān)指標(biāo)時(shí)，發(fā)現(xiàn)血漿Visfatin由12.5±2.0 ng/ml顯著上升到26.6±3.9 ng/ml，經(jīng)過45 min恢復(fù)后，其值回落到正常水平，Visfatin水平一過性的升高機(jī)制并未明確闡述。而Vatani等[27]對(duì)9名健康男性受試者(年齡=24.2±3.6歲，BMI=21.8±2.8 kg/m2)分階段進(jìn)行了急性抗阻訓(xùn)練(60% 1 RM強(qiáng)度，3組×15次)、50 min60%最大心率功率自行車有氧訓(xùn)練以及有氧和抗阻組合訓(xùn)練(60% 1 RM強(qiáng)度，2組×15次抗組訓(xùn)練；22 min60%最大心率功率自行車有氧訓(xùn)練)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清Visfatin和胰島素水平在3種訓(xùn)練方案后均出現(xiàn)明顯下降，而且恢復(fù)30 min后仍然處于較低水平，所以，他們認(rèn)為，血漿Visfatin的改變與運(yùn)動(dòng)方式無關(guān)。

本研究中，在觀察第1、2、3、4周的時(shí)序性結(jié)果時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)常氧訓(xùn)練和低氧安靜方式下均表現(xiàn)出先降后升的變化趨勢(shì)，即第4周后肥胖大鼠血清Visfatin水平分別回升到36.385±5.455 μg/L和34.504±6.946 μg/L，但仍然顯著低于訓(xùn)練前水平；而低氧訓(xùn)練組肥胖大鼠血清Visfatin水平則一直維持在低水平，至第4周后為16.689±7.728 μg/L。這表明，低氧訓(xùn)練這一方式對(duì)肥胖大鼠血清的抑制作用明顯強(qiáng)于常氧訓(xùn)練和低氧安靜，也進(jìn)一步提示，雖然訓(xùn)練時(shí)間的影響作用也非常明顯，但訓(xùn)練方式是影響肥胖大鼠血清Visfatin水平的一個(gè)非常重要因素。

本研究中，在對(duì)同一訓(xùn)練方式不同訓(xùn)練時(shí)間比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)常氧訓(xùn)練和低氧安靜方式下，肥胖大鼠血清Visfatin含量在第1周出現(xiàn)明顯下降，但從第2周開始回升，至第4周顯著高于第1、2、3周，這表明常氧訓(xùn)練和低氧安靜在初期均能顯著降低肥胖大鼠血清Visfatin水平，而隨著對(duì)訓(xùn)練方式的適應(yīng)，效果呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)；但是，低氧訓(xùn)練方式下，肥胖大鼠血清Visfatin水平則自第1周開始持續(xù)到第4周后仍然保持在低水平，表明低氧訓(xùn)練方式降低肥胖大鼠血清Visfatin水平的作用效果更強(qiáng)，延續(xù)性更好。而對(duì)同一訓(xùn)練時(shí)間不同訓(xùn)練方式下的血清Visfatin含量進(jìn)行多重比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)低氧訓(xùn)練方式下肥胖大鼠血清Visfatin水平均明顯低。有關(guān)低氧訓(xùn)練對(duì)Visfatin影響的研究較為缺乏，其機(jī)制研究有待于進(jìn)一步深入。

3.2 常壓低氧耐力訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠脂肪組織Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量的影響

研究表明，Visfatin基因的轉(zhuǎn)錄表現(xiàn)出24 h節(jié)律性，其轉(zhuǎn)錄水平在12點(diǎn)出現(xiàn)峰值，在24點(diǎn)降至最低。脂肪細(xì)胞的分化可激活Visfatin的表達(dá)，其表達(dá)還受藥物、激素和其他細(xì)胞因子的影響。Visfatin具有促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化、成熟和蓄積的作用，且隨機(jī)體脂肪含量的增加而升高，可加速葡萄糖合成甘油三脂，促進(jìn)甘油三脂在前脂肪細(xì)胞蓄積；Visfatin還可誘導(dǎo)脂肪基因編碼標(biāo)記物PPAR-γ、FAS、Adiponectin的表達(dá)[17,18]。

運(yùn)動(dòng)影響機(jī)體的血漿Visfatin含量和脂肪組織Visfatin的表達(dá)水平，對(duì)糖尿病和肥胖患者機(jī)體的Visfatin水平起到很好的干預(yù)作用。Nikolaos等[20]在對(duì)247名2型糖尿病患者進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)組(每周中低強(qiáng)度鍛煉超過2 h)相對(duì)于安靜組(每周中低強(qiáng)度鍛煉小于2 h)具有低Visfatin(10.16±5.53 ng/ml vs. 14.77±8.48 ng/ml)、高脂聯(lián)素(1.82±3.06 μg/ml vs. 7.81±2.11 μg/ml)特征，而且身體活動(dòng)是Visfatin水平的獨(dú)立影響因素。因此，他們認(rèn)為，即使是中等強(qiáng)度的身體活動(dòng)都有利于改善2型糖尿病患者Visfatin和脂聯(lián)素水平。同時(shí)，Aggeloussi等[3]在調(diào)查青少年脂肪因子水平時(shí)發(fā)現(xiàn)，肥胖青少年血漿Visfatin水平明顯高于非肥胖青少年，而且，肥胖青少年中長期參加體育活動(dòng)的也明顯有著較低水平的血漿Visfatin，其值與非肥胖青少年水平相當(dāng)。

本研究發(fā)現(xiàn)，常氧訓(xùn)練條件下肥胖大鼠附睪脂肪組織僅在第4周訓(xùn)練后出現(xiàn)顯著性升高，前3周則無明顯變化，同期的血清Visfatin含量也出現(xiàn)升高；在考慮時(shí)序性時(shí)可以看出，常氧訓(xùn)練條件下，前2周Visfatin表達(dá)水平表現(xiàn)出明顯的下調(diào)趨勢(shì)，但第3周后則回升，至最后則明顯上調(diào)。低氧安靜條件下，僅在第3周后出現(xiàn)顯著下調(diào)；雖然前2周Visfatin表達(dá)水平出現(xiàn)一定程度上升，但不具有顯著性差異。低氧訓(xùn)練條件下，則在第1周后出現(xiàn)了非常顯著性的上調(diào)，這可能與第1周血清Visfatin水平下降有關(guān)，隨后的時(shí)序性變化則表現(xiàn)出與低氧安靜條件下相同的趨勢(shì)，到第4周后又逐步下調(diào)到原有水平。

而在比較同一時(shí)間不同訓(xùn)練方式下的肥胖大鼠附睪脂肪組織Visfatin表達(dá)水平時(shí)可以看出，雖然第1、2周后，低氧訓(xùn)練條件下其值較高，但至第4周末，低氧訓(xùn)練條件下的脂肪組織Visfatin表達(dá)顯著降低，與血清Visfatin的表現(xiàn)較為一致。綜合分析，4周訓(xùn)練以低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠脂肪組織Visfatin/Visfatin mRNA的表達(dá)控制最為理想；同時(shí)，從3種條件下Visfatin mRNA相對(duì)表達(dá)量可以看出，訓(xùn)練和環(huán)境對(duì)其表達(dá)水平的調(diào)控具有明顯差異，其具體調(diào)控機(jī)制有待于進(jìn)一步展開研究。

4 結(jié)論

1.常氧訓(xùn)練、低氧安靜和低氧訓(xùn)練均能有效控制肥胖大鼠血清Visfatin水平，但以低氧訓(xùn)練效果為好。

2.4周訓(xùn)練后，以低氧訓(xùn)練的形式控制肥胖大鼠脂肪組織Visfatin mRNA的表達(dá)效果最為明顯。

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EffectsofHypoxicEnduranceTrainingontheVisfatinLevelsinObesityRats

XU Jian-fang，F(xiàn)ENG Lian-shi，ZHANG Li，LU Ying-li，WANG Xue-bing

This paper is aimed to discuss the effects of hypoxic endurance training on the Visfatin levels in obesity rats observing the serum Visfatin level and the gene expression of Visfatin mRNA.Mehods:130 obesity rats were divided into 13 groups as the followings:control 0 week group,hypoxic control 1,2,3,4 week groups,normoxic 1,2,3,4 week training groups and hypoxic 1,2,3,4 week training groups.All hypoxic training groups stayed in the environment with 13.6% oxygen concentration.The treadmill training was applied with 25m / min in normoxic training groups and 20 m/min in hypoxic training groups.The rats were trained for 1h/d,5d/w,1～4 weeks respectively.The Visfatin mRNA genes expressions in fat tissue of epididymis were measured by quantitative fluorescent PCR,and the serum Visfatin levels were measured by ELISA.Results:1)The serum Visfatin level of 0 week reaches 50.095±9.092 μg/L and all the other groups’ are significantly blow to its (P<0.01).There are the same trend in hypoxic control groups and normoxic training groups with first decrease and then increase variation.While it always keeping low level in hypoxic training groups.2)The Visfatin mRNA gene expression of 0 week in epididymis fat tissue reaches 0.0658±0.0263.The Visfatin gene expression in normoxic training groups has the same trend as the serum Visfatin levels.Although there is the trend with first up regulating and then down regulating in hypoxic control groups and hypoxic training groups,the gene expression of hypoxic 4 week training group is significantly down regulated compared to hypoxic training 1 week group,hypoxic control and normoxic training 4 week groups(P<0.01).Conclusion:1)Hypoxic training has more efficency than hypoxic control and normoxic training for decreasing the serum Visfatin levels.2)Hypoxic training also has more efficiency than hypoxic control and normoxic training for down regulating the Visfatin mRNA gene expression.

HypoxicTraining;ObesityRats;Visfatin；rat;animalexperiment

1000-677X(2014)02-0068-07

2013-08-16；

：2014-01-08

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30971415)；國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(基本08-12)。

：徐建方(1976-)，男，安徽望江人，副研究員，博士，研究方向?yàn)閮?yōu)秀運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練監(jiān)控、低氧訓(xùn)練適應(yīng)機(jī)制、減肥機(jī)理研究，Tel：(010)87182524，E-mail:xujianfang2000@ aliyun.com。

國家體育總局體育科學(xué)研究所，北京 100061 China Institute of Sport Science,Beijing 100061,China.

G804.7

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