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不同運動方式誘導(dǎo)肥胖大鼠肝臟脂聯(lián)素信號通路調(diào)控脂代謝的研究

2018-10-11 07:55:00王曉靜房華玉孔喜良徐建方路瑛麗馮連世
中國體育科技 2018年5期
關(guān)鍵詞:爬梯有氧脂肪

李 良,王曉靜,房華玉,孔喜良,徐建方,路瑛麗,馮連世

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不同運動方式誘導(dǎo)肥胖大鼠肝臟脂聯(lián)素信號通路調(diào)控脂代謝的研究

李 良1,王曉靜2,房華玉2,孔喜良2,徐建方1,路瑛麗1,馮連世1

1. 國家體育總局體育科學(xué)研究所, 北京 100061; 2. 曲阜師范大學(xué), 山東 曲阜 273165

有氧運動;抗阻運動;脂聯(lián)素;脂代謝

隨著社會發(fā)展和人民生活水平的提高,肥胖問題已成為全球關(guān)注的熱點問題之一。通過對全球195個國家的肥胖和超重數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),2015年全球有1.07億肥胖兒童及6.03億肥胖成人。自1980年以來,全球大多數(shù)國家的肥胖檢出率不斷增加,有超過70個國家的肥胖檢出率增加了一倍[12]。肥胖的大規(guī)模流行除了增加政府和社會的負(fù)擔(dān)外,還會嚴(yán)重影響人體自身的健康。其中,向心性肥胖會導(dǎo)致過多的脂肪在內(nèi)臟中積累,對諸多器官、系統(tǒng)的正常功能造成明顯影響。肝臟不僅是合成脂肪和脂肪酸的重要器官,也是脂肪酸β氧化和生成酮體的主要場所,機(jī)體超過80%的膽固醇都是在肝臟形成的,血液中的脂蛋白幾乎全部來自于肝臟。肝臟對脂類消化、吸收、合成、分解與運輸?shù)墓δ軟Q定了肝臟對于機(jī)體脂代謝的調(diào)控有重要作用,占據(jù)了機(jī)體脂代謝調(diào)控的中心地位。在肝臟中,過多的脂肪堆積會超出肝細(xì)胞對脂肪酸的轉(zhuǎn)運和氧化能力,導(dǎo)致脂肪在肝細(xì)胞中大量積存,形成脂肪肝[14]。有研究證實,肥胖導(dǎo)致的非酒精性脂肪肝在我國的發(fā)生率達(dá)到了15%,遠(yuǎn)高于酗酒導(dǎo)致的脂肪肝發(fā)生率[21]。在歐美國家,非酒精性脂肪肝的發(fā)生率甚至可達(dá)到20%~30%[13]。肝臟正常功能的維持需要脂肪酸來提供能量,但過多的脂肪堆積也會影響其正常功能,甚至導(dǎo)致疾病。因此,提升肝臟的脂代謝水平,改善脂代謝效率,對于維持肝臟和機(jī)體的正常脂代謝功能有重要意義。

脂聯(lián)素(Adiponectin,APN)是一種由成熟脂肪細(xì)胞分泌的特異性蛋白,是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個與肥胖呈負(fù)相關(guān)的細(xì)胞因子[25]。APN可通過與受體結(jié)合,減少游離脂肪酸進(jìn)入肝臟,血清中APN含量降低是代謝綜合征的危險因素[27]之一。Fruebis等[23]通過給高脂飼料喂養(yǎng)的肥胖小鼠補(bǔ)充APN后發(fā)現(xiàn),小鼠體重出現(xiàn)降低,血漿中游離脂肪酸和甘油三脂含量也出現(xiàn)了下降。APN的受體包括APN受體1和2(AdipoR1、AdipoR2),肝臟中的APN可以跟AdipoR2結(jié)合從而激活過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα),活化的PPARα可進(jìn)一步激活脂肪酸氧化酶基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)脂肪酸被轉(zhuǎn)運進(jìn)線粒體并氧化供能。有研究證實,PPARα在脂類物質(zhì),尤其是脂肪酸的轉(zhuǎn)運、氧化供能過程中有重要的調(diào)節(jié)作用。敲除小鼠的PPARα基因后,其脂肪酸轉(zhuǎn)運和氧化過程嚴(yán)重受損,并且在肝臟中表現(xiàn)出明顯的脂質(zhì)堆積現(xiàn)象[26]。PPARα可以誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞內(nèi)肉毒堿棕櫚?;D(zhuǎn)移酶1(CPT1)的表達(dá),CPT1是存在于線粒體內(nèi)膜的?;D(zhuǎn)移酶,在轉(zhuǎn)運脂肪酸通過線粒體內(nèi)膜的過程中起著至關(guān)重要的作用,是脂肪酸β氧化過程中的重要限速酶。CPT1的高表達(dá)可調(diào)節(jié)脂肪酸向線粒體轉(zhuǎn)運,促進(jìn)脂肪酸β-氧化,達(dá)到調(diào)節(jié)脂代謝的目的[20]。因此,“APN-PPARα-CPT1”是APN在肝臟中促進(jìn)脂肪酸氧化、調(diào)節(jié)脂代謝的重要通路,起到減少脂質(zhì)合成、保護(hù)肝臟產(chǎn)生脂肪性病變的重要作用。

有研究證據(jù)表明,合理的運動可減少脂質(zhì)堆積、減輕肥胖者的體重并改善機(jī)體的脂代謝狀況。有研究通過對超重和肥胖大學(xué)生進(jìn)行為期8周的運動干預(yù)后發(fā)現(xiàn),受試者血漿APN水平有了明顯上升[1]。高品操等[3]對高脂飼料飼養(yǎng)的大鼠進(jìn)行了11周的無負(fù)重游泳運動干預(yù),發(fā)現(xiàn)有氧運動干預(yù)顯著提高了肝臟中APN和PPARα的表達(dá)量。在Cho等[18]的研究中發(fā)現(xiàn),高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠在進(jìn)行8周、每周5天、每天55 min的有氧運動干預(yù)后,其肝臟PPARα水平顯著高于沒有進(jìn)行運動干預(yù)的小鼠。以上研究結(jié)果說明,有氧運動可在一定程度上通過APN信號通路調(diào)節(jié)機(jī)體的脂代謝水平,但目前有關(guān)抗阻運動對APN信號通路及肝臟脂代謝的研究較少。在Domingos等[19]的研究中發(fā)現(xiàn),大鼠經(jīng)過10周的抗阻訓(xùn)練后,其肝臟中PPARα mRNA表達(dá)水平顯著高于安靜對照大鼠。另有研究證實,抗阻運動也可減少機(jī)體脂肪堆積,改善機(jī)體血脂水平[2,15]。但是,抗阻運動是否通過調(diào)控“APN-PPARα-CPT1”信號通路達(dá)到促進(jìn)脂代謝的作用還鮮有報道。綜上所述,本研究旨在觀察和研究有氧運動及抗阻運動對肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號通路的影響,并探討兩種運動方式通過APN信號通路對機(jī)體脂代謝的調(diào)控作用。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗對象和分組

本研究選用3周齡雄性SD大鼠為研究對象,由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,生產(chǎn)許可證號:SCXK(京)2016-0011。100只大鼠在SPF級動物房中進(jìn)行1周的適應(yīng)性飼養(yǎng)后,隨機(jī)分為肥胖建模組80只、正常大鼠組20只繼續(xù)飼養(yǎng)。其中,肥胖建模組利用高脂飼料(D12451,Research Diets,New Jersey, USA)進(jìn)行飼養(yǎng),正常大鼠組利用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的嚙齒類動物普通飼料進(jìn)行飼養(yǎng)。動物房溫度控制在22℃±2℃,相對濕度50%±5%,大鼠自由進(jìn)食和飲水。

飼養(yǎng)10周后,稱量大鼠體重并篩選出肥胖大鼠,篩選標(biāo)準(zhǔn)為:高脂飼料飼養(yǎng)的大鼠體重高于普通飼料飼養(yǎng)大鼠平均體重的20%即為單純性肥胖大鼠[17]。從建模成功的肥胖大鼠中取30只隨機(jī)分為3組:安靜對照組(CON組)、有氧運動組(AE組)和抗阻運動組(RE組),每組10只。

1.2 運動干預(yù)方案

按照分組情況對大鼠進(jìn)行8周的運動干預(yù)。AE組利用跑臺運動進(jìn)行有氧運動干預(yù),RE組利用負(fù)重爬梯運動進(jìn)行抗阻運動干預(yù),CON組不進(jìn)行運動干預(yù)。在運動干預(yù)期間,大鼠維持高脂飼料飼養(yǎng),自由進(jìn)食和飲水。

1.2.1 有氧運動干預(yù)方案

1.2.2 抗阻運動干預(yù)方案

利用負(fù)重爬梯法進(jìn)行抗阻運動訓(xùn)練[24]。爬梯長110 cm,寬18 cm,相臨臺階間隔2 cm,爬梯以80°傾斜放置在地面上,其頂部有一20 cm×20 cm×20 cm的小籠子可供大鼠休息。大鼠首先進(jìn)行1周的爬梯適應(yīng)性訓(xùn)練,訓(xùn)練過程中不負(fù)重,由爬梯底部爬到頂部為1次完整爬梯訓(xùn)練,必要時在尾部給予刺激,每只大鼠每天完成8次適應(yīng)性爬梯訓(xùn)練。完成適應(yīng)性訓(xùn)練后開始正式訓(xùn)練,每2天訓(xùn)練一輪,每輪訓(xùn)練中需完成8次爬梯,次間休息2 min,負(fù)重裝置(砝碼)固定于大鼠尾部,負(fù)荷逐次遞增,具體訓(xùn)練方案如下。

第1輪正式訓(xùn)練時,初始負(fù)荷(第1次爬梯)為大鼠體重的50%,完成第1次爬梯后,在后續(xù)每次爬梯時遞增負(fù)荷30 g,直到大鼠完成8次爬梯。若中途出現(xiàn)大鼠無法爬到頂部的情況,將前一次爬梯的負(fù)荷定為該輪訓(xùn)練最大負(fù)荷,并以此負(fù)荷完成該輪剩余訓(xùn)練。第2輪訓(xùn)練中,前4次爬梯的負(fù)荷分別為第1輪訓(xùn)練最大負(fù)荷的50%、75%、90%和100%。如果大鼠能夠完成這4次訓(xùn)練,隨后的每次訓(xùn)練遞增負(fù)荷30 g,直到大鼠完成8次爬梯訓(xùn)練并確定新的最大負(fù)荷。若出現(xiàn)大鼠無法爬到頂部的情況,仍以前一次爬梯的負(fù)荷定為該輪訓(xùn)練最大負(fù)荷,并以此負(fù)荷完成該輪剩余的訓(xùn)練。每輪訓(xùn)練確定的最大負(fù)荷供下輪訓(xùn)練計算新的負(fù)荷,以此類推,直到完成8周的抗阻運動訓(xùn)練。

1.3 實驗取材

完成最后一次訓(xùn)練24 h后,大鼠禁食過夜,用10%水合氯醛溶液將大鼠麻醉處死并進(jìn)行取材。首先于腹主動脈取血5 ml并置于血清管中,離心后取血清進(jìn)行血脂及APN水平檢測。取出大鼠肝臟右葉,迅速置于冰上剝離外周脂肪后剪碎,用錫鉑紙包裝后置于液氮中冷凍,然后轉(zhuǎn)移至 -80℃冰箱中保存,用于測試肝臟中APN、PPARα、CPT1的基因及蛋白表達(dá)。剝離腎周脂肪和附睪脂肪,用吸水紙吸干表面水分后稱重。

1.4 RT-PCR法檢測肝臟APN、PPARα、CPT1的mRNA表達(dá)

取肝臟組織樣本在預(yù)冷的研缽中研磨后,采用Trizol總RNA提取試劑盒進(jìn)行樣本RNA提取,操作步驟嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書進(jìn)行。以提取出的RNA為模板,按要求配置20 μl反應(yīng)體系,在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下合成cDNA。然后,再以合成的cDNA為模板,β-actin為內(nèi)參,按要求配置20 μl反應(yīng)體系進(jìn)行基因擴(kuò)增,每個樣本有3個復(fù)孔,并利用實時熒光定量PCR系統(tǒng)(ABI 7500,Applied Biosystems,USA)進(jìn)行熒光定量?;驍U(kuò)增的反應(yīng)條件為:94℃ 4 min,94℃ 20 s,60℃ 25 s,共35個循環(huán)。根據(jù)熒光定量的結(jié)果,利用2-△△ct法對樣本中的mRNA進(jìn)行相對定量。實驗所需的引物由北京Invitrogen公司合成,各目的基因的引物序列如表1所示。

表1 目的基因的引物序列

1.5 Western Blotting法檢測肝臟APN、PPARα、CPT1的蛋白表達(dá)

首先提取樣本中的總蛋白,利用BCA法檢測蛋白濃度,并用裂解液調(diào)節(jié)各樣本的蛋白濃度一致。然后加入相應(yīng)量的5×蛋白上樣緩沖液,在100℃水浴鍋中進(jìn)行5 min的蛋白變性。利用10%的SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白, 200 mA恒流轉(zhuǎn)膜,轉(zhuǎn)膜時間約60 min。取出膜在TBST中清洗1 min,然后用封閉液封閉。將膜與稀釋好的一抗(APN 1∶1 000,PPARα 1∶1 000,CPT1 1∶1 000,均購自美國Abcam公司)室溫孵育10 min,放4℃過夜。次日拿出膜后用TBST洗膜3次,每次5 min,洗去殘留一抗。加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔二抗,室溫?fù)u床孵育40 min,然后用TBST洗膜4次,每次5 min。最后加入ECL化學(xué)發(fā)光試劑(Millipore,USA)反應(yīng)3~5 min,曝光10 s~5 min(曝光時間隨不同光強(qiáng)度而調(diào)整),顯影2 min后定影。將每個條帶與相應(yīng)樣品的內(nèi)參GAPDH條帶光密度值進(jìn)行比較,計算出目的條帶的相對蛋白表達(dá)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計和分析,不同組別的數(shù)據(jù)利用One-Way ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計分析,各組數(shù)據(jù)利用Bonferroni test進(jìn)行校準(zhǔn)后再進(jìn)行組間差異比較。統(tǒng)計結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±)表示,以<0.05為具有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異。

2 研究結(jié)果

2.1 肥胖大鼠的建模

在飼養(yǎng)過程中,利用高脂飼料飼養(yǎng)的肥胖建模組大鼠體重增長速度高于普通飼料飼養(yǎng)的大鼠。飼養(yǎng)10周后,篩選出的肥胖大鼠體重顯著高于正常飼料飼養(yǎng)的大鼠,并且肥胖大鼠的體重均在正常大鼠平均體重的1.2倍及以上。篩選出的肥胖大鼠平均體重為584±28 g,普通飼料飼養(yǎng)的大鼠平均體重為460±32 g。建模期間大鼠體重變化見圖1。

圖1 10周建模期間大鼠的體重變化

Figure 1. Changes of Body Weight during 10 Weeks Modeling

2.2 運動干預(yù)后大鼠體重、脂肪重量及脂體比的比較

運動干預(yù)前,CON組、AE組、RE組大鼠的體重沒有顯著性差異(598.4±26.2 g567.4±44.8 g600.7±32.3 g,>0.05);而在完成8周的運動干預(yù)后,AE組和RE組大鼠的體重顯著低于CON組,且AE組大鼠的體重顯著低于RE組(表2)。AE組和RE組大鼠的腎周及附睪脂肪重量都顯著低于CON組,AE組大鼠的脂體比也顯著低于CON組。

表2 運動干預(yù)后大鼠的體重、脂肪重量及脂體比變化

注:a表示與CON組比較,<0.05;b表示與CON組比較,<0.01;d表示與AE組比較,<0.01,下同。

2.3 運動干預(yù)后大鼠血清APN及血脂水平比較

表3 運動干預(yù)后大鼠血清APN及血脂水平變化

注:C表示與AE組比較,<0.01,下同。

如表3所示,8周的運動干預(yù)后,AE組和RE組大鼠血清APN水平均高于CON組,但沒有顯著性差異(>0.05)。CON組大鼠的TC、HDLC水平都顯著高于AE組和RE組;CON組大鼠的TG水平顯著高于AE組,但與RE組沒有顯著性差異;RE組大鼠的LDLC水平顯著低于CON組及AE組。

2.4 運動干預(yù)后肝臟APN、PPARα、CPT1的mRNA表達(dá)變化

RT-PCR的檢測結(jié)果如圖2所示,經(jīng)過8周的運動干預(yù)后,AE組和RE組APN mRNA相對表達(dá)量均顯著高于CON組(CONAE and RE: 1.00±0.053.77±0.92 and 1.62±0.30,<0.01),且AE組顯著高于RE組(<0.01)。PPARα的mRNA相對表達(dá)量在CON組中為1.01±0.06,顯著低于AE組的5.76±0.77(<0.01)及RE組的2.83±0.53(<0.01),且AE組顯著高于RE組(<0.01)。CPT1的mRNA相對表達(dá)量在AE組中最高,顯著高于CON組和RE組(AECON and RE: 5.01±0.921.01±0.11 and 2.62±0.39,<0.01),且AE組顯著高于RE組(<0.01)。

圖2 運動干預(yù)后大鼠肝臟APN(A)、PPARα(B)、CPT1(C)的mRNA表達(dá)變化柱狀圖

Figure 2. Gene Expression of APN(A)、PPARα(B) and CPT1(C) in Liverafter Exercise Training

2.5 運動干預(yù)后肝臟APN、PPARα、CPT1的蛋白表達(dá)變化

Western Blotting的檢測結(jié)果如圖3所示,RE組APN蛋白的相對表達(dá)量為1.08±0.11,顯著高于AE組的0.85±0.23(<0.05),但與CON組比較沒有顯著性差異。PPARα的蛋白表達(dá)量在RE組中同樣高于AE組(AERE: 0.75±0.361.09±0.19,<0.05),但與CON組比較沒有顯著性差異。CPT1的蛋白表達(dá)量在CON組中顯著高于AE組(CONAE: 1.000.76±0.15,0.05),但與RE組(0.88±0.04)比較沒有顯著性差異。

圖3 運動干預(yù)后大鼠肝臟APN(A)、PPARα(B)、CPT1(C)的蛋白表達(dá)變化示意圖

Figure 3. Protein Expression of APN(A)、PPARα(B) and CPT1(C) in Liverafter Exercise Training

3 分析與討論

很多研究表明,合理的運動能夠減少脂肪堆積、降低脂體比,達(dá)到降低體重的效果。本研究中,肥胖大鼠進(jìn)行8周的有氧運動或抗阻運動干預(yù)后,其體重均低于未進(jìn)行運動干預(yù)的肥胖大鼠。徐建方等[10]對39名肥胖受試者分別進(jìn)行了4周的有氧運動或抗阻運動干預(yù),這兩組受試者的體重都有明顯降低,與本研究結(jié)果相一致,說明,有氧運動或抗阻運動干預(yù)均可達(dá)到減輕體重的效果。目前,肥胖人群的規(guī)模日益擴(kuò)大,其中向心性肥胖占很大比例,內(nèi)臟周圍脂肪過多堆積會嚴(yán)重危害身體健康。任華等[8]對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖大鼠進(jìn)行了為期8周的游泳運動干預(yù),發(fā)現(xiàn)運動組大鼠的體重顯著低于對照組,且運動組大鼠的腹腔脂肪重量也顯著低于對照組。本研究觀察到,8周的有氧運動干預(yù)減少了肥胖大鼠腎周脂肪和附睪脂肪的堆積,而抗阻運動干預(yù)同樣減少了腎周脂肪和附睪脂肪量。以上研究結(jié)果提示,有氧運動或抗阻運動均能有效降低內(nèi)臟脂肪,尤其是腎周脂肪和附睪脂肪重量,從而達(dá)到降低體重的目的。另外,夏書寧[9]對肥胖大鼠進(jìn)行10周的跑臺運動干預(yù)后發(fā)現(xiàn),大強(qiáng)度運動組、中等強(qiáng)度運動組和小強(qiáng)度運動組大鼠脂體比都顯著低于對照組,而大強(qiáng)度運動組大鼠脂體比也顯著低于中等強(qiáng)度運動組和小強(qiáng)度運動組。這與本實驗研究結(jié)果一致,相對于安靜對照組大鼠,8周的跑臺有氧運動干預(yù)顯著降低了肥胖大鼠的脂體比。但是,本研究中抗阻運動干預(yù)并沒有使大鼠脂體比出現(xiàn)明顯降低,提示,有氧運動在減少內(nèi)臟脂肪堆積方面的作用可能更加顯著。

肥胖者體內(nèi)通常伴隨著血脂異?,F(xiàn)象,主要表現(xiàn)為TC、TG、LDLC水平上升,而HDLC水平下降。李榮娟等[4]對II型糖尿病老年男性患者進(jìn)行18周的不同運動方式干預(yù),發(fā)現(xiàn)進(jìn)行有氧運動或抗阻運動受試者的血清TC、LDLC水平顯著低于對照組,而血清TG水平無明顯變化;有氧運動組血清HDLC水平與對照組有顯著性差異,但抗阻運動組血清HDLC水平顯著升高。在李世成等[6]的研究中,肥胖大鼠進(jìn)行4周的游泳運動干預(yù)后其血清TC、TG、LDLC水平都出現(xiàn)明顯下降。本研究也觀察到了類似的結(jié)果,經(jīng)過8周的有氧運動或抗阻運動干預(yù)后,肥胖大鼠的TC、TG、LDLC水平較安靜對照組有明顯下降,說明,這兩種運動方式都能有效改善肥胖大鼠的血脂水平。另外,研究發(fā)現(xiàn)運動干預(yù)會提高HDLC的水平[7],但在本研究中發(fā)現(xiàn),有氧運動組或抗阻運動組大鼠的HDLC水平不升反降,均顯著低于安靜對照組。HDLC的主要作用是轉(zhuǎn)運血液中的TC和TG,而本研究中發(fā)現(xiàn),運動干預(yù)之后的大鼠血清TC和TG含量明顯降低,相應(yīng)的,無需過多的HDLC即可滿足機(jī)體的需要,這可能是本研究中未觀察到運動干預(yù)使大鼠血清HDLC水平上升的原因之一。

APN是調(diào)節(jié)脂類代謝的重要激素,肥胖個體通常表現(xiàn)出較低的APN水平,影響自身脂代謝[5]。但經(jīng)過一段時間的運動干預(yù)后,肥胖個體的APN水平可出現(xiàn)上升[22,28]。研究證實,APN在肝臟中可與AdipoR2結(jié)合激活PPARα,進(jìn)而發(fā)揮生理調(diào)節(jié)作用,促進(jìn)脂肪酸的氧化。有研究對SD大鼠進(jìn)行高脂飼料飼養(yǎng)的同時進(jìn)行了11周的無負(fù)重游泳運動干預(yù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),有氧運動顯著提高了肝臟中APN和PPARα的水平,推測有氧運動可能通過改善高脂飲食大鼠肝臟的APN-PPARα信號通路來調(diào)節(jié)脂代謝,從而預(yù)防高脂飲食大鼠胰島素抵抗的形成[3]。楊文吉等[11]對非酒精性脂肪肝大鼠進(jìn)行中等強(qiáng)度的游泳運動干預(yù),結(jié)果顯示,運動干預(yù)后大鼠肝臟中PPARα基因表達(dá)顯著增加。Fatouros等[22]對老年男性進(jìn)行了長達(dá)6個月的抗阻運動干預(yù),根據(jù)運動強(qiáng)度分為小、中、大3個運動強(qiáng)度組,實驗結(jié)果顯示,大強(qiáng)度抗阻運動組受試者的APN水平出現(xiàn)了顯著上升,說明抗阻運動在一定程度上也可提高機(jī)體APN水平。在本研究中,有氧運動或抗阻運動均提高了大鼠肝臟APN和PPARα的基因表達(dá)水平,并且有氧運動比抗阻運動更加有效。雖然血清APN水平在3組間沒有顯著性差異,但進(jìn)行有氧運動或抗阻運動干預(yù)的大鼠血清APN水平比安靜對照組都有所升高。在肝臟中,β氧化是脂肪酸分解的主要形式,而CPT1是調(diào)節(jié)β氧化的關(guān)鍵限速酶。研究發(fā)現(xiàn),PPARα是CPT1的上游轉(zhuǎn)錄因子,可調(diào)節(jié)CPT1的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[16]。Cho等[18]利用高脂飼料將小鼠喂養(yǎng)15周后又進(jìn)行了8周的跑臺有氧運動干預(yù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),有氧運動提高了小鼠肝臟中PPARα和CPT1的基因表達(dá)。在本研究中也發(fā)現(xiàn),有氧運動或抗阻運動都提高了肥胖大鼠肝臟CPT1基因的表達(dá)水平,而有氧運動的效果更加顯著。以上研究結(jié)果說明,有氧運動或抗阻運動都能在一定程度上提高“APN-PPARα-CPT1”信號通路中各因子的基因表達(dá)水平,促進(jìn)APN生理作用的發(fā)揮。

另一方面,“APN-PPARα-CPT1”信號通路中各因子的蛋白表達(dá)水平卻與基因表達(dá)水平并不一致。從研究結(jié)果來看,有氧運動組和抗阻運動組大鼠的APN及PPARα蛋白表達(dá)水平與安靜對照組沒有顯著性差異,但抗阻運動組大鼠的APN及PPARα蛋白表達(dá)水平顯著高于有氧運動組;另外,有氧運動組大鼠的CPT1蛋白表達(dá)水平卻低于安靜對照組。由此可見,在有氧運動或抗阻運動的干預(yù)下,“APN-PPARα-CPT1”信號通路中各因子的蛋白表達(dá)水平并沒有隨基因表達(dá)水平的上升而提高。根據(jù)研究結(jié)果推測,本研究中有氧運動或抗阻運動干預(yù)均顯著降低了肥胖大鼠的體脂和血脂水平,在一定程度上改善了脂代謝狀況,脂代謝水平的提升可能負(fù)反饋抑制了“APN-PPARα-CPT1”信號通路中各因子的蛋白表達(dá),最終在長期的運動干預(yù)下形成了新的脂代謝穩(wěn)態(tài),但該假設(shè)還需進(jìn)一步研究論證。

4 結(jié)論

經(jīng)過8周的有氧運動或抗阻運動干預(yù),肥胖大鼠肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號通路中各因子的基因表達(dá)水平都有了顯著提高,在一定程度上減輕了肥胖大鼠的體重、減少了體脂堆積并改善了血脂水平。相對于抗阻運動,有氧運動對肥胖大鼠肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號通路及脂代謝的影響更加顯著。

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LI Liang1, WANG Xiao-jing2, FANG Hua-yu2, KONG Xi-liang2, XU Jian-fang1,LU Ying-li1, FENG Lian-shi1

1. China Institute of Sport Science, Beijing 100061, China; 2. Qufu Normal University, Qufu 273165, China.

1002-9826(2018)05-0070-07

10.16470/j.csst.201805011

G804.7

A

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目(基本16-54, 基本17-06)。

李良,男,助理研究員,博士,主要研究方向為運動與能量代謝、運動營養(yǎng)、青少年健康促進(jìn), E-mail: liliang @ciss.cn。

馮連世,男,研究員,博士,主要研究方向為運動訓(xùn)練監(jiān)控、高原(低氧)訓(xùn)練, E-mail:fengls98@126.com。

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