前脂肪細胞增殖分化在肥胖形成及運動防治肥胖中的作用.pdf

1、體脂增多或減少時伴有脂肪細胞體積顯著肥大或縮小，但脂肪細胞數目是否也會相應地發(fā)生變化并不確定，然而脂肪細胞卻是終身均在不斷地更新變化。前脂肪細胞增殖分化在脂肪細胞數目變化及脂肪細胞更新中發(fā)揮著重要的作用，并與脂肪細胞形態(tài)及功能密切相關。因此，從細胞動力學角度來分析前脂肪細胞增殖分化對脂肪細胞形態(tài)與功能的影響，可能是肥胖及肥胖相關并發(fā)癥研究的一個突破口。本研究以SD大鼠為研究對象，通過高脂膳食誘導大鼠肥胖形成，并采用運動和/或膳食干預進行

2、減脂實驗，從而模擬現實人體肥胖形成及運動防治肥胖的過程。通過在體與離體實驗，觀察體脂增多或減少過程中前脂肪細胞增殖分化能力的變化，并結合在體脂肪細胞體積與數目的變化情況，從細胞層面分析前脂肪細胞增殖分化對脂肪細胞數目及脂肪細胞更新的影響，探討其在高脂膳食誘導大鼠肥胖形成及運動防治肥胖中的作用;檢測相關血液指標及脂肪細胞內脂肪酸代謝相關基因的表達，分析前脂肪細胞增殖分化、細胞更新與脂肪細胞功能之間的關系，為運動防治肥胖及相關并發(fā)癥提供理論

3、依據。
　　實驗分為兩部分:在體實驗與離體實驗。
　　研究一 前脂肪細胞增殖分化在肥胖形成及運動防治肥胖中的作用
　　目的：從細胞層面分析前脂肪細胞增殖分化對脂肪細胞數目及脂肪細胞更新的影響，并探討其在高脂膳食誘導大鼠肥胖形成及運動防治肥胖中的作用。
　　方法：在體實驗分為兩個階段:第一階段為肥胖形成與運動預防肥胖實驗研究;第二階段為運動減脂實驗研究。第一階段實驗選用4周齡Sprague-Dawley(SD)純系

4、雄性大鼠（清潔級）共120只，隨機選取30只大鼠分為3組:普通對照組(NC組)、普通運動組(NE組)、高脂運動組（HE組），每組10只，余下90只大鼠被用于復制高脂肥胖模型。12周后，從符合肥胖標準的42只大鼠中隨機選取8只作為高脂模型組(HC組，n=8)，其余34只肥胖大鼠用于第二階段實驗并被隨機分為4組:肥胖普通膳食安靜組（HNC組，n=8）、肥胖普通膳食運動組(HNE組，n=8)、肥胖高脂膳食安靜組（高HHC組，n=8）及肥胖高脂

5、膳食運動組(HHE組，n=10)，并進行10周的實驗干預。大鼠喂養(yǎng)分為普通飼料喂養(yǎng)與高脂飼料喂養(yǎng)，運動方式采用跑臺運動。各階段實驗結束后，每組隨機選取6只大鼠處死取血并檢測相關血液指標;組織學方法結合體視學原理檢測脂肪細胞的形態(tài)與數目;Western Blot檢測脂肪組織PPARγ、C/EBPα及Capase-3蛋白的表達;RT-PCR檢測脂肪組織LPL mRNA、HSL mRNA和FAS mRNA的表達。
　　結果：(1)身體形

6、態(tài)學指標
　?、倨胀ù笫?br>　　各組普通大鼠身長均無顯著性差異。HC組大鼠體重、腹腔內總脂肪量及Lee'S指數均顯著高于NC組及HE組。體脂百分比NC組顯著高于NE組（P＜0.01），HC組顯著高于HE組（P＜0.01）。同時，運動能改變腹腔內不同部位脂肪量構成比。
　?、诜逝执笫?br>　　各組肥胖大鼠身長均無顯著性差異。HHC組大鼠體重顯著高于HNC組（P＜0.01）及HHE組（P＜0.01），且HNC組顯著高于HN

7、E組（P＜0.01）。Lee'S指數HHC組顯著高于HHE組(P＜0.05)。腹腔內總脂肪量及體脂百分比HNC組顯著高于相應的HNE組，HHC組顯著高于相應的HHE組。運動與膳食對腹腔內不同部位脂肪量構成比影響無差異。
　　(2)血液指標
　?、倨胀ù笫?br>　　各組普通大鼠GLU均無顯著差異。血清INS、FFA、LDL、TNF-α及IL-6均表現為HC組顯著高于NC組及HE組。ISI及HDL則為HC組顯著低于NC組及HE

8、組。同時，HE組大鼠血清TC顯著高于HC組（P＜0.05）。
　?、诜逝执笫?br>　　各組肥胖大鼠血清GLU均無顯著差異。血清INS及FFA表現為HNC組顯著高于HNE組(P＜0.01)，HHC組顯著高于HHE組（P＜0.01）。TG、TNF-α及IL-6均表現為HHC組顯著高于HNC組及HHE組。ISI表現為HNE組顯著高于HNC組（P＜0.05），HHE組顯著高于HHC組（P＜0.05）。此外，HNE組HDL顯著高于HNC組

9、（P＜0.01）;HHC組LDL則顯著高于HHE組（P＜0.05）。
　　(3)脂肪細胞數目與平均直徑
　　①普通大鼠
　　腹腔內脂肪細胞總數目HC組顯著高于NC組（P=0.05）。附睪脂肪細胞平均直徑HC組顯著大于HE組（P＜0.01）;腎周及腹后壁脂肪細胞平均直徑均表現為NC組顯著大于NE組（P＜0.05）及HE組(P＜0.01)，HC組顯著大于HE組（P＜0.01）。
　　②肥胖大鼠
　　各組肥胖大鼠

10、附睪、腎周、腹后壁脂肪細胞數目及腹腔內脂肪細胞總數目均無顯著性差異，且與HC組相比也無顯著性差異。各組肥胖大鼠附睪、腎周及腹后壁脂肪細胞平均直徑均表現為HNE組顯著小于HNC組，HHE組顯著小于HHC組及HNC組。
　　(4)蛋白檢測結果
　?、倨胀ù笫?br>　　PPARγ:附睪、腎周、腹后壁脂肪均為NE組及HC組顯著高于NC組;且腎周及腹后壁脂肪HC組均顯著高于相應的HE組。C/EBPα:附睪脂肪HC組顯著高于NC組（P

11、＜0.05）;腎周脂肪NE組顯著高于NC組(P＜0.05)，HC組顯著高于NC組及HE組（P＜0.05）;腹后壁脂肪NE組顯著高于NC組（P＜0.05）。Caspase-3:附睪脂肪NE組顯著高于NC組（P＜0.05），HE組顯著高于HC組（P＜0.05）;腎周脂肪NE組顯著高于NC組（P＜0.05）。
　　②肥胖大鼠
　　PPARγ:附睪及腹后壁脂肪各組間相比均無顯著性差異;腎周脂肪組織PPARγ蛋白表達量HHE組顯著高于

12、HNC、HNE及HHC組，且HHC組顯著高于HNC組。C/EBPα:附睪脂肪HHC組及HNE組顯著高于HNC組;腎周脂肪HNC組顯著低于HHC組（P＜0.01）且HHC組顯著低于HHE組（P＜0.01）;腹后壁脂肪HNC組顯著低于HHC組(P＜0.05)。Caspase-3:附睪及腹后壁脂肪各組間相比均無顯著性差異;腎周脂肪組織Caspase-3蛋白表達量HNE組高于HNC組（P＜0.01），HHE組高于HHC組（P＜0.01）。

13、>　　(5)基因檢測結果
　　①普通大鼠
　　LPL mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪組織均表現為HC組顯著高于相應的NC組，且NC組顯著高于相應的NE組。HSL mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪均表現為NE組顯著高于NC組，HE組顯著高于HC組。FAS mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪均表現為HC組顯著高于NC組，且NC組顯著高于NE組，且附睪及腹后壁脂肪HC組均顯著高于相應的HE組。
　?、诜逝执笫?br>　　LP

14、L mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪均表現為HNE組顯著低于相應的HNC組及HHE組;且腹后壁脂肪HHC組顯著高于HNC組。HSL mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪均表現為HNE組顯著高于HNC組（P＜0.01），HHE組顯著高于HHC組（P＜0.01），HNE組顯著高于HHE組(P＜0.01)。FAS mRNA:附睪、腎周及腹后壁脂肪均表現為HNC組顯著高于HNE組(P＜0.01)，HHC組顯著高于HHE組（P＜0.01），HHC組顯

15、著高于HNC組(P＜0.01)。
　　研究二 高脂或運動干預后大鼠前脂肪細胞增殖分化能力體外研究
　　目的：觀察從運動或高脂膳食干預后的普通大鼠和肥胖大鼠附睪及腹后壁脂肪庫中提取的前脂肪細胞在原代培養(yǎng)中增殖分化能力的變化。
　　方法：實驗分組同研究一，預處理大鼠每組2只，從附睪及腹后壁脂肪墊中提取前脂肪細胞進行體外原代培養(yǎng)，細胞分組為:普通大鼠(NC組、NE組、HC組、HE組)及肥胖大鼠（HNC組、HNE組、HHC組、

16、HHE組）。上述各組前脂肪細胞傳代一次后，用血球計數板進行細胞計數，繪制生長曲線，并計算前脂肪細胞群體倍增時間。
　　結果：①普通大鼠
　　附睪及腹后壁前脂肪細胞原代培養(yǎng)DT值均表現為NE組及HC組顯著低于NC組，且腹后壁前脂肪細胞原代培養(yǎng)DT值HE組顯著低于HC組。
　?、诜逝执笫?br>　　附睪及腹后壁前脂肪細胞原代培養(yǎng)DT值均為HNE組顯著低于HNC組，HHE組顯著低于HHC組，且附睪前脂肪細胞原代培養(yǎng)DT值HH

17、C組顯著低于HNC組。
　　全文結論：
　　(1)前脂肪細胞增殖分化能力在高脂膳食誘導肥胖形成及運動防治肥胖過程中均表現為增強，但其機制不同。高脂膳食誘導肥胖形成為代償機制，而運動防治肥胖中則為運動適應機制;
　　(2)前脂肪細胞增殖分化主要通過影響脂肪細胞數目與脂肪細胞更新兩方面在肥胖形成與運動防治肥胖中發(fā)揮作用;
　　(3)脂肪細胞增殖分化可能在運動改善皮下/內臟脂肪分布中發(fā)揮作用，其機制有待進一步研究;