大鼠幼齡期游泳運動對防控成年期肥胖的作用及其機制研究.pdf

1、成年肥胖的形成與生長發(fā)育早期的環(huán)境因素存在密切聯(lián)系，在生長發(fā)育的關鍵時期能量代謝相關基因的改變可以對機體的代謝機制產(chǎn)生程序化的影響，從而產(chǎn)生肥胖的分子生物學發(fā)病根源。運動不僅直接影響機體的能量代謝，同時還可以改變脂肪組織和下丘腦組織中的基因表達水平。因此推測在生長發(fā)育的關鍵時期運動可能會長期或永久改變脂肪組織和下丘腦內(nèi)參與能量代謝的基因表達，這一研究領域?qū)τ谡J識肥胖早期的形成機制以及早期干預方法具有重要的理論意義。
　　 本研究

2、采用3周齡斷乳幼鼠進行3周的游泳運動，觀察大鼠12周齡時以及12周齡后進行高脂誘導肥胖24周齡時，體重和體內(nèi)脂肪含量的改變，血清糖脂代謝指標，血清Leptin、Adiponctin和BDNF含量，脂肪組織Leptin、Adiponctin、PPARγ、TNF-α和BDNF等表達水平的變化，下丘腦組織Leptin-Rb、AdipoR1、AdipoR2、POMC、NPY和BDNF等表達水平的變化，以及下丘腦組織BDNF蛋白水平的變化。采用R

3、eal-timePCR方法測試脂肪組織和下丘腦組織中基因mRNA表達水平，Western blot方法測試下丘腦組織中BDNF蛋白含量水平。根據(jù)不同階段的實驗結果分析幼齡期游泳運動對大鼠成年后在高脂誘導肥胖過程中的防控作用，探討幼齡期游泳運動對大鼠能量代謝長期影響的分子生物學機制。本實驗研究內(nèi)容分為兩部分：
　　 研究一：幼齡期游泳運動對成年后高脂誘導肥胖大鼠能量代謝相關基因的長期影響
　　 目的：研究大鼠幼齡期的游泳運

4、動是否可以對成年期高脂誘導的肥胖起到保護作用，探討脂肪組織和下丘腦內(nèi)基因變化與幼齡期的游泳運動對成年后體成分變化的長期效應。
　　 方法：3周齡斷乳雄性幼鼠隨機分為2組，安靜對照組(C，n=24)和游泳運動3周組(E3，n=24)，E3組在斷乳后運動3周后安靜喂養(yǎng)到12周齡。12周齡時C組大鼠再分為普通飼料喂養(yǎng)對照組(CC，n=12)，高脂飼料誘導肥胖組(CH，n=12)；E3組大鼠分為高脂飼料喂養(yǎng)組(E3H，n=12)，高脂飼

5、料喂養(yǎng)同時游泳運動組(E3HE，n=12)。24周齡時各組大鼠取材，并測試相應指標。
　　 結果：(1)體成分和血脂：24周齡時CH組體重顯著高于CC組(P<0.05)，脂體比顯著高于CC組(P<0.05)，血GLU、TC、和血清Ins顯著高于CC組(P<0.01)，血清TG和LDL顯著高于CC組(P<0.05)，HDL顯著低于CC組(P<0.01)。E3H組脂體比、血GLU和血清Ins等指標顯著低于CH組(P<0.01)，其他

6、指標與CH組無差異。E3HE組體重顯著低于E3H組(P<0.05)，脂體比和血清LDL顯著低于E3H組(P<0.01)，血清TC也顯著低于E3H組(P<0.05)，其他指標與E3H組無差異。(2)血清指標：CH組血清Leptin顯著高于CC組(P<0.05)，BDNF含量顯著低于CC組(P<0.05)，而Adiponectin含量與CC組無差異。E3H組血清Leptin、Adiponectin和BDNF與CH組無差異。E3HE組血清Ad

7、iponectin含量顯著高于E3H組(P<0.05)，血清Leptin和Adiponectin含量與E3H無差異。(3)脂肪組織：CH組脂肪組織Adiponectin和PPAR-γmRNA表達水平顯著低于CC組(P<0.05)，而TNF-α和BDNFmRNA表達水平顯著高于CC組(P<0.05)，Leptin mRNA表達水平與CC組無差異。E3H組脂肪組織PPAR-γmRNA表達水平顯著高于CH組(P<0.05)，BDNFmRNA表

8、達水平顯著低于CH組(P<0.05)，而Leptin、Adiponectin和TNF-α mRNA表達水平與CH組無差異。E3HE組脂肪組織PPAR-γmRNA表達水平顯著高于E3H組(P<0.05)，其他指標與E3H組無差異。(4)下丘腦組織：CH組下丘腦組織AdipoR1、AdipoR2、NPY和POMCmRNA表達水平顯著高于CC組(P<0.05)，Leptin-Rb和BDNFmRNA表達水平以及BDNF蛋白含量水平與CC組無差異

9、。E3H組Leptin-Rb、AdipoR2和NPYmRNA表達水平顯著低于CH組(P<0.05)，而BDNFmRNA表達和蛋白含量水平顯著高于CH組(P<0.05)，AdipoR1和POMCmRNA表達水平與CH組無差異。E3HE組AdipoR1、NPY和POMCmRNA表達水平顯著高于E3H組(P<0.05)，Leptin-Rb、AdipoR2、BDNFmRNA表達水平和BDNF蛋白含量水平與E3H組無差異。
　　 小結：幼

10、齡期的游泳運動對高脂誘導肥胖的形成具有一定的抵抗作用。幼齡期運動大鼠脂肪組織PPAR-γ表達升高，以及下丘腦組織NPY表達下降，POMC和BDNF表達升高，是參于大鼠在高脂誘導過程中防控肥胖的重要生物學機制。
　　 研究二：幼齡期游泳運動對大鼠成年時能量代謝相關基因表達的影響
　　 目的：研究大鼠幼齡期的游泳運動對12周齡(成年期)的脂肪組織和下丘腦組織基因表達的影響，探討脂肪組織和下丘腦基因在游泳運動后持續(xù)改變的生理作

11、用。
　　 方法：3周齡斷乳雄性幼鼠隨機分為3組，安靜對照組(C，n=12)，游泳運動3周后安靜喂養(yǎng)6周組(E3，n=12)，游泳運動9周組(E9，n=12)。12周齡時各組大鼠取材，并測試相應指標。
　　 結果：(1)體成分和血脂：12周齡時E9組體重顯著低于C組(P<0.05)，E3組顯著高于E9組(P<0.05)，但與C組無差異。E9組脂體比顯著低于C組(P<0.01)，E3組與E9組無差異，但也顯著低于C組(P<

12、0.01)。E9組血清TC顯著低于C組(P<0.05)，其他血GLU、血脂和血清Ins指標與C組無差異。E3組血清TC和HDL顯著高于E9組(P<0.05和P<0.05)，其他血GLU、血脂和血清Ins指標與E9組無差異。E3組血清HDL顯著高于C組(P<0.05)，其他血GLU、血脂和血清Ins指標與C組無差異。(2)血清指標：E9組血清Leptin含量顯著低于C組(P<0.05)，血清Adiponectin和BDNF含量與C組無差異

13、。E3組血清Leptin含量顯著高于E9組(P<0.01)，BDNF含量顯著低于E9組(P<0.05)，Adiponectin含量與E9組無差異。E3組血清Leptin和Adiponectin含量與C組無差異，BDNF的含量顯著低于C組(P<0.01)。(3)脂肪組織：E9組脂肪組織Lcptin、Adiponectin和PPAR-γmRNA表達均顯著低于C組(P<0.05、P<0.05和P<0.05)，TNF-αmRNA表達顯著高于C組

14、(P<0.05)，BDNFmRNA表達與C組均無差異。E3組脂肪組織Leptin、Adiponectin、PPAR-γ、TNF-α和BDNFmRNA表達與E9組均無差異。E3組脂肪組織Leptin和Adiponectin mRNA表達低于C組(P<0.05)，TNF-α和BDNFmRNA表達高于C組(P<0.05)，PPAR-γmRNA表達與C組無差異。(4)下丘腦組織：E9組下丘腦組織Leptin-RbmRNA表達顯著高于C組(P<0

15、.05)，AdipoR1和AdipoR2mRNA表達與C組無差異。E3組Leptin-Rb、AdipoR1和AdipoR2mRNA表達與E9組均無差異。E3組Leptin-RbmRNA表達顯著高于C組(P<0.05)，但AdipoR1和AdipoR2mRNA表達與C組無差異。E9組NPY和POMCmRNA表達顯著高于C組(P<0.05)，BDNFmRNA表達與C組無差異，但BDNF蛋白水平顯著高于C組(P<0.05)。E3組NPYmRN

16、A表達顯著低于E9組(P<0.05)，但POMCmRNA表達與E9組無差異，BDNFmRNA表達和蛋白水平與E9組均無差異。E3組下丘腦組織NPYmRNA表達與C組無差異，POMCmRNA表達顯著高于C組(P<0.05)，BDNFmRNA表達和蛋白水平與C組均無差異。
　　 小結：幼齡期開始3周的游泳運動使大鼠12周齡時體內(nèi)的脂肪積累量減少，脂肪組織Leptin和Adiponecitn的表達下降，TNF-α和BDNF的表達升高，

17、下丘腦Letpin-Rb和POMC表達的升高可能是幼齡期游泳運動控制體成分的重要生物學機制。
　　 全文結論：
　　 (1)幼齡期3周的游泳運動對于大鼠12周齡時體內(nèi)脂肪量的積累有抑制作用，對12周齡后高脂飼料誘導大鼠肥胖體成分的改變具有一定的保護作用。
　　 (2)幼齡期運動大鼠脂肪組織PPAR-γ表達升高以及下丘腦組織NPY表達下降，POMC和BDNF表達升高是參與防控高脂誘導肥胖的長期生物學機制。