王鸿伟,李宁川,陈甜甜,何柳,王启航
扬州大学体育学院,江苏省扬州市 225127
摘要
研究目的:探讨有氧运动联合奥利司他对高脂膳食肥胖大鼠睾周脂细胞炎症因子表达的影响。研究方法:准备若干雄性SD大鼠将其随机分为普通对照组(NC组)与肥胖造模组,将肥胖建模成功的大鼠随机分高脂对照组(HF组)、高脂运动组(HE组)、高脂奥利司他组(HO组)。HE组每周6次、每次60 min无负重游泳运动干预8周;HO组每日灌胃60mg/kg的奥利司他水溶液。8周前后测量大鼠Lee`s指数进行比较;称取大鼠肾周脂、睾周脂肪重量,测定睾周脂中相关炎症因子TNF-α、IL-6的蛋白表达量。研究结果:高脂膳食导致大鼠肾周脂、睾周脂重显著上升,睾周脂中相关炎症因子TNF-α、IL-6的蛋白表达量显著上升,8周前后大鼠Lee`s指数出现显著性差异;有氧运动及奥利司他干预均能使大鼠睾周脂及肾周脂重量显著下降,睾周脂肪TNF-α、IL-6的蛋白表达水平显著下降。研究结论:高脂膳食可以诱导大鼠肥胖及睾周脂炎症水平上升。有氧运动与奥利司他干预可降低肥胖大鼠脂肪含量并改善睾周脂中炎症因子的蛋白表达水平。
关键词:有氧运动;奥利司他;高脂膳食;炎症因子;TNF-α;IL-6
基金项目:扬州大学研究生创新工程基金(XKYCX19_078)
引言
当今社会的发展使得人群膳食结构及生活方式发生了重大改变,超重和肥胖人群急剧上升,已成为全世界关注的公共卫生问题。肥胖是心血管疾病、高血压、高血脂等慢性病的危险因素,不仅会增加慢性病患病率、死亡率,还加重了全球医疗卫生系统体系的负担。[1]金美东[2]等研究发现高脂膳食会引起脂质代谢紊乱和Leptin、TNF-α水平升高,从而引起IR。侯幸[3]等对高脂膳食组大鼠进行游泳运动显示有氧运动能够降低睾丸组织炎症水平并缓解睾丸组织中生殖细胞的凋亡。李兴燕[4]等研究发现有氧运动同样能够降低睾周脂中CRP,MCP-1水平,减缓炎症反应,使睾丸组织凋亡相对减少。
对于肥胖所引起的多种并发症的现状,现在市场上存在许多的减肥药物,但能够起到减肥与缓解机体炎症效果的药物并不多。目前奥利司他是唯一被多数国家允许的减肥药,它具有控制体重、降糖、降脂等积极作用[5]。由此本研究通过对高脂诱导的肥胖大鼠进行有氧运动与奥利司他减肥药干预,探讨两种干预方式对大鼠睾周脂炎症因子的表达影响。
1 材料与方法
1.1实验对象及实施方案
3周龄雄性SD大鼠50只( 江苏大学提供),体质量90~100g随机分为普通对照组和高脂造模组。普通对照组进行普通饲料喂养,高脂造模组进行高脂饲料喂养。高脂饲料购于江苏协同生物有限公司,经6周高脂膳食后统计高脂造模组干预前后体重与Lee’s指数(体重(g)1/3× 103/体长(cm)),将体重超过对照组平均体重20%且Lee’s指数呈显著性差异的大鼠随机分为高脂对照组(HF组)、高脂运动组(HE组)、高脂奥利司他组(HO组)。HE组采用无负重游泳,开始适应性游泳一周,之后渐增游泳时长,每天10min递增至60min,每周进行6天60min无负重游泳,周日休息共持续8周;HO组每天进行60mg/kg的奥利司他水溶液,其他所有老鼠灌胃60mg/kg纯净水。干预过程中NC组继续以普通饲料喂养,高脂组(HF、HE、HO组)继续以高脂饲料喂养。
1.2取材
各组大鼠于末次游泳结束后称重,禁食12h正常饮水,大鼠麻醉后,取睾周、肾周脂肪称重,保存于-80℃冰箱。
1.3检测指标与统计方法
1.3.1实时荧光定量PCR测定睾周脂中TNF-α、IL-6mRNA表达
用 Trizol法提取大鼠睾周脂RNA,用紫外分光光度仪测定RNA的OD值,确定RNA浓度,取1ug总RNA采用反转录试剂盒进行反转录。RT-PCR反应引物、体系和反应条件参考已有研究[6-7]。
1.3.2统计学分析
实验结果采用x±s表示,运用SPSS 20.0软件进行组间检验和方差分析,P<0.05具有显著差异,P<0.01则具有极显著性差异。
2 结果
2.1 SD大鼠造模前后体重、Lee`s指数变化
造模之前各组SD大鼠体重和Lee`s指数均无显著性差异,造模6周后高脂膳食组大鼠体重相比对照组均超过平均体重的20%,并具有极显著性差异(P<0.01);造模后高脂组Lee`s指数相比普通组较高并具有极显著性差异(P<0.01),见表1。
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(普通对照组与高脂膳食组单因素方差分析比较,P<0.05用★表示; P<0.01用★★表示)
2.2干预后各组SD大鼠体重及睾周脂变化
8周实验结束后与NC组相比,干预组大鼠体重增长存在显著性差异(P<0.01),其中HF组体重增加更明显;HO组体脂率相比NC组显著下降(P<0.01),HE、HF组体脂率有所增加,但无显著性差异;HF组相比NC组睾周脂显著升高(P<0.01),HF、HO组无显著性差异。与HF组相比,HE、HO组体重显著下降(P<0.01);HE组体脂率显著下降(P<0.05),HO组体脂率极显著性下降(P<0.01);与HF组相比,HE、HO组睾周脂重量出现极显著性下降(P<0.01),其中HE组下降最为明显。见表2。
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(与NC组比较,P<0.05用★表示,P<0.01用★★表示;与HF组比较,P<0.05用#表示,P<0.01用##表示)
2.3 干预后SD大鼠睾周脂中TNF-α、IL-6 mRNA表达
与NC组相比,高脂膳食后HF组睾周脂中TNF-α、IL-6表达量显著性增加(P<0.01);HE、HO组中TNF-α、IL-6表达水平与NC组无显著差异。与HF组相比,HE、HO组中睾周脂TNF-α、IL-6表达明显下降,与HF组均存在显著性差异(P<0.01)。见表3
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(与NC组比较,P<0.05用★表示,P<0.01用★★表示;与HF组比较,P<0.05用#表示,P<0.01用##表示)
3 讨论与分析
肥胖是由机体能量失衡所引起的一种脂质代谢紊乱的代谢疾病,本实验采用高脂膳食诱导建模,通过6周高脂膳食干预,大鼠体重高于普通对照组大鼠体重20%,已成功诱导营养型肥胖大鼠。
3.1运动干预对肥胖大鼠睾周脂中炎症因子水平的影响
研究已证实肥胖是一种慢性炎症,主要是由能量的过剩引起的一种慢性炎症疾病[8]。Julianne等[9] Cytokine和何隆孟等[10]均研究证实,肥胖与炎症因子IL-6、IL-10、TNF-α及CRP等有关。运动具有抗炎作用。大量的人体与动物实验说明,中等强度的运动训练和力竭运动可以抵抗炎症[11]。在本实验中经过运动干预后,大鼠睾周脂重量明显下降,并且睾周脂中TNF-α、IL-6水平明显下降与上述观点相符。同时有研究认为单次急性运动可能具有一定的促炎效应,其常常伴随有TNF-α、IL-1β和C反应蛋白的增加,但规律性运动一般具有抗炎效应。本实验中运动干预八周,为长期中等强度的规律性运动,对大鼠睾周脂中的炎症反应存在抗炎效应,但对于导致机体抗炎的机制还不是很清楚。
3.2 奥利司他干预对肥胖大鼠睾周脂中炎症因子水平的影响
奥利司他是被国际认可并在国内上市的减肥药,通过抑制胃肠道中TG的分解和吸收并排除体外,减少胆固醇的吸收来达到减肥的目的。苏坤霞[12]将高脂膳食大鼠进行8周运动联合奥利司他干预,有氧运动可以减轻小鼠体重,改善血脂,减小脂肪细胞体积,而奥利司他组并没有显著影响。在本实验中经过八周奥利司他减肥药干预后,肥胖大鼠体重以及睾周脂下降明显,推测可能是实验老鼠的种类导致的结果误差。
Bougoulia[13]通过24周能量摄入限制联合奥利司他减肥药,可以显著降低肥胖患者体重并,改善其血清炎症水平。本实验中经过奥利司他减肥药干预后,睾周脂中炎症因子TNF-α、IL-6表达水平均显著下降证实了这一观点。不过。奥利司他减脂和降低炎症水平的具体机制还尚不清晰,可能是通过药物干预后减少了睾周脂的含量,引起炎症水平的下降。
4 研究结论
脂肪组织作为一种内分泌器官,经过高脂饮食干预后,肥胖大鼠睾周脂中的炎症水平显著上升可能是脂肪引起的机体应激反应,通过运动及奥利司他减肥药干预可以减少脂肪含量,从而降低炎症水平,不过关于运动及奥利司他干预降低睾周脂中炎症水平的深层机制尚未可知,还需要进一步的研究。
参考文献
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