研究目的:通过观察自主转轮运动后高脂饮食大鼠进食行为的改变、VTA-DA神经元电活动的变化、中脑DA合成限速酶TH及谷氨酸能神经元受体表达变化,从运动调节食物奖赏的视角探讨运动防治肥胖的神经生物学机制。研究方法:30只4周龄SD雌性大鼠适应性饲养3天后,随机分为高脂饮食对照组(HCG,n=15)和高脂饮食运动组(HEG,n=15)。采用同时给予高脂饲料和标准饲料模式饲养12周,第9周开始,HEG大鼠采用转轮进行自主运动,每天运动12小时(20:00-8:00),每周运动5天,连续进行4周。实验结束后,测量各组大鼠的体重、Lee’s指数、内脏脂肪(附睾和肾周脂肪)重量及进食行为,通过条件位置偏爱试验(CPP)、双瓶试验测试其不同食物的偏爱度;采用ELISA法检测血清瘦素水平;采用蛋白免疫印迹法测定中脑TH、NR1和NR2B蛋白表达,双重免疫荧光标记法检测大鼠VTA中TH、NR1蛋白的定位表达;在体多通道电生理技术记录大鼠不同状态下VTA-DA神经元电活动的变化。研究结果:(1)4周自主转轮运动后,与HCG大鼠比较,HEG大鼠体重、Lee’s指数、内脏脂肪重量均显著降低(P<0.01)。(2)4周自主转轮运动后,HCG与HEG大鼠之间的摄食量未见显著性差异(P>0.05),而HEG大鼠的高脂饲料偏爱度和牛奶偏爱度均低于HCG大鼠,且差异显著(P<0.01,P<0.01),在牛奶诱导的条件位置偏爱试验中,HEG大鼠的牛奶位置偏爱显著低于HCG大鼠(P<0.05)。(3)4周自主转轮运动后,给予食物奖赏信号时,HEG大鼠VTA-DA神经元放电频率显著低于HCG大鼠(P<0.05);腹腔注射瘦素后,HEG大鼠VTA-DA神经元放电频率低于HCG大鼠,差异显著(P<0.01);相比于HCG大鼠,注射瘦素后HEG大鼠VTA-DA神经元放电频率变化率显著增加,差异显著(P<0.01)。(4)4周自主转轮运动后,HEG大鼠血清瘦素水平显著低于HCG大鼠(P<0.05);与HCG大鼠相比,HEG大鼠中脑TH蛋白表达增加,差异显著(P<0.01),NR1蛋白表达下降,差异显著(P<0.01),NR2B蛋白表达未见显著差异(P>0.05)。研究结论:自主转轮运动通过增加高脂饮食大鼠的瘦素敏感性,进而调节DA神经元可塑性改善食物奖赏,降低其对高脂饮食的偏爱,最终改善体成分延缓体重增长。谷氨酸NMDA受体功能性亚基NR1的下降是运动介导的瘦素信号调控高脂饮食大鼠VTA-DA神经元活动、改善食物奖赏功能的机制之一。