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研究目的:通过建立营养性肥胖大鼠模型,观察低温运动干预对肥胖大鼠体重、血脂的影响和腹股沟、肩胛间脂肪转变及AMPK、PGC-1α、UCP1蛋白的表达水平的变化,探讨低温运动促进白色脂肪棕色化的效果及其可能机制,为低温运动减肥提供理论依据。研究方法:以100只4周龄健康SD雄性大鼠为研究对象,通过9周高脂高糖膳食建立肥胖模型后,随机取64只肥胖大鼠均分为常温对照组(NC组)、常温运动组(NE组)、急性低温对照组(AC组)、急性低温运动组(AE组)、间歇低温对照组(IC组)、间歇低温运动组(IE组)、持续低温对照组(SC组)、持续低温运动组(SE组)等8组。常温组环境温度为24-26℃,低温组环境温度为3-4℃,相对湿度均为50-60%;急性及间歇低温暴露均为4h,其余时间在常温生活,持续低温暴露则全天在低温环境中生活;所有运动组隔天运动2次,每次30min,间歇10min,跑速为25m/min,坡度为0℃;急性低温运动组末次运动在低温环境下进行;间歇低温运动组及持续低温运动组运动均在低温环境进行;实验5周后,首先应用Micro-CT200拍摄肩胛间棕色脂肪观察图形成像,称重后解剖采集血样及腹股沟脂肪和肩胛间棕色脂肪,测试血脂四项及HE染色观察腹股沟脂肪细胞和肩胛间棕色脂肪细胞形态学变化,并用western-blot检测大鼠腹股沟脂肪AMPK、PGC-1α、UCP-1蛋白的表达量。研究结果:(1)与NC组比较,AC组、IC组体重均增加但没有显著差异(P>0.05),SC组体重显示显著性下降(P<0.05);SC组大鼠体重显著低于AC组和IC组(P<0.05)。与NE组比较,AE组体重没有显著性变化(P>0.05),而IE组、SE组两组体重均显著性下降(P<0.05),SE组大鼠体重下降具有统计学意义(P<0.05)。(2)与NC组比较,IC组大鼠血清TG显著降低(P<0.05),SC组大鼠血清HDL-C显著升高(P<0.05),且血清LDL-C显著降低(P<0.05);与NE组比较,SE组大鼠血清TG显著性降低(P<0.05),且血清LDL-C显著性降低(P<0.05)。(3)Micro-CT结果显示,与NC组比较,IC组和SC组大鼠肩胛间棕色脂肪成像灰度值高,且SC组成像灰度更明显。SE组大鼠肩胛间棕色脂肪组织成像灰度值高于AE组和IE组。与NC组比较,SC组大鼠内脏脂肪率明显降低(P<0.05),白色脂肪重量最少(P<0.01);与NE组比较,AE、IE、SE三组大鼠内脏脂肪率及白色脂肪重量出现显著或非常显著性降低(P<0.05,P<0.01)。而棕色脂肪率及棕色脂肪重量在所有组数中AC组最高,SE最低,但是棕色脂肪与白色脂肪比值SE最高(P<0.05)。(4)与NC组比较,IC组和SC组大鼠肩胛间棕色脂肪细胞和腹股沟白色脂肪细胞数量,密集程度较高,与IC组比较,SC组大鼠肩胛间棕色脂肪细胞体积小数量多,有微小的毛细血管。与NE组比较,AE组、IE组和SE组大鼠肩胛间棕色脂肪细胞和腹股沟白色脂肪细胞小而密集,其中SE组大鼠棕色脂肪组织中出现微小毛细血管,腹股沟白色脂肪细胞出现类似于棕色脂肪样细胞,效果更明显。(5)与NC组比较,IC组、SC组大鼠腹股沟白色脂肪组织AMPK、PGC-1α、UCP1蛋白表达高有显著性差异(P<0.05)。另外,IC组和SC组大鼠腹股沟白色脂肪组织AMPK、PGC-1α、UCP1蛋白表达显著性高于AC组(P<0.05)。与NE组比较,SE组大鼠腹股沟白色脂肪组织AMPK、PGC-1α、UCP1蛋白表达显著性增高(P<0.05)。结论:(1)间歇低温运动和持续低温运动均能有效的降低大鼠体重和血脂水平,其中持续低温运动效果更佳。(2)三种低温运动干预方式均能有效促进白色脂肪棕色化,从而减少体内白色脂肪含量,对减肥有一定效果。(3)三种低温运动干预均可通过提高大鼠腹股沟白色脂肪细胞AMPK、PGC-1α、UCP1蛋白的表达量而促进白色脂肪棕色化,其中以持续低温运动方式更为明显。