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研究目的本实验通过建立营养性肥胖大鼠模型以及低氧耐力运动模型,运用三种低氧浓度(11.3%、13.3、16.3%氧浓度)结合耐力运动对营养性肥胖大鼠进行干预,并通过Western Blot以及实时荧光定量PCR法检测自噬调控因子Sestrin2、AMPKɑ2和自噬因子Beclin1、LC3II mRNA的表达,探讨低氧或结合耐力运动对骨骼肌细胞自噬相关因子的影响,为探索低氧运动减肥及防治或减轻自噬相关疾病提供实验依据。研究方法构建8周高脂饲料喂养的营养性肥胖大鼠模型,并将其随机分为8组,分别为常氧安静组(A)、常氧运动组(AE)、16.3%低氧安静组(B)和16.3%低氧运动组(BE)、13.3%低氧安静组(C)、13.3%低氧运动组(CE)、11.3%低氧安静组(D)、11.3%低氧运动组(DE),每组各10只,并继续以高脂饲料喂养。正式实验干预期,大鼠训练方案如下:运动组大鼠均进行中等强度耐力运动,其中时间为40min,跑台坡度为0,跑速为20m/min;运动频率为一周5次(每周一到周五),持续8周。末次训练结束后,禁食24小时,处死大鼠并采样。生化指标测血脂四项及血糖浓度;Western Blot测骨骼肌细胞自噬相关蛋白Sestrin2、AMPKɑ2、Beclin1的表达水平以及LC3II/LC3I的比值;实时荧光定量PCR法检测自噬调控因子Sestrin2、AMPKɑ2和自噬因子Beclin1、LC3II mRNA的表达;石蜡切片、HE染色观察各组大鼠骨骼肌细胞形态、结构的变化。研究结果1.营养性肥胖大鼠模型:经过8周的高脂喂养,高脂组大鼠体重、Lee’s指数、BG、TC、TG、LDL-c浓度均显著升高(P<0.05)。2.大鼠形态学及血脂指标变化:与A组相比,AE组大鼠体重、BG、TC、TG、LDL-c浓度均显著降低(P<0.05),HDL-c浓度显著上升(P<0.05);D组的LDL-c,B组、C组、D组的TG、BD浓度显著降低(P<0.05),C组、D组的HDL-c浓度显著上升(P<0.05);与AE组相比,DE组的LDL-c、TG浓度显著降低(P<0.05),CE组、DE组的BG浓度显著降低(P<0.05),DE组的HDL-c浓度显著上升(P<0.05)。3.Western Blot结果显示:与A组相比,AE组大鼠骨骼肌细胞Sestrin2、AMPKɑ2、Beclin1的蛋白表达以及LC3II/LC3I的比值显著升高(P<0.05);C组、D组Sestrin2、AMPKɑ2的蛋白表达以及LC3II/LC3I的比值显著升高(P<0.05),B组、C组、D组Beclin1的蛋白表达显著升高(P<0.05);与AE组相比,CE组、DE组Sestrin2、AMPKɑ2的蛋白表达以及LC3II/LC3I的比值显著升高(P<0.05),DE组Beclin1的蛋白表达显著升高(P<0.05)。4.实时荧光定量PCR结果显示:与A组相比,AE组、C组、D组大鼠骨骼肌细胞Sestrin2、Beclin1、LC3II的mRNA表达显著升高(P<0.05),D组AMPKɑ2的mRNA表达显著升高(P<0.05);与AE组相比,CE组、DE组Beclin1、LC3II、AMPKɑ2的mRNA表达显著升高(P<0.05),DE组Sestrin2的mRNA表达显著升高(P<0.05)。研究结论1.三种不同浓度的低氧或结合耐力运动均可降低肥胖大鼠体重,改善肥胖大鼠血糖、血脂和骨骼肌细胞形态、结构,低氧和运动共同作用下大鼠体重降低程度、血糖、血脂以及骨骼肌细胞形态、结构改善效果更加明显。2.耐力运动、低氧暴露、低氧结合耐力运动均可诱导骨骼肌细胞自噬;且运动和低氧的累积刺激效果更为突出,优于单纯性耐力运动和低氧暴露。3.耐力运动、低氧暴露、低氧结合耐力运动均可上调Sestrin2、AMPKɑ2、Beclin1、LC3II因子的表达,提高LC3II/LC3I比值,从而有效激活并增强肥胖大鼠骨骼肌细胞自噬水平,特别是11.3%低氧耐力运动组作用更明显。