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研究目的:本研究通过对SD大鼠外源性补充左旋肉碱(L-肉碱)并结合长期游泳训练,观察大鼠血清肉碱、游离脂肪酸等生化指标及骨骼肌线粒体肉碱脂酰转移酶-I、H~+K~+-ATP酶活性的变化,分析运动及补充L-肉碱对机体脂代谢和能量消耗与生成的影响,为进一步探讨外源性L-肉碱的作用机制及其应用提供实验依据。研究方法:健康雄性同龄纯种SD大鼠32只,所有大鼠在适应性饲养一周后,按实验计划随机分成安静对照组(A组)、单纯运动组(E组),单纯补充肉碱组(L组),运动结合补充L-肉碱组(LE),分笼喂养,每组均为8只。安静对照组和单纯补充L-肉碱组不进行任何运动,单纯运动组和运动结合补充L-肉碱组进行游泳训练,训练时间共持续6周。补充L-肉碱组和训练结合补充L-肉碱组每周训练三次,并于每次游泳训练前1小时开始补充L-肉碱,安静对照组以及单纯训练组自由进食鼠粮,经6周实验后各组大鼠采用断头处死,取出血液及骨骼肌样品后分别采用紫外分光光度计,ELISA以及试剂盒测定各组大鼠相应血液生化指标及肌肉组织线粒体H~+K~+-ATP酶、CPT-I酶活性进行测定与分析。研究结果:(1)经6周实验后,与安静对照组相比,单纯运动组大鼠体重降低;运动结合补充L-肉碱组大鼠体重亦降低,且二者的降低均具有统计学意义(P <0.05);与单纯补充L-肉碱组大鼠体重相比,运动结合补充L-肉碱组体重下降,并具有统计学意义(P <0.05);与单纯运动组相比,运动结合补充L-肉碱组大鼠体重变化不具有统计学意义(P>0.05)。(2)与安静对照组相比,单纯运动组大鼠骨骼肌线粒体H~+K~+-ATP酶、CPT-I酶活性差异无统计学意义(P>0.05);单纯补充L-肉碱组大鼠H~+K~+-ATP酶、CPT-I酶活性升高,但差异无统计学意义(P>0.05);运动结合补充L-肉碱组大鼠H~+K~+-ATP酶、CPT-I酶活性的升高具有统计学意义(P<0.05)。与单纯运动组相比,运动结合补充L-肉碱大鼠H~+K~+-ATP酶、CPT-I酶活性显著升高,并具有统计学意义(P<0.01)。(3)与安静对照组相比,E组大鼠血清肉碱含量降低和LE组大鼠血清肉碱含量的的升高均有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)运动结合补充L-肉碱使大鼠血清肉碱及游离脂肪酸的含量出现显著增加,有利于脂肪代谢的供能,因此可能是大鼠体重增加不显著的重要原因之一。(2)与安静状态及单纯补充L-肉碱相比,大鼠在单纯性运动及运动结合补充L-肉碱情况下,血清游离脂肪酸的增加更为显著,可促进各运动肌对脂肪酸的摄取和利用。(3)在安静及单纯补充L-肉碱条件下,大鼠血清肉碱含量的差异并不显著,而单纯运动情况下血清肉碱含量下降明显,运动结合补充L-肉碱情况下血清肉碱含量显著升高,这有利于增加各运动肌对肉碱的摄取和利用;同时,发现大鼠运动结合补充L-肉碱后增加了其骨骼肌中肉碱的含量,这可能会使脂酰CoA进入线粒体的速度增加,脂肪酸氧化速度因而加快。(4)与安静组大鼠相比,单纯补充L-肉碱并不能对大鼠CPT-I酶的活性产生显著的影响,但运动结合补充L-肉碱使CPT-I酶的活性增加最为明显,而骨骼肌在运动时CPT-I酶活性的升高可加快脂肪酸的氧化速率。(5)与安静状态下大鼠相比,运动并结合补充L-肉碱后骨骼肌线粒体中H~+K~+-ATP酶的活性显著升高,且比单纯运动后升高更为明显,提示运动结合补充L-肉碱对骨骼肌线粒体H~+K~+-ATP酶活性产生的增高效应会进一步促进骨骼肌线粒体的能量代谢。