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研究目的 肠神经系统(ENS)属于肠壁内源性神经系统，能够独立于外源性自主神经实现对胃肠道运动、分泌及物质转运等功能的局部调节，其功能异常与胃肠道疾病密切相关。根据本课题前期研究结果可知，有氧运动与高脂饮食均引起肠神经的重塑，而有氧运动在一定程度上回调了高脂饮食引起的肠神经功能失衡，但具体机制尚未清晰。因此，本实验建立高脂饮食大鼠模型，并以长期有氧运动作为干预方式，通过观察分析回肠组织形态、肠神经的凋亡状况及肠神经营养因子的免疫组化等，阐述ENS对运动和高脂饮食的适应性重塑表现，初步揭示“运动对外周自主神经的影响”，为阐明肥胖和相关代谢综合征运动干预的自主神经机制提供研究基础和线索。 研究方法 8周龄SPF级健康雄性SD大鼠32只，随机分成4组:安静组(Control group，C)、高脂组(High Fat group，HF)，中等强度运动组(Exercise group，E)、中等强度运动结合高脂组(High Fat with Exercise group，FE)，每组8只。C和E用基础饲料喂养，HF和FE用高脂饲料喂养。每天记录摄食量，每周称重两次。 运动组大鼠进行为期10周的无负重游泳训练（适应性运动一周之后开始正式训练，方案:6次/周，1小时/次）。10周干预期结束，双能X光射线法测试大鼠全身脂肪含量。末次训练后，间隔24小时进行取材测试。首先测试小肠吸收率（D-木糖吸收）、小肠推进率，然后分离血清测试血脂四项，冻存回肠组织测试氧化应激指标SOD、MDA，最后采用免疫组化的方法分别测试回肠NGF、BDNF的阳性表达，HE染色观察回肠形态结构的变化，TUNEL染色观察肠神经细胞的凋亡状况。 研究结果 1、高脂模型——体成分，血脂四项 实验后与实验前相比，各组大鼠体重均增加，C体重增加非常明显(P＜0.01)，HF、E体重增加明显(P＜0.05)。 与C相比，HF组TC、全身脂肪含量升高非常明显(P＜0.01)，TG、LDL-C、HDL-C无显著性变化(P＞0.05);E组TC明显降低(P＜0.05)，TG非常明显降低(P＜0.01)，HDL-C非常明显升高(P＜0.01)，LDL-C、全身脂肪含量无明显变化(P＞0.05)。与HF相比，FE组TC明显降低(P＜0.05)，TG、全身脂肪含量非常明显降低(P＜0.01)，HDL-C非常明显升高(P＜0.01)，LDL-C无明显变化(P＞0.05)。 2、小肠功能——小肠吸收率、小肠推进率 与C相比，HF血清D-木糖浓度、小肠推进率均降低非常明显(P＜0.01)，E血清D-木糖浓度、小肠推进率均无明显差异(P＞0.05);与HF相比，FE血清D-木糖浓度明显升高(P＜0.05)，小肠推进率无明显差异(P＞0.05)。 3、小肠形态学——HE染色 C大鼠回肠组织细胞排列规则、完整、连续、紧密、结构清晰。与C相比，HF肌纤维排列疏松，神经团块周边出现空泡;E肌纤维、粘膜层细胞排列更加紧密且规则，环形肌、粘膜层明显增厚，无空泡;与HF相比，FE肌纤维排列相对紧密且规则，肌层、粘膜层相对变厚，神经团块周边亦出现空泡。 4、小肠神经学凋亡——TUNEL染色，NGF、BDNF，SOD、MDA 各组肠肌层之间均存在棕黄色标注的凋亡神经细胞，与C相比，HF所示肠神经细胞凋亡率非常明显增加(P＜0.01)，E呈升高趋势(P＞0.05);与HF相比，FE所示肠神经细胞凋亡率呈下降趋势(P＞0.05)。 各组大鼠回肠NGF的MOD均无明显差异(P＞0.05)。与C相比，HF组NGF的MOD有降低趋势且周边出现空泡，BDNF的MOD非常显著降低(P＜0.01)，E组NGF、BDNF的MOD有升高趋势;与HF比较，FE组NGF的MOD有升高趋势，BDNF的MOD非常显著升高(P＜0.01)，空泡相对减少。 各组大鼠回肠SOD活性均无明显差异(P＞0.05)。与C相比，HF组SOD活性呈降低趋势、MDA含量非常显著升高(P＜0.01)，E组SOD活性呈升高趋势、MDA含量极显著升高(P＜0.01);与HF相比，FE组SOD活性呈升高趋势、MDA含量非常显著降低(P＜0.01)。 研究结论 1、长期高脂饮食会导致大鼠回肠NGF、BDNF的阳性表达量下降，神经细胞凋亡率显著升高;小肠肌层与粘膜层结构遭到破坏;SOD/MDA的值明显降低;小肠推进率及小肠吸收功能均下调。提示:长期高脂饮食破坏了肠神经系统，从而导致小肠结构的破坏与功能的失调，容易引发过量饮食，诱导肥胖。 2、长期有氧运动能够使大鼠回肠NGF、BDNF的阳性表达量增加，神经细胞凋亡率无明显变化;小肠肌层与粘膜层均变厚，细胞排列更加致密有规则;SOD/MDA的值略有降低，小肠推进率及小肠吸收功能上调。提示:长期有氧运动可以改善肠神经系统的功能，促进机体对营养物质的吸收。 3、长期有氧运动可以回调高脂饮食造成的系列不良适应性变化，但程度、幅度均低于单独有氧运动对机体的有益改变，即大鼠的神经营养因子表达量相对增多，细胞凋亡率相对减少，小肠推进、吸收功能相对得到改善。提示:长期有氧运动能够在一定程度上抑制高脂饮食导致的神经细胞过度凋亡，积极改善肠功能失调，使其趋于回归正常。