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目的:
如今,随着人们生活方式的转变,以及膳食结构的日益精细化,老龄化人口的增加,脂肪肝病越来越影响人们的生活,其中非酒清性脂肪肝病的发病机率也越来越大,甚至有年轻化的趋势。2005年Szczepania等通过进行大样本的流行病学调查研究发现,超过1/3的人有着不同程度的肝内脂肪沉积。非酒精性脂肪肝病(NAFLD)主要分为:单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪肝纤维化和脂肪肝硬化4种主要类型。当前的研究认为,NAFLD的发病机制主要集中在脂代谢异常、胰岛素抵抗和天然免疫细胞数量或功能异常等方面。在NAFLD发病过程中,瘦素(Leptin)的作用机制成为自1994年发现瘦素以来的重要研究方向之一[1]。本实验通过亚低温游泳运动的干预,提高NAFLD大鼠的脂质代谢能力,协同瘦素在脂质代谢中所起的作用,对NAFLD大鼠有明显的改善作用,探讨亚低温游泳运动对于非酒精性脂肪肝大鼠存在的瘦素抵抗及脂代谢的影响。
方法:
60只SPF级雄性SD大鼠,体重180±19g,适应性喂养1周,随机分为6组,每组10只,分别为:
正常饮食组(C组,n=10),即普通对照组,采取十周正常饮食,喂食普通饲料,不进行运动;
高脂饮食组(F组,n=10),即高脂对照组,采取第一至第五周高脂高胆固醇饮食,第六至第十周进行普通饲料饮食,不进行运动;
常温游泳组(S组,n=10),采取第一至第五周高脂高胆固醇饮食,第六至第十周进行普通饲料饮食,同时后五周进行常温游泳运动训练(水温33±1℃);
亚低温游泳组(HS组,n=10),采取第一至第五周高脂高胆固醇饮食,第六至第十周进行普通饲料饮食,同时第六至第十周进行亚低温游泳运动训练(水温28±1℃):
常温浸泡组(N组,n=1.0),采取第一至第五周高脂高胆固醇饮食,第六至第十周进行普通饲料饮食,同时第六至第十周进行常温浸水训练(水温33±1℃);
亚低温浸泡组(NS组,n=10),采取第一至第五周高脂高胆固醇饮食,第六至第十周进行普通饲料饮食,同时第六至第十周进行亚低温浸水运动训练(水温28±1℃)。
实验周期结束后,禁食十二小时,进行取材。10%水合氯醛腹腔麻醉,0.4ml/100g体重,腹主动脉取血,制备血清和血浆,分组标记。放入液氮保存,待测。取肝中叶同一部位0.5cm×0.5cm×0.5cm组织置于10%甲醛溶液中固定保存24—48h,用于制备组织病理学切片。
结果:
1、在第1-5周高脂高胆固醇饮食造模期间,高脂组大鼠的体重明显高于正常饮食组,呈现出显著差异(P<0.05);第6-10周,运动实验周期中,高脂饮食组的体重也高于运动各组体重,呈现非常显著性差异(P<0.01)。
2、组织病理学切片HE染色显示,游泳组相比NAFLD造模组肝组织病理切片光镜下:肝小叶结构可见,肝索亦可见。肝细胞核周脂肪空泡数目明显减少,未见脂肪融合性大泡出现。其中,F组肝组织病理切片光镜下:肝小叶与肝细胞索消失。肝细胞内、核周见大量(>90%视野)脂肪小空泡,散布于胞浆中,即小泡性脂肪变性。S组肝组织病理切片光镜下:肝小叶结构尚可见。肝细胞以中央静脉为中心呈放射状排列,形成肝细胞索,但是结构紊乱。肝细胞内、核周可见较多(>50%视野)脂肪空泡,散布于胞浆中。S组同F组比较呈肝细胞脂肪变程度显著减轻。
3、血清瘦素LEP水平,C组,HS组,NS组,S组,N组这四组与F组相比,呈现非常显著性差异(P<0.01);其他各组相比,无显著性差异(P>0.05)。瘦素抵抗:游泳运动组与不运动组相比,瘦素抵抗现象明显改善。其中亚低温干预组的效果较常温干预组的效果好。F组的TG含量较C组有非常显著性升高,具有非常显著性差异(P<0.01);HS组TG含量较F组明显降低,有非常显著性差异(P<0.01);S组TG含量较F组明显降低,有非常显著性差异(P<0.01);亚低温浸水组(NS)和常温浸水组(N)TG与F组相比有降低,但是无显著性差异。
4、大鼠血浆脂蛋白脂酶(LPL)活性,HS组与C组、F组、NS组和S组相比较,均呈现非常显著性差异(P<0.01),而HS组与S组相比,无明显差异(P>0.05);S组与F组相比,其LPL活性呈现非常显著性差异(P<0.01),NS组与F组相比,其差异具有显著性(P<0.05);S组与N组相比,差异具有非常显著性(P<0.01);F组与NS组相比,其差异具有显著性(P<0.05)。大鼠血浆肝脂酶(HL)活性,C组、N组与HS组相比,呈现显著性差异(P<0.05);F组与HS组相比,呈现非常显著性差异;S组与F组相比较,呈现非常显著性差异(P<0.01);而S组与HS组相比较,差异不具有显著性(P>0.05)。其他各组相比无显著性差异。C组,F组,N组与HS组相比,总脂酶呈现非常显著性差异(P<0.01);S组与F组相比较,总脂酶呈现非常显著性差异(P<0.01):NS组与F组相比较,总脂酶呈现显著性差异(P<0.05);S组与N组相比较,总脂酶呈现非常显著性差异(P<0.01)。其他各组相比无显著性差异。
5、F组的TC、FFA较C组相比有非常显著性升高,具有非常显著性差异(P<0.01);LDL较C组有显著性升高(P<0.05);HDL与C组相比升高,但无显著差异。HS组TC、FFA较F组明显降低,有非常显著性差异(P<0.01);LDL较F组略降低,有显著性差异(P<0.05);HDL与F组相比升高,但无显著差异。S组TC、FFA较F组明显降低,有非常显著性差异(P<0.01);LDL、HDL、较F组略降低,但是没有显著性差异。NS组和N组TC、FFA、HDL、LDL与F组相比有降低,但是无显著性差异。
结论:
1、运动组对体重的减轻有明显的作用,建议亚低温联合游泳运动能够更有较的减轻体重,减少体脂。
2、组织病理学切片HE染色显示,亚低温游泳运动可以改善肝脏脂质沉积,使肝组织趋近于正常;亚低温浸水组的改善效果一般:常温各组呈胞体肿胀气球样变:提示亚低温联合游泳运动能更好地促进NAFLD的转归。
3、在高脂组鼠中并未见瘦素水平的下降,相反,瘦素水平较高,提示在NAFLD中可能存在瘦素抵抗。游泳运动组与不运动组相比,瘦素抵抗现象明显改善。亚低温游泳组较常温游泳组效果明显,亚低温浸水组效果较常温浸水组好,提示,亚低温联合游泳运动更有利于TG的消除,改善瘦素抵抗,进而改善NAFLD。
4、高脂组大鼠LPL和HL活性均低于正常组,血脂等含量也与正常组相比较高。运动组和亚低温干预组,LPL和HL活性明显升高,同时血脂等也降低,提示,亚低温联合游泳运动可能一定程度上提高了LPL和HL的活性,适宜的亚低温刺激可能提高了LPL和HL的活性。
5、亚低温刺激联合游泳运动有利于机体对于脂肪酸的氧化利用,降低FFA的浓度,抵制游离脂肪酸和TG等导致的瘦素抵抗,改善瘦素抵抗,进而改善NAFLD。