论文部分内容阅读
研究目的：观察有氧运动和饮食调整对高脂诱导肥胖（DIO）大鼠TOLL样受体4（TLR4）表达及胰岛素抵抗（IR）的生活方式干预作用及其相关机制探讨。研究方法：本研究以雄性DIO和肥胖抵抗（DIO-R）SD大鼠为实验对象。79只正常成年雄性SD大鼠随机分为普食喂饲组（NC组，n=16）和高脂喂饲组（HF组，n=63），HF组以高脂配方饲料（热卡比为脂肪40%，碳水化合物40%，蛋白质20%，提供能量约458Kcal/100g）喂饲8周，结合体重（BW）、空腹血糖（FBG）、血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）和游离脂肪酸（FFA）等指标筛选DIO和DIO-R大鼠模型。各模型组大鼠和正常组大鼠进行跑台运动能力预筛后分别进行随机分组，共分为8组：普食对照组（C组）、普食运动组（E组）、肥胖高脂喂饲组（OH组）、肥胖高脂喂饲运动组（OHE组）、肥胖普食喂饲组（ON组）、肥胖普食喂饲运动组（ONE组）、肥胖抵抗高脂喂饲组（ORC组）和肥胖抵抗运动组（ORE组）。各运动干预组1周跑台运动适应（10m/min，坡度为0°）后，进行9周相当于大鼠最大摄氧量为（64.0±4.5）%的中等强度有氧跑台运动（15m/min，坡度为5°），每周5天，每天30分钟。干预10周后，观察大鼠BW、附睾脂肪和肾周脂肪湿重、血脂（TC、TG、HDL-C、LDL-C、FFA）、FBG、空腹胰岛素（FINS）、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、胰岛素敏感指数（ISI）的作用影响；采用实时荧光定量PCR技术观察大鼠肝脏和骨骼肌TLR4mRNA、NF-κbmRNA表达变化，采用蛋白印迹技术观察TNF-α蛋白表达，探讨生活方式干预对大鼠肝脏和骨骼肌炎症状态作用；电镜观察各组实验大鼠肝脏和骨骼肌细胞超微机构的影响作用。研究结果：1SD雄性成年大鼠经8周高脂饲料诱导，DIO大鼠模型成功率为53.97%（34/63），分布于BW下层四分之一的DIO-R大鼠（16/63）BW增长与正常大鼠趋同，无显著性差异（P>0.05）。2E组、OHE组与ONE组分别与C组比较，肾周和附睾脂肪重量及指数均无显著性差异（P>0.05）。3DIO大鼠和DIO-R大鼠TC、LDL-C高于NC组（P<0.05），DIO大鼠TG显著高于NC组（P<0.01），DIO-R大鼠TG显著低于DIO组（P<0.01）；和NC组比较，DIO大鼠FBG显著升高（P<0.01），DIO-R大鼠FBG明显增高（P<0.05）；NC组、DIO组和DIO-R大鼠FFA无显著性差异（P>0.05）。3生活方式干预10周后，与C组比较，各组血脂指标中仅OHC组TG和LDL-C明显升高（P<0.05）；与OHC组比较，ONC组LDL-C降低（P<0.05），ONE组显著降低（P<0.01）；ORC组和ORE组之间各指标无显著性差异（P>0.05）。4生活方式干预10周后，与C组比较，OHC组FBG、FINS、HOMA-IR及ONE组FBG显著升高（P<0.01），ONC组FBG明显升高（P<0.05）；与OHC组比较，OHE组、ONC组、ONE组FINS、HOME-IR显著降低（P<0.01），OHE组FBG明显降低（P<0.05）。5生活方式干预10周后，与C组比较，肝脏TLR4mRNA相对表达量除OHC组显著增高（P<0.05）外，其他各组则均无显著性意义（P>0.05），各组均数从大到小依次为:OHC组>ONC组>ONE组>ORC组>OHE组>ORE组>C组>E组；骨骼肌TLR4mRNA相对表达量各组之间无显著性差异，均数从大到小依次为:OHC组>OHE组>ONC组>C组>ONE组>ORC组>E组>ORE组。6生活方式干预10周后，与C组比较，各组肝脏NF-kBmRNA表达量均未见显著性差异（P>0.05），骨骼肌NF-kBmRNA表达量ONC组低于C组（P<0.05），ONE组、ORC组和ORE组显著低于C组（P<0.01），ONC组、ONE组、ORC组和ORE组显著低于OHC组（P<0.01）7生活方式干预10周后，TNF-a蛋白平均表达量从大到小进行排列，肝脏为OHC组>ONC组>ONE组>ORC组>OHE组>ORE组>C组>E组，骨骼肌为OHC组>OHE组>C组>ONC组>ORC组>ONE组>E组>ORE组。8骨骼肌NF-kBmRNA表达与HOMA-IR呈中度正相关（R=0.435），肝脏TLR4mRNA和NF-kBmRNA、骨骼肌TLR4mRNA与HOMA-IR相关性较弱（依次为R=0.195，R=0.089，R=0.127）。9电镜显示肥胖大鼠肝脏细胞内高尔基复合体和线粒体数目相对较少，部分线粒体边缘不规则，连续性差；运动组肝脏和骨骼肌线粒体数目和体积均增加，糖原颗粒相对较多；骨骼肌运动组肌丝明带暗带排列相对紧凑，规则性略差。主要结论：1高脂膳食8周可诱导正常成年SD大鼠同时出现肥胖和肥胖抵抗现象，个体对肥胖的易感性具有差异性，DIO大鼠BW增长和正常大鼠趋同。2DIO大鼠和DIO-R大鼠均能出现糖脂代谢紊乱，DIO-R大鼠较DIO大鼠程度轻。3机体在肥胖或肥胖抵抗状态，无论继续高脂饮食结构抑或调整为普通饮食结构，有氧运动干预均是进行控脂减重的有效方法，单靠恢复正常饮食结构，不能有效降低BW。4有氧运动和饮食调整均能够改善肥胖高胰岛素血症和IR，机体NF-kB蛋白表达与IR可能存在中度正相关性。5TLR4在高脂肥胖大鼠高表达，长期规律运动和饮食生活方式干预一定程度改善肥胖IR可能与其能够延缓TLR4高表达有关。6有氧运动能增加骨骼肌和线粒体数目和体积，增进骨骼肌肌丝排列密集度，可能与糖脂代谢变化相关。