高脂膳食和跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)雄性大鼠腓腸肌腺苷酸活化蛋白激酶 /乙酰輔酶A羧化酶信號(hào)通路和膜蛋白脂肪酸轉(zhuǎn)位酶蛋白含量的影響

張?jiān)汽悾?婁淑杰

（1. 上海體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院， 上海 200438； 2. 聊城大學(xué)體育學(xué)院， 聊城 252059）

高脂膳食和跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)雄性大鼠腓腸肌腺苷酸活化蛋白激酶 /乙酰輔酶A羧化酶信號(hào)通路和膜蛋白脂肪酸轉(zhuǎn)位酶蛋白含量的影響

張?jiān)汽?，2， 婁淑杰1

（1. 上海體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院， 上海 200438； 2. 聊城大學(xué)體育學(xué)院， 聊城 252059）

目的 探討高脂膳食和8周有氧耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腓腸肌腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/乙酰輔酶A羧化酶（ACC）信號(hào)通路和膜蛋白脂肪酸轉(zhuǎn)位酶CD36含量的影響。方法 建立營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠模型，并隨機(jī)分為肥胖安靜組（OC組）和肥胖運(yùn)動(dòng)組（OE組），另設(shè)普通飼料安靜組（NC組）和普通飼料運(yùn)動(dòng)組（NE組）。運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)束后檢測(cè)腓腸肌AMPKα、p-AMPKα、ACC、p-ACC和膜蛋白CD36的蛋白水平。結(jié)果 1） NE組與NC、OE及OC組相比，p-AMPKα的蛋白水平顯著升高（P＜0.01）； OC組p-AMPKα的蛋白水平顯著低于NC組（P＜0.01）。2） OC組p-ACC蛋白水平顯著低于NC組（P＜0.01）； OE組p-ACC的蛋白水平顯著高于OC組（P＜0.01）。3） NE組與NC、OE及OC組相比，OC組與NC組相比，膜蛋白CD36含量均無(wú)顯著性變化（P＞0.05）。結(jié)論 1） 運(yùn)動(dòng)可改善高脂膳食引起的AMPK/ACC信號(hào)通路障礙。2） 運(yùn)動(dòng)對(duì)體質(zhì)量不同大鼠p-ACC蛋白水平的影響存在差異。3） 腓腸肌膜蛋白CD36的含量并沒(méi)有伴隨AMPK/ACC信號(hào)通路的激活或抑制而發(fā)生顯著變化。

跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)； 高脂膳食； 肥胖； 腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）； 乙酰輔酶A羧化酶（ACC）；脂肪酸轉(zhuǎn)位酶CD36

腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）是調(diào)節(jié)細(xì)胞能量平衡的關(guān)鍵酶，激活A(yù)MPK將導(dǎo)致乙酰輔酶A羧化酶（ACC）受抑制，隨后通過(guò)促進(jìn)脂肪酸氧化、葡萄糖攝取等過(guò)程并抑制脂肪合成、蛋白質(zhì)合成以及糖異生等途徑來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體的能量平衡［1-3］。既往研究表明［4］， 脂肪酸轉(zhuǎn)位酶CD36廣泛存在于脂肪酸代謝活躍的組織， 與脂肪酸的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)， AMPK/ACC信號(hào)通路和CD36均與骨骼肌脂肪酸氧化代謝相關(guān)，在肥胖的形成中具重要作用，但高脂膳食和運(yùn)動(dòng)對(duì)AMPK/ACC信號(hào)通路以及CD36的影響尚無(wú)定論。從檢索到的文獻(xiàn)看，目前有關(guān)高脂膳食和運(yùn)動(dòng)對(duì)AMPK/ACC信號(hào)通路和CD36蛋白含量影響的相關(guān)報(bào)道逐漸增多，但是由于動(dòng)物模型、運(yùn)動(dòng)方案、組織樣本選擇以及檢測(cè)亞基類(lèi)型等的不同，造成研究結(jié)果并不一致，并且CD36蛋白含量與AMPK/ACC信號(hào)通路激活之間的關(guān)系尚不明確。作者前期研究表明［5］，同一強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)相同性別、相同年齡的體質(zhì)量正常大鼠和肥胖大鼠的脂肪組織量以及血清TG水平的影響存在差異性，那么這種差異性是否與AMPK/ACC信號(hào)通路以及CD36蛋白含量的不同有關(guān)？

針對(duì)上述問(wèn)題， 本研究以普通飲食的體質(zhì)量正常和高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠為研究對(duì)象， 探討高脂膳食和8周有氧耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腓腸肌AMPK/ACC信號(hào)通路以及膜蛋白CD36含量的影響。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

7周齡清潔級(jí)雄性SD大鼠70只， 體質(zhì)量190± 10 g，購(gòu)自上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司［SCXK（滬）2013-0016］。

1.2主要試劑及儀器

BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒（增強(qiáng)型）、BeyoECL Plus （超敏ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒）及PVDF膜購(gòu)于碧云天生物試劑公司； 兔單克隆抗體AM PK α、pAMPKα-Thr172， 兔多克隆抗體ACC、pACC-Ser79及辣根酶標(biāo)記的羊抗兔IgG二抗、彩色預(yù)染蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)均購(gòu)于 Cell Signaling公司；兔多克隆抗體CD36購(gòu)于Santa Cruz公司；兔多克隆抗體GAPDH購(gòu)于杭州賢至生物科技有限公司；膜蛋白，核蛋白和胞質(zhì)蛋白抽提試劑盒購(gòu)于生工生物工程（上海）有限公司； 蛋白質(zhì)電泳儀、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移裝置購(gòu)于美國(guó)Biorad公司。

1.3模型構(gòu)建及分組

普通飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)后，隨機(jī)分為普通飼料組（n=20，C組）和高脂飼料組（n=50，H組）。正式實(shí)驗(yàn)第8周末，將普通飼料組大鼠隨機(jī)分為普通飼料安靜組（n=9，NC組，1只在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因病死亡）和普通飼料運(yùn)動(dòng)組（n=10，NE組）； 選取高脂飼料組中體質(zhì)量超過(guò)普通飼料組大鼠平均體質(zhì)量加1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差的大鼠， 并隨機(jī)分為肥胖安靜組（n=10，OC組）和肥胖運(yùn)動(dòng)組（n=8，OE組，2只不能完成運(yùn)動(dòng)被淘汰），繼續(xù)高脂飼料喂養(yǎng)直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束， 其余淘汰。基礎(chǔ)飼料及高脂飼料均購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司（表1）。大鼠飼養(yǎng)于清潔級(jí)設(shè)施［SYXK（滬）2012-0003］，每籠3～5只，自由攝食和飲水，動(dòng)物房溫度22±2℃，相對(duì)濕度50%± 10%，光照遵循12 h∶12 h明暗周期。

表1　飼料主要營(yíng)養(yǎng)成分構(gòu)成 %

1.3體質(zhì)量監(jiān)測(cè)

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每周六上午固定時(shí)間稱(chēng)量大鼠體質(zhì)量（第17周除外）。

1.4運(yùn)動(dòng)方案

NC組和OC組不運(yùn)動(dòng)。NE組和OE組經(jīng)1周適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行8周坡度0°跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)， 1 次/日，5 次/周。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷安排如下： 按11 m/min， 10 min/d開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 之后每日以1 m/min增加運(yùn)動(dòng)速度， 5 min/d增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間， 直至跑速為18 m/min，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為40 min/d。然后維持跑速為18 m/min，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為40 min/d，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

1.5標(biāo)本采集與儲(chǔ)存

末次運(yùn)動(dòng)結(jié)束后24 h，禁食過(guò)夜，每組大鼠中隨機(jī)選取 6只，常規(guī)麻醉，斷頭處死，迅速分離左側(cè)腓腸肌，凍存于液氮中，后轉(zhuǎn)至-80℃冰箱保存待測(cè)。

1.6Western blotting法檢測(cè)腓腸肌蛋白表達(dá)

稱(chēng)取腓腸肌組織100 mg，用蛋白抽提試劑盒依次提取胞質(zhì)蛋白（用于檢測(cè)AMPKα、p-AMPKα-Thr172、ACC、p-ACC-Ser79）和膜蛋白（用于檢測(cè)CD36）。BCA法檢測(cè)樣品蛋白濃度，用裂解液將各組樣品的蛋白濃度調(diào)平后，加入相應(yīng)量蛋白上樣緩沖液（5×），沸煮10 min，進(jìn)行SDS-PAGE電泳，后轉(zhuǎn)移至 PVDF膜上。然后用5%的脫脂牛奶室溫?fù)u床封閉1 h，接著依次與相應(yīng)一抗4 ℃孵育過(guò)夜。TBST洗膜3次，每次5 min。室溫孵育二抗1 h后，TBST洗膜3次，每次5 min，后用ECL化學(xué)發(fā)光劑在X線下曝光、顯影。Gel Doc EZ凝膠成像儀將X光片掃描成圖像并保存為電腦文件后，用Image J軟件進(jìn)行圖像分析。

1.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2　結(jié)果

2.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量分析

第8周末分組前共納入大鼠70只，第8周末分組時(shí)共納入大鼠40只，后續(xù)實(shí)驗(yàn)中1只因病死亡，2只不能完成運(yùn)動(dòng)被淘汰。37只大鼠進(jìn)入體質(zhì)量結(jié)果的分析。運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)束后隨機(jī)選取24只大鼠進(jìn)行蛋白表達(dá)的結(jié)果分析。

2.2不同組別大鼠體質(zhì)量變化

運(yùn)動(dòng)干預(yù)前， 高脂膳食組大鼠的體質(zhì)量自第2 周起就始終顯著高于普通飼料組大鼠（P＜0.01）， 表明高脂膳食可引起大鼠肥胖。運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中， 正常運(yùn)動(dòng)組大鼠的體質(zhì)量在第14周、15周、16周出現(xiàn)顯著下降（P＜0.01、P＜0.05、P＜0.05）， 而肥胖運(yùn)動(dòng)組大鼠的體質(zhì)量自第10周起就始終顯著低于肥胖對(duì)照組大鼠（P＜0.01）（圖1）。提示運(yùn)動(dòng)干預(yù)引起正常大鼠體質(zhì)量適度下降， 但顯著降低肥胖大鼠的體質(zhì)量。

2.3不同組別大鼠骨骼肌AMPKα、p-AMPKα-Thr172、ACC和p-ACC-Ser79蛋白表達(dá)

肥胖大鼠骨骼肌AMPKα和ACC含量均無(wú)顯著性變化（P＞0.05， P＞0.05）， p-AMPKα-Thr172和p-ACC-Ser79表達(dá)均明顯降低（P＜0.01， P＜0.01）； 運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)正常和肥胖大鼠骨骼肌AMPKα和ACC含量均無(wú)顯著性影響（P＞0.05， P＞0.05）， 但正常和肥胖大鼠骨骼肌p-AMPKα-Thr172的含量明顯升高（P＜0.01）， 對(duì)正常大鼠骨骼肌p-ACC-Ser79含量無(wú)明顯影響， 但肥胖大鼠骨骼肌p-ACC-Ser79的含量明顯升高（P＜0.01）（圖2）。

圖1　各組大鼠體質(zhì)量變化曲線

圖2　不同組別大鼠腓腸肌A-MPKα、p-AMPKα-Thr172、ACC和p-ACC-Ser79蛋白表達(dá)變化情況

2.4不同組別大鼠腓腸肌膜蛋白CD36表達(dá)

肥胖大鼠骨骼肌膜蛋白CD36表達(dá)無(wú)顯著性變化（P＞0.05）； 運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)正常大鼠和肥胖大鼠骨骼肌膜蛋白CD36表達(dá)均無(wú)顯著性影響（P＞0.05， P＞0.05）（圖3）。

3　討論

本研究采用高脂膳食構(gòu)建的肥胖大鼠體質(zhì)量明顯高于普通膳食大鼠，成功建立肥胖大鼠模型。

3.1肥胖大鼠腓腸肌AMPK/ACC信號(hào)通路障礙

在哺乳動(dòng)物中， AMPK的活性與細(xì)胞能量水平密切相關(guān)，AMPK的下游蛋白ACC是脂肪酸代謝的限速酶，在脂肪酸的分解或者合成代謝過(guò)程中起著重要作用。AMPK和ACC的活性均受營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的調(diào)節(jié)。有研究顯示［6］， 長(zhǎng)期高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖或胰島素抵抗大鼠骨骼肌中AMPK總蛋白含量及磷酸化水平均有顯著的減少。Liu等［7］研究表明， 5個(gè)月的高脂膳食誘導(dǎo)大鼠骨骼肌AMPKα蛋白含量、p-AMPKα蛋白水平以及AMPKα 2 mRNA水平顯著降低， 此外p-ACC的蛋白水平和p-ACC mRNA水平亦顯著降低。但孫婧瑜等［8］研究顯示， 8周高脂膳食對(duì)小鼠骨骼肌AMPK和ACC的蛋白磷酸化水平?jīng)]有顯著影響。導(dǎo)致不同研究結(jié)果的原因可能與高脂膳食的構(gòu)成和喂養(yǎng)周期以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種屬差異有關(guān)。

與Liu等［7］研究相一致，本研究中長(zhǎng)期高脂膳食引起p-AMPKα和p-ACC的蛋白水平均出現(xiàn)顯著下降（P＜0.01），說(shuō)明高脂膳食可以降低AMPK/ACC信號(hào)通路的激活，引起骨骼肌ACC活性增強(qiáng)，進(jìn)而使骨骼肌脂肪合成作用增強(qiáng)而脂肪酸氧化作用受到抑制，這與高脂膳食引起大鼠體質(zhì)量增加，進(jìn)而導(dǎo)致肥胖有關(guān)。

3.2運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腓腸肌AMPK/ACC信號(hào)通路影響

當(dāng)運(yùn)動(dòng)引起機(jī)體能量消耗增加時(shí)，細(xì)胞內(nèi)AMPK的活性增加，使ACC磷酸化增加而活性降低，進(jìn)而減少脂肪酸合成并提高脂肪酸的氧化速度，以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)對(duì)能量增加的需求［9］。孫婧瑜等［8］研究表明，8周自主跑輪運(yùn)動(dòng)的小鼠，其骨骼肌AMPK的蛋白磷酸化水平顯著增加， 同時(shí)ACC的蛋白磷酸化水平也伴隨AMPK的激活而顯著增加。本研究結(jié)果顯示， 不論是高脂飼料組還是普通飼料組，8周中等強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)均可引起p-AMPKα的蛋白水平增加，但與以往研究不同的是， 本研究顯示運(yùn)動(dòng)對(duì)體質(zhì)量不同大鼠p-ACC蛋白水平的影響存在差異， 8周中等強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)引起肥胖大鼠p-ACC的蛋白水平顯著增加（P＜0.01）， 但對(duì)體質(zhì)量正常大鼠的p-ACC蛋白水平卻無(wú)顯著影響（P＞0.05）。本研究選取SD大鼠作為研究對(duì)象，采用被動(dòng)跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方式，而孫婧瑜等［8］以C57BL小鼠為研究對(duì)象，采取自主轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)方式。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和運(yùn)動(dòng)方式不同可能是導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)差異的原因。作者以往研究表明［5］，8周中等強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)可有效減少肥胖大鼠的脂肪組織量，但對(duì)體質(zhì)量正常大鼠無(wú)明顯影響，其原因可能與運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠和體質(zhì)量正常大鼠的p-ACC蛋白水平的影響不同，進(jìn)而造成脂肪酸氧化水平的差異所致。但是，運(yùn)動(dòng)對(duì)體質(zhì)量不同大鼠p-ACC蛋白水平產(chǎn)生差異性影響的深層次原因仍有待進(jìn)一步探討。

圖3　不同組別大鼠腓腸肌膜蛋白CD36表達(dá)

3.3肥胖大鼠腓腸肌膜蛋白CD36表達(dá)

人類(lèi)和動(dòng)物模型的研究表明， 疾?。ɡ绶逝值倪M(jìn)展， 胰島素抵抗和II型糖尿病）的發(fā)病機(jī)理與脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體有關(guān)聯(lián)。脂肪酸的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)涉及多種膜蛋白， 其中CD36最受研究者的關(guān)注。Cameron-Smith等［10］研究表明， 短期高脂膳食能夠增加受試者脂代謝水平及骨骼肌CD36的總蛋白含量。而孫婧瑜等［8］研究表明，8周的高脂膳食導(dǎo)致骨骼肌CD36總蛋白表達(dá)水平顯著下降， 分析原因可能與高濃度的脂肪酸引起骨骼肌CD36蛋白泛素化水平增加有關(guān)［11］?？梢?jiàn)，高脂膳食對(duì)骨骼肌CD36總蛋白的影響尚無(wú)定論，甚至存在相反的研究結(jié)果。

Ring等［12］研究表明，胞質(zhì)內(nèi)的CD36不能有效轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸。Bonen等［13］通過(guò)對(duì)肥胖、超重、偏瘦及Ⅱ型糖尿病人群進(jìn)行調(diào)查，顯示4組人群骨骼肌CD36總蛋白含量并無(wú)差異性，但是肥胖和Ⅱ型糖尿病人群骨骼肌細(xì)胞膜上FAT/CD36含量較其他兩組均有差異性。但與上述研究不同，本研究結(jié)果顯示，長(zhǎng)期高脂膳食對(duì)大鼠腓腸肌膜蛋白CD36的表達(dá)水平并無(wú)顯著性影響（P＞0.05）。有研究表明，除質(zhì)膜外，CD36還可能存在于細(xì)胞內(nèi)的囊泡膜和線粒體膜上［14，15］，而本研究所使用的蛋白抽提試劑盒只能提取總膜蛋白，無(wú)法獲得純化的質(zhì)膜蛋白和線粒體膜蛋白，這可能是導(dǎo)致長(zhǎng)期高脂膳食對(duì)腓腸肌膜蛋白CD36的表達(dá)水平無(wú)顯著性影響的一個(gè)原因，提示在某些實(shí)驗(yàn)條件下僅僅分離胞質(zhì)蛋白和膜蛋白是不夠的，在今后的研究中需要進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，以確定高脂膳食對(duì)質(zhì)膜和/或線粒體膜CD36含量的影響。

3.4運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠腓腸肌膜蛋白CD36表達(dá)的影響

Schenk等［16］研究表明， 耐力訓(xùn)練可以增加骨骼肌CD36的總蛋白表達(dá)，從而增加脂肪酸的氧化代謝，而Kiens等［17］通過(guò)對(duì)有兩年以上耐力訓(xùn)練經(jīng)歷的受試者進(jìn)行檢測(cè)，卻發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期的耐力訓(xùn)練并不能提高股外側(cè)肌CD36的總蛋白表達(dá)水平。Chabowski等［18］研究表明， AMPK的激動(dòng)劑AICAR在激活心肌細(xì)胞 AMPK的同時(shí)， CD36的基因及蛋白表達(dá)水平均出現(xiàn)顯著增加。本研究結(jié)果顯示， 8周中等強(qiáng)度的有氧耐力跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)普通飼料和高脂飼料大鼠腓腸肌膜蛋白CD36含量均無(wú)顯著性影響（P＞0.05）， 提示運(yùn)動(dòng)在激活A(yù)MPK/ACC信號(hào)通路的同時(shí)并沒(méi)有增加膜蛋白CD36的含量。那么這是否意味著8周中等強(qiáng)度的有氧耐力跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)一定不會(huì)改變骨骼肌細(xì)胞的脂肪酸攝取呢？首先， 骨骼肌組織中多種蛋白被證明具有脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)促進(jìn)作用， 比如CD36、脂肪酸結(jié)合蛋白（FABP）和脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（FATP等）［19］，因此8周中等強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)能否影響其他轉(zhuǎn)運(yùn)體是未知的。其次，被動(dòng)擴(kuò)散和蛋白介導(dǎo)的脂肪酸運(yùn)輸可能均有助于細(xì)胞的脂肪酸攝取。有研究者指出［20］，脂肪酸以擴(kuò)散形式進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)可能是獨(dú)立發(fā)生的或是蛋白介導(dǎo)脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程一部分，膜脂質(zhì)雙層的特性和脂肪酸結(jié)合膜蛋白均會(huì)影響細(xì)胞對(duì)脂肪酸的攝取。這也許可以解釋為什么在某些細(xì)胞系脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體CD36的增加并不伴有脂肪酸攝取的增加［21，22］。可見(jiàn)，無(wú)論是高脂膳食還是運(yùn)動(dòng)對(duì)CD36的影響及其機(jī)制的研究仍需要大量的工作進(jìn)行驗(yàn)證。

本研究提示，8周中等強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)可改善高脂膳食引起的大鼠腓腸肌AMPK/ACC信號(hào)通路障礙，并且相同強(qiáng)度的有氧耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)相同性別和月齡的體質(zhì)量正常和肥胖大鼠腓腸肌p-ACC的蛋白水平的影響存在差異性。此外， 本研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大鼠腓腸肌膜蛋白CD36的含量伴隨AMPK/ACC信號(hào)通路的激活或抑制而發(fā)生顯著變化。在以后的研究中，將進(jìn)一步確定高脂膳食和有氧耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)質(zhì)膜和/或線粒體膜CD36含量的影響。

［1］Carling D. The AMP-activated protein kinase cascade-a unifying system for energy control［J］. Trends Biochem Sci，2004， 29（1）：18-24.

［2］Kahn BB， Alquier T， Carling D， et al. AMP-activated protein kinase： ancient energy gauge provides clues to modern understanding of metabolism［J］. Cell Metab， 2005， 1（1）：15-25.

［3］Long YC， Zierath JR. AMP-activated protein kinase signaling in metabolic regulation［J］. J Clin Invest， 2006， 116（7）：1776-1783.

［4］Holloway GP， Luiken JJ， Glatz JF， et al. Contribution of FAT/ CD36 to the regulation of skeletal muscle fatty acid oxidation：an overview［J］. Acta Physiol （Oxf）， 2008， 194（4）：293-309.

［5］張?jiān)汽悾?蔡明， 李靜靜， 等. 8周有氧耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)正常和肥胖大鼠攝食量、身體成分和血脂的影響［J］. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與比較醫(yī)學(xué)， 2014， 34（4）：294-298.

［6］Lessard SJ， Rivas DA， Chen ZP， et al. Tissue-specific effects of rosiglitazone and exercise in the treatment of lipid-induced insulin resistance［J］. Diabetes， 2007， 56（7）：1856-1864.

［7］Liu Y， Wan Q， Guan Q， et al. High-fat diet feeding impairs both the expression and activity of AMPKα in rats’ skeletal muscle［J］. Biochem Biophys Res Commun， 2006， 339（2）：701-707.

［8］孫婧瑜， 孫易， 丁樹(shù)哲. 不同干預(yù)方式對(duì)小鼠骨骼肌AMPK/ ACC信號(hào)通路及CD36蛋白含量的影響［J］. 沈陽(yáng)體育學(xué)院學(xué)報(bào)， 2014， 33（2）：74-79.

［9］Cao S， Li B， Yi X， et al. Effects of exercise on AMPK signaling and downstream components to PI3K in rat with type 2 diabetes［J］. PLoS One， 2012， 7（12）：e51709.

［10］ Cameron-Smith D， Burke LM， Angus DJ， et al. A short-term，high-fat diet up-regulates lipid metabolism and gene expression in human skeletal muscles［J］. Am J Clin Nutr， 2003， 77 （2）：313-318.

［11］ Smith J， Su X， El-Maghrabi R， et al.Opposite regulation of CD36 ubiquitination by fatty acids and insulin： effects on fatty acid uptake［J］. J Biol Chem， 2008， 283（20）：13578-13585.

［12］ Ring A， Le Lay S， Pohl J， et al. Caveolin-1 is required for fatty acid translocase （FAT/CD36） localization and function at the plasma membrane of mouseembryonic fibroblasts［J］. Biochim Biophys Acta， 2006， 1761（4）：416-423.

［13］ Bonen A， Parolin ML， Steinberg GR， et al. Triacylglycerol accumulation in human obesity and type 2 diabetes is associated with increased rates of skeletal muscle fatty acid transport and increased sarcolemmal FAT/CD36［J］. FASEB J，2004， 18（10）：1144-1146.

［14］ Keizer HA， Schaart G， Tandon NN， et al. Subcellular immunolocalisation of fatty acid translocase （FAT）/CD36 in human type-1 and type-2 skeletal muscle fibres［J］. Histochem Cell Biol， 2004， 121 （2）：101-107.

［15］ SebastiánD， Guitart M， García-Mart ínez C， et al. Novel role of FATP1 in mitochondrial fatty acid oxidation in skeletal muscle cells［J］. J Lipid Res， 2009， 50 （9）：1789-1799.

［16］ Schenk S， Horowitz JF. Coimmunoprecipitation of FAT/ CD36 and CPT1 in skeletal muscle increases proportionally with fat oxidation after endurance exercise training［J］. Am J Physiol Endocrinol Metab， 2006， 291（2）：E254-E260.

［17］ Kiens B， Roepstorff C， Glatz JF， et al. Lipid-binding proteins and lipoprotein lipase activity in human skeletal muscle：influence of physical activity and gender［J］. J Appl Physiol，2004， 97（4）：1209-1218.

［18］ Chabowski A， Momken I， Coort SL， et al. Prolonged AMPK activation increases the expression of fatty acid transporters in cardiac myocytes and perfusedhearts ［J］. Mol Cell Biochem， 2006， 288（1-2）：201-212.

［19］ 周麗華， 束剛， 朱曉彤， 等. 肌肉脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)膜蛋白及其相互關(guān)系［J］.中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)， 2008， 24（11）：992-1000.

［20］ Luiken JJ， Koonen DP， Coumans WA， et al. Long-chain fatty acid uptake by skeletal muscles is impaired in homozygous，but not heterozygous， heart-type-FABP null mice［J］. Lipids，2003， 38（4）：491-496.

［21］ Eyre NS， Cleland LG， Mayrhofer G. FAT/CD36 expression alone is insufficient to enhance cellular uptake of oleate［J］. Biochem Biophys Res Commun， 2008， 370（3）：404-409.

［22］ Van Oort MM， van Doorn JM， Bonen A， et al. Insulin-induced translocation of CD36 to the plasma membrane is reversible and shows similarity to that of GLUT4［J］. Biochim Biophys Acta， 2008， 1781（1-2）：61-71.

Effects of High-fat Diet and Treadmill Exercise on AMP-activated Protein Kinase （AMPK）/Acetyl-CoA Carboxylase （ACC） Signaling Pathway and Fatty Acid Translocase CD36 Protein Content in Rat Gastrocnemius Muscle

ZHANG Yun-li1，2， LOU Shu-jie1
（1. Shanghai University of Sport， Shanghai 200438， China；2. Liaocheng University， Liaocheng 252059， China）

Objective To investigate the effects of high-fat diet and 8 weeks aerobic endurance exercise （treadmill exercise） on AMP-activated protein kinase （AMPK）/acetyl-CoA carboxylase （ACC）signaling pathway and fatty acid translocase CD36 protein content in rat gastrocnemius muscles. Methods A rat model of nutritional obesity was established by feeding rats a high-fat diet， and then the obese rats were randomly divided into obese control group （OC group） and obese exercise group （OE group）； In addition， a normal diet control group （NC group） and a normal diet exercise group （NE group）were set up. The exercise groups （OE and NE groups） were arranged by aerobic endurance exercise for 8 weeks. After the experiment， the levels of AMPKα， p-AMPKα， ACC， p-ACC and membrane protein CD36 in all groups were detected by Western blotting in gastrocnemius muscles. Results 1） Compared with the NC group， p-AMPKα protein levels had a significant increase in the NE group （P＜0.01）. p-AMPKα protein levels in the OE group were significantly higher than that in the OC group （P＜0.01）. p-AMPKα protein levels in the OC group were significantly lower than that in the NC group （P＜0.01）. 2） Compared with the NC group， p-ACC protein level in the OC group were significantly decreased （P＜0.01）. p-ACC protein levels had a significant increase in the OE group as compared with the OC group （P＜0.01）. 3） Compared between the NE group and NC group， the OE group and OC group， and the OC group and NC group， the content of membrane protein CD36 showed no significant change （P＞0.05）. Conclusion 1） The treadmill exercise could improve AMPK/ACC signaling pathway. 2） The impacts of exercise on p-ACC levels were different in rats with different body mass. 3） The membrane protein CD36 content in the rat gastrocnemius muscles did not significantly change whether AMPK/ACC signaling pathway was activated or inhibited.

Treadmill exercise； High-fat diet； Obesity； AMP-activated protein kinase（AMPK）；Acetyl-CoA carboxylase （ACC）； Fatty acid translocase CD36

Q95-33

A

1674-5817（2015）06-0441-07

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.06.003

2015-07-25

國(guó)家自然科學(xué)基金（81572241）； 上海市人類(lèi)運(yùn)動(dòng)能力開(kāi)發(fā)與保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（上海體育學(xué)院）（NO.11DZ2261100）； 上海體育學(xué)院研究生教育創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目（xsxr2013030）

張?jiān)汽悾?977-）， 女， 博士研究生。E-mail： ylzhwl@foxmail.com

婁淑杰（1963-）， 女， 教授， 博士研究生導(dǎo)師。E-mail： shujielou319@163.com