6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)雄性大鼠性激素及下丘腦-垂體-睪丸軸的影響

趙巖，孫景權(quán)，謝敏豪，嚴(yán)翊*

(1.北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，北京　100084；2. 國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所，北京　100061)

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6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)雄性大鼠性激素及下丘腦-垂體-睪丸軸的影響

趙巖1，孫景權(quán)1，謝敏豪2，嚴(yán)翊1*

(1.北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，北京100084；2. 國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所，北京100061)

目的觀察高脂膳食對(duì)青春期雄性大鼠下丘腦、垂體、睪丸結(jié)構(gòu)及性激素水平的影響，并探討6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)的干預(yù)效果。方法3周齡初斷乳雄性SD大鼠40只，隨機(jī)分為普通膳食對(duì)照組(C組)、普通膳食運(yùn)動(dòng)組(CE組)、高脂膳食組(D組)、高脂膳食運(yùn)動(dòng)組(DE組)。C、D組安靜飼養(yǎng)8周，CE、ED組在適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后進(jìn)行6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)，每天上、下午各1h， 每周5d。8周后，大鼠腹主動(dòng)脈取血，測(cè)血清T、E2、FSH、LH；制備睪丸組織勻漿液測(cè)T、E2；制備下丘腦、垂體、睪丸組織切片，光鏡下觀察其結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果(1)與C組比較，D組血清T、E2檢出率降低，且睪丸組織中T水平顯著降低(P<0.05)，而血清E2、FSH、LH顯著升高(P<0.05)；下丘腦出現(xiàn)空泡脂滴，垂體中嗜酸性和嗜堿性細(xì)胞均減少，睪丸生精小管面積、精子細(xì)胞比例和睪丸間質(zhì)細(xì)胞數(shù)量降低。(2)與D組相比，DE組大鼠血清T檢出值及睪丸T值均增高，而血清E2、FSH、LH顯著降低(P<0.05)；下丘腦組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空泡脂滴，垂體中嗜酸性細(xì)胞數(shù)量顯著增高，嗜堿性細(xì)胞數(shù)量無變化，睪丸組織中生精小管面積較高但差異無顯著性。 結(jié)論6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)可有效改善高脂飼養(yǎng)大鼠導(dǎo)致的性激素分泌異常，雌雄激素比例失衡，但對(duì)下丘腦-垂體-睪丸軸的組織結(jié)構(gòu)病理變化改善效果不明顯。

高脂膳食；自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)；性激素；HPT軸；青春期；SD大鼠

高脂膳食及缺乏運(yùn)動(dòng)是青少年單純性肥胖發(fā)生的主要原因。以往對(duì)兒童少年肥胖及相關(guān)疾病的研究中，較多地探討了肥胖兒童的糖代謝異常、脂代謝異常等亞健康或疾病問題。而事實(shí)上，肥胖不但可以引發(fā)高血壓、心臟病、糖尿病、脂肪肝等疾病，而且會(huì)伴有性腺發(fā)育異常。

下丘腦-垂體-睪丸軸(hypothalamic-pituitary-testicularaxis，HPTaxis)通過對(duì)性激素的正負(fù)反饋調(diào)節(jié)，控制著男性兒童少年的性發(fā)育過程。同時(shí)，下丘腦側(cè)部又是攝食中樞。研究發(fā)現(xiàn)，高脂膳食誘導(dǎo)的營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠體內(nèi)下丘腦中增食欲素A的基因表達(dá)明顯增強(qiáng)[1]。高脂血癥可能是男性不育癥的病因之一[2,3]，高脂飲食對(duì)睪丸生精上皮和睪丸間質(zhì)細(xì)胞都有直接損傷作用[4]，睪丸超微結(jié)構(gòu)的改變直接影響了生殖細(xì)胞的分化和成熟。

青春期作為兒童少年體格發(fā)育的關(guān)鍵期，是機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)重新建立平衡的時(shí)期。性激素對(duì)兒童的體格發(fā)育、青春期啟動(dòng)都起著至關(guān)重要的作用。因此，高脂膳食對(duì)兒童少年性腺及性激素的影響，是十分值得關(guān)注的問題。隨著“ExerciseisMedicine”這一理念的推廣，運(yùn)動(dòng)的健康促進(jìn)作用越來越受到重視。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)引起血清睪酮水平下降，甚至睪丸組織結(jié)構(gòu)的病理性改變[7]。而長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血清總睪酮水平和黃體生成素水平都上升，睪丸的形態(tài)結(jié)構(gòu)也明顯改善[8]。人體實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過10周的減肥訓(xùn)練營(yíng)生活后，男性青少年的體重、體成分顯著改善的同時(shí)，血清睪酮水平也顯著提高[9]。因此，本文旨在觀察高脂膳食對(duì)青春期雄性大鼠下丘腦、垂體、睪丸結(jié)構(gòu)及性激素水平的影響，并探討6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)的干預(yù)效果，以期為指導(dǎo)少年兒童的合理飲食及科學(xué)運(yùn)動(dòng)奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組

3周齡初斷乳雄性SD清潔級(jí)大鼠40只，購于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司【SCXK(京)2012-0001】，體重為(53.9±2.9)g。實(shí)驗(yàn)大鼠飼養(yǎng)在中國(guó)畜牧研究所SPF級(jí)動(dòng)物房中【SYXK(京)2012-0034】，人工控制光照(光照時(shí)間9:00-21:00)，每天光照12h，溫度(25±2)℃，濕度45%～70%，單籠飼養(yǎng)。所有大鼠自由進(jìn)食、飲水。

40只大鼠隨機(jī)分為4組，每組10只：普通膳食對(duì)照組(C組)、普通膳食運(yùn)動(dòng)組(CE組)、高脂膳食組(D組)、高脂膳食運(yùn)動(dòng)組(DE組)。C、CE組普通膳食喂養(yǎng)，D、DE組高脂膳食喂養(yǎng)。飼料配方見表1。C、D組安靜飼養(yǎng)8周，CE、DE組在適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后進(jìn)行6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)。DE組在飼養(yǎng)過程中有1只大鼠因打架受傷而淘汰。

表1　合成飼料的組成成分(g/1000 g飼料)

1.2運(yùn)動(dòng)方案

在兩周適應(yīng)性喂養(yǎng)后，普通膳食運(yùn)動(dòng)組和高脂膳食運(yùn)動(dòng)組組大鼠進(jìn)行自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)。將大鼠放置于自制轉(zhuǎn)輪(已獲專利)中，大鼠在轉(zhuǎn)輪中自由運(yùn)動(dòng)，無人為驅(qū)趕，轉(zhuǎn)輪直徑為30.6cm，周長(zhǎng)約96cm，每天上、下午各1h(上午：9:00-11:00，下午：14:00-16:00)，每周5d，總共6周。

1.3取材

最后一次運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，大鼠禁食24h，其間自由飲水。用2%戊巴比妥鈉進(jìn)行腹腔注射麻醉。腹主動(dòng)脈取血，注入促凝采血管中，3000r/min，10min離心，留血清待測(cè)。

取大鼠右側(cè)睪丸組織60mg，加入1mL生理鹽水，勻漿，離心取上清液，待測(cè)。

每組隨機(jī)選取3只大鼠，打開胸腔暴露心臟，左心室進(jìn)針，依次用0.9 %NaCl溶液和4%多聚甲醛進(jìn)行灌流固定。取下丘腦、垂體及左側(cè)睪丸組織，用4%多聚甲醛固定液固定，留待做石蠟切片用。

1.4檢測(cè)指標(biāo)和方法

1.4.1性激素指標(biāo)測(cè)試

采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法測(cè)定大鼠血清、睪丸組織中睪酮(T)、雌二醇(E2)含量。試劑盒由Siemens(西門子)公司提供，指標(biāo)的測(cè)定均按照試劑盒說明書操作。睪酮的最低檢出值為20ng/dL，雌二醇的最低檢出值為20pg/mL。采用酶聯(lián)免疫法測(cè)定血清黃體生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)，試劑盒由美國(guó)GBD公司提供，指標(biāo)的測(cè)定均按照試劑盒說明書操作。

1.4.2組織切片制作及染色

下丘腦、垂體及睪丸組織，經(jīng)4%多聚甲醛固定后，梯度酒精脫水，50 %乙醇2h→70 %酒精2h→85 %酒精2h→95 %酒精2h→100 %酒精30min，1∶1的二甲苯酒精混合液透明1h，二甲苯透明約10min，浸蠟，包埋，制備6μm石蠟切片，將切片黏附于涂有10%多聚賴氨酸黏片劑的載玻片上，37℃烘箱烘干。下丘腦切片經(jīng)Nissl染色，垂體切片經(jīng)Mallory三色染色，睪丸切片經(jīng)常規(guī)HE染色。

1.5數(shù)據(jù)處理

2　結(jié)果

2.16周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠性激素水平的影響

由于發(fā)育水平的不同，各組大鼠的血清性激素水平差異較大，由表2可見，各組的血清T、E2的檢出率分別為C組90%，CE組100%，D組50%，DE組44%。將各組的檢出值進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)各組血清T檢出值差異無顯著性。與C組相比，D組大鼠血清中的E2、LH和FSH水平均顯著升高，而睪丸T水平顯著降低，P<0.05。與D組相比，DE組大鼠血清中的E2、LH和FSH水平均顯著降低，而睪丸組織的T水平顯著升高(P<0.05，表2)。

表2　高脂膳食對(duì)大鼠性激素水平的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果±s，n=10)

注：與對(duì)照組相比，*P<0.05；**P<0.01；與高脂組相比，#P<0.05；##P<0.01。

Note.ComparedwiththegroupC,*P<0.05；**P<0.01;ComparedwiththegroupD,#P<0.05；##P<0.01.

2.26周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠HPT軸組織結(jié)構(gòu)的影響

2.2.16周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠下丘腦結(jié)構(gòu)的影響

下丘腦室旁核位于第三腦室上端兩旁，核團(tuán)橫斷面呈不正三角形。細(xì)胞染色均勻，排列緊密，細(xì)胞形態(tài)不一，多呈圓形、卵圓形、長(zhǎng)橢圓形或多角形。胞質(zhì)豐富，尼氏體明顯，核仁清楚。在D組和DE組的室旁核斷面均出現(xiàn)明顯的空泡脂滴，其中DE組更明顯(圖1)。

2.2.26周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠垂體結(jié)構(gòu)的影響

與C組相比，CE組、D組、DE組嗜堿性細(xì)胞都減少，其中D組最明顯，DE組次之；與C組相比，D組、DE組嗜酸性細(xì)胞明顯減少，而CE組差異無顯著性。其中，CE組大鼠垂體有輕微充血現(xiàn)象，DE組有中度充血現(xiàn)象；嫌色細(xì)胞變化不大(圖2、表3)。

2.2.36周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠睪丸結(jié)構(gòu)的影響

鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，C組及CE組生精小管排列較為緊密，各級(jí)生精細(xì)胞排列整齊，且分層明顯。而D組和DE組則出現(xiàn)成團(tuán)精子細(xì)胞落入管腔現(xiàn)象，間質(zhì)細(xì)胞明顯減少(圖3)。

圖1　高脂膳食對(duì)大鼠下丘腦結(jié)構(gòu)的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果(比例尺：上圖=100 μm，下圖=50 μm)Fig.1　Effects of high fat diet on the structure of hypothalamus and results of exercise intervention in the rats(Bar：First line fig=100 μm，Second line fig=50 μm)

圖2　高脂膳食對(duì)大鼠垂體結(jié)構(gòu)的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果(比例尺=50μm)Fig.2　Effect of high fat diet on the structure of pituitary gland and results of exercise intervention in the rats(Bar=50 μm)

圖3　高脂膳食對(duì)大鼠睪丸結(jié)構(gòu)的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果(比例尺=50 μm)Fig.3　Effect of high fat diet on the structure of testis and results of exercise intervention in the rats(Bar=50 μm)

6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)后，C組、CE組、D組、DE組大鼠睪丸內(nèi)生精小管面積分別為(44233±6753)、(47055±10714)、(36754±9419)、(39531±8106)μm2。對(duì)比發(fā)現(xiàn)CE組生精小管面積高于C組，但差異無顯著性；而D組、DE組生精小管面積顯著低于C組(P<0.05)。

由表4可見，對(duì)各級(jí)生精細(xì)胞比例統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，D組與DE組大鼠睪丸中精原細(xì)胞、精母細(xì)胞比例分別顯著高于C組(P<0.05)，而精子細(xì)胞比例顯著低于C組(P<0.05)；CE組與C組之間各級(jí)細(xì)胞比例差異無顯著性。

表3　高脂膳食對(duì)大鼠垂體中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量變化的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果

注：“+”表示每個(gè)視野的細(xì)胞數(shù)量的多少。

Note.Numberofcellsinafieldofvision.

表4　高脂膳食對(duì)大鼠睪丸內(nèi)各級(jí)細(xì)胞比例的影響及運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果±s, %)

注：與對(duì)照組相比，*，P<0.05。

Note.ComparedwiththegroupC.*P<0.05.

3　討論

青春期(出生后36～55d)是未成年期到成年期大鼠轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段，此時(shí)下丘腦-垂體-性腺系統(tǒng)首先開始發(fā)育，對(duì)于第二性征和生育能力的發(fā)育至關(guān)重要[10]。青春期啟動(dòng)是一個(gè)十分復(fù)雜而有序的過程，遺傳、營(yíng)養(yǎng)、系統(tǒng)性疾病、精神心理以及內(nèi)分泌激素等在不同的程度上均可影響青春期的發(fā)生和發(fā)展，但迄今為止其確切的調(diào)控機(jī)制仍不明確[11]。本研究發(fā)現(xiàn)未成年(出生后22～35d)雄性SD大鼠經(jīng)過8周高脂飼養(yǎng)后，在性成熟期(8 ～ 12周齡)出現(xiàn)了性激素比例失調(diào)及HPT軸結(jié)構(gòu)的病理性變化；6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)可改善高脂飼養(yǎng)大鼠的性激素水平，但未對(duì)其組織結(jié)構(gòu)的變化產(chǎn)生影響。

3.16周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠性激素水平的影響

青春期作為兒童少年體格發(fā)育的關(guān)鍵期，是機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)重新建立平衡的時(shí)期。性激素對(duì)兒童的體格發(fā)育、青春期啟動(dòng)都起著至關(guān)重要的作用。因此，高脂膳食對(duì)兒童少年性腺及性激素的影響，是十分值得關(guān)注的問題。

正常生理狀態(tài)下，下丘腦的多肽能神經(jīng)元能合成促性腺激素釋放激素(GnRH)，GnRH在垂體前葉與受體結(jié)合后，可促進(jìn)促性腺激素——LH和FSH的合成與釋放，LH與間質(zhì)細(xì)胞上的膜受體結(jié)合，促進(jìn)T的合成與分泌。T是合成雌激素的底物之一，雄性體內(nèi)有芳香化酶存在的器官和組織，均可以T或T的前體物質(zhì)(如雄烯二酮、脫氫表雄酮)為底物合成雌激素。當(dāng)T濃度過高時(shí)，反饋抑制垂體分泌LH；T濃度過低時(shí)，則刺激垂體增加釋放LH。當(dāng)體內(nèi)雌激素過高時(shí)，可反饋下丘腦GnRH的脈沖式釋放。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高脂飼養(yǎng)可致使雄性大鼠血清E2濃度非常顯著增高[12]，血清T顯著下降[12,13]。本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，高脂飼養(yǎng)21日齡斷乳大鼠8周，可使雄性SD大鼠血清T及睪丸組織中的T水平顯著降低，其中血清T的檢出率僅為50%。同時(shí)，高脂飼養(yǎng)可使大鼠的血清LH、FSH及E2水平顯著升高。提示，高脂飼養(yǎng)大鼠體內(nèi)出現(xiàn)了性激素代謝及調(diào)節(jié)失衡。

運(yùn)動(dòng)是增加能量消耗的有效手段之一，但不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)帶來的健康效益也不同。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，6周遞增負(fù)荷游泳訓(xùn)練未引起LH、FSH的顯著性變化，但T水平顯著下降[14]。長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度無氧運(yùn)動(dòng)不僅會(huì)引起血清T水平下降，還可導(dǎo)致睪丸組織結(jié)構(gòu)的病理性改變[7]。而長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血清總T水平和黃體生成素水平都上升，睪丸的形態(tài)結(jié)構(gòu)也明顯改善[8]。人體實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，有運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的男性大學(xué)生血T和LH顯著高于普通男大學(xué)生[15]。經(jīng)過10周的減肥訓(xùn)練營(yíng)生活后，男性青少年的體重、體成分顯著改善的同時(shí)，血清T水平也顯著提高[9]。運(yùn)動(dòng)使HPT軸活動(dòng)增強(qiáng)，可能首先增強(qiáng)了垂體的LH分泌活動(dòng)，繼而引起了T分泌的增強(qiáng)，同時(shí)減弱了T對(duì)腺垂體的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用。自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)是由大鼠自主進(jìn)行的一種運(yùn)動(dòng)，由于沒有外加阻力和負(fù)荷，且運(yùn)動(dòng)中僅對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)一。該運(yùn)動(dòng)方式屬于中低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)。本研究發(fā)現(xiàn)，高脂飼養(yǎng)大鼠經(jīng)過6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)，血清T檢出率僅為44%，但檢出值有升高的趨勢(shì)。睪丸組織中的T顯著升高，血清FSH、LH及E2顯著降低。提示，6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)可以改善高脂飼養(yǎng)大鼠的性激素失衡現(xiàn)象。

3.26周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飼養(yǎng)大鼠HPT軸組織結(jié)構(gòu)的影響

青春期作為兒童少年體格發(fā)育的關(guān)鍵期，是機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)重新建立平衡的時(shí)期。性激素對(duì)兒童的體格發(fā)育、青春期啟動(dòng)都起著至關(guān)重要的作用。正常生理狀態(tài)下，HPT軸是調(diào)控T合成的主要環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，男性青少年肥胖患者血清T顯著降低，E2顯著升高，且伴有陰莖、睪丸和男性第二性征發(fā)育的滯后[5,6]。但是人體中HPT軸結(jié)構(gòu)功能是否受到損害，尚不明確。

本研究發(fā)現(xiàn)離乳后高脂飼養(yǎng)的大鼠，下丘腦出現(xiàn)空泡脂滴；垂體中嗜酸性細(xì)胞、嗜堿性細(xì)胞均減少；睪丸出現(xiàn)生精細(xì)胞成團(tuán)脫落于管腔中，生精小管面積、精子細(xì)胞比例、睪丸間質(zhì)細(xì)胞明顯降低，精原細(xì)胞、精母細(xì)胞比例升高。Wortley等[9]也觀察到SD大鼠經(jīng)持續(xù)6周高脂膳食，大鼠下丘腦與能量代謝核團(tuán)超微結(jié)構(gòu)均發(fā)生病理改變，包括細(xì)胞退變、髓鞘崩解、突觸變形、脂滴聚集、毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞等結(jié)構(gòu)改變，且下丘腦各核團(tuán)的形態(tài)結(jié)構(gòu)病理改變基本一致。

下丘腦側(cè)部是攝食中樞，這個(gè)部位損傷可抑制進(jìn)食，使體重下降，這表明該區(qū)域是調(diào)節(jié)進(jìn)食和能量平衡的關(guān)鍵部位。營(yíng)養(yǎng)性肥胖大鼠體內(nèi)下丘腦中增食欲素A的基因表達(dá)明顯增強(qiáng)[1]，下丘腦神經(jīng)肽Y的表達(dá)和分泌增加，大鼠攝食量增加[16,17]。腦垂體中堆積過多的脂肪，會(huì)導(dǎo)致FSH、LH分泌功能障礙，從而造成兒童性腺發(fā)育不良[18]。高脂膳食可致大鼠睪丸生精細(xì)胞成團(tuán)脫落與管腔中，成熟精子數(shù)量明顯減少[12,19,20]。睪丸超微結(jié)構(gòu)的改變直接影響了生殖細(xì)胞的分化和成熟。Bataineh等[2,3]的研究提出，高脂飲食會(huì)影響睪丸功能，睪丸內(nèi)精子細(xì)胞數(shù)量減少，高脂血癥很可能是男性不育癥的病因之一。生殖細(xì)胞發(fā)育包括有絲分裂和從未成熟精原細(xì)胞到特定拉長(zhǎng)的精子細(xì)胞的減數(shù)分裂、分化。胎兒暴露于雌激素將導(dǎo)致成年大鼠生殖細(xì)胞永久性損害。由于高脂膳食可顯著性增高血清E2濃度，推測(cè)HPT軸結(jié)構(gòu)的病理性變化可能與E2濃度的升高有關(guān)。

結(jié)果研究表明，長(zhǎng)期遞增負(fù)荷訓(xùn)練可致大鼠腦組織神經(jīng)元間的相互聯(lián)系減弱，GnRH的合成及分泌均受到抑制[21]。這種變化與訓(xùn)練周期的增長(zhǎng)及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增大具有顯著遞進(jìn)關(guān)系。而經(jīng)過4個(gè)動(dòng)情周期的恢復(fù)，結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)原，為可逆性變化過程。血T的降低，幾乎在調(diào)節(jié)T生成的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)受到不同程度的影響，其調(diào)節(jié)方式也不盡相同。長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練造成大鼠T水平下降時(shí)，電鏡下可觀察到睪丸間質(zhì)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變，脂滴數(shù)量減少，間質(zhì)細(xì)胞類固醇激素合成調(diào)節(jié)蛋白mRNA表達(dá)下降[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)未對(duì)標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)大鼠的HPT軸組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，但是對(duì)與高脂飼養(yǎng)大鼠的HPT軸結(jié)構(gòu)的病理性變化有一定的改善作用。提示，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)可以預(yù)防和改善高脂膳食對(duì)兒童少年生長(zhǎng)發(fā)育的不良影響，適宜的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有待于進(jìn)一步探討。

離乳后的長(zhǎng)期高脂飼養(yǎng)可導(dǎo)致雄性SD大鼠性激素分泌異常，雌雄激素比例失衡，甚至引起下丘腦-垂體-睪丸軸的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生病理性改變。6周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)可有效改善高脂飼養(yǎng)大鼠的性激素水平，但對(duì)HPT軸的組織結(jié)構(gòu)病理變化改善效果不明顯。提示，后續(xù)應(yīng)對(duì)改善高脂飼養(yǎng)大鼠HPT軸功能的有效運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)荷量開展進(jìn)一步的研究。

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Effects of 6-week voluntary wheel exercise on sex-hormones andhypothalamic-pituitary-testicularaxisinhigh-fatfedSDrats

ZHAOYan1，SUNJing-quan1，XIEMin-hao2，YANYi1*

(1.SportScienceCollegeofBeijingSportUniversity,Beijing100084,China;2.NationalInstituteofSportsMedicine,Beijing100061)

ObjectiveToobservetheeffectsofhighfatdietand6-weekvoluntarywheelrunningonthestructureofhypothalamus,pituitaryandtestisandsexhormonelevelsinpubertalmalerats.MethodsForty3-week-oldmaleSprague-Dawleyratswererandomlydividedintofollowinggroups:thecontrolgroupfedwithnormaldiet(C),traininggroupfedwithnormaldiet(CE),controlgroupfedwithhighfatdiet(D),andtraininggroupfedwithhighfatdiet(DE), 10ratsineachgroup.ThegroupsCandDwerebredfor8weeksfreely,andthegroupsCEandDEwereassignedtohavevoluntarywheelrunningtwice/d, 1h/time, 5d/w,for6weeksaftera2-weekadaptivefeeding.Eightweekslater,bloodsamplewascollectedtodetecttheserumT,E2,FSHandLH,andtheE2andToftestiswerealsodetected.Thehistologyofhypothalamic,pituitary,andtestistissueswasobservedbylightmicroscopy.Results(l)ComparedwiththegroupC,thegroupDhadsignificantlydecreasedlevelsofserumTandE2andtesticularT(P<0.05),andsignificantlyincreasedserumE2,FSHandLHlevels(P<0.05).InthegroupD,vacuolarlipiddropletswereincreasedinthehypothalamus,eosinophilsandbasophilswerereducedinthepituitary,andtheareaofseminiferoustubules,percentageofspermcells,andquantityofLeygidcellsweresignificantlydecreasedinthetestis. (2)ComparedwiththegroupD,theserumTandtesticularTconcentrationswereincreased,buttheserumE2,FSHandLHweredecreasedsignificantly(P<0.05)inthegroupDE,andvacuolarlipiddropswereincreasedinthehypothalamus,eosinophilcellswereincreasedinthepituitarygland,andtheareaofseminiferoustubuleswasincreasedbutnotsignificantlyinthetestis.Conclusions6-weekvoluntarywheelexercisecanimprovethehighfatdiet-inducedabnormalsecretionofsexhormones,butnoteffectivelyimprovethehistologicalchangesinhypothalamus,pituitaryglandandtestis.

Highfatdiet;Voluntarywheelexercise;Sex-hormones;Hypothalamic-pituitary-testicularaxis;Puberty;Sprague-Dawleyrats

YANYi.E-mail:yanyi22@sina.com

國(guó)家自然基金青年項(xiàng)目(編號(hào)：30800541)。

趙巖(1987-)，女，碩士，助教，專業(yè)：運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。Email：sw_zhaoyan@yeah.net

嚴(yán)翊，女，副教授，研究方向：兒童少年肥胖的運(yùn)動(dòng)及營(yíng)養(yǎng)干預(yù)研究。Email：yanyi22@sina.com

研究報(bào)告

Q95-33

A

1005-4847(2016)04-0381-07

10.3969/j.issn.1005-4847.2016.04.009

2016-01-05