低氧訓(xùn)練通過(guò)HIF-1α - miR-122-5p-SREBP-1c調(diào)節(jié)肥胖大鼠肝臟脂代謝的機(jī)制研究

荊 文，李傳芬，馮連世，路瑛麗

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低氧訓(xùn)練通過(guò)HIF-1α - miR-122-5p-SREBP-1c調(diào)節(jié)肥胖大鼠肝臟脂代謝的機(jī)制研究

荊 文1，李傳芬2，馮連世3，路瑛麗3

1.山東師范大學(xué) 體育學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2.濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，山東 濟(jì)南 250031；3.國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所，北京 100061

目的：探討低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠肝臟中miR-122-5p及其上下游調(diào)節(jié)因子在轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)的影響，并在細(xì)胞中驗(yàn)證miR-122-5p的表達(dá)對(duì)下游脂代謝相關(guān)基因的調(diào)節(jié)。方法：雄性SD大鼠經(jīng)10周高脂飲食誘導(dǎo)建立肥胖大鼠模型，適應(yīng)性訓(xùn)練后隨機(jī)分為常氧安靜組（N組）和低氧訓(xùn)練組（H組）。4周后測(cè)量體重、體脂、血清脂類含量，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)肝臟中miR-122-5p及上下游調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的相對(duì)表達(dá)。將大鼠正常肝細(xì)胞BRL-3A分為未轉(zhuǎn)染組（C組）、過(guò)表達(dá)miR-122-5p組（Up組）、抑制表達(dá)miR-122-5p組（Down組）和空載體組（Nc組），慢病毒轉(zhuǎn)染建立穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞系，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)miR-122-5p及下游脂代謝調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的相對(duì)表達(dá)。結(jié)果：與N組相比，H組大鼠體重、體脂顯著降低（＜0.01），血清脂類含量顯著改善（＜0.05或＜0.01），肝臟miR-122-5p及C/EBPα、SREBP-1c、FASN、ACC1 mRNA的相對(duì)表達(dá)水平顯著降低（＜0.05或＜0.01），HIF-1α、CPT1A mRNA的相對(duì)表達(dá)水平顯著升高（＜0.05或＜0.01）。在BRL-3A細(xì)胞中過(guò)表達(dá)或抑制表達(dá)miR-122-5p，導(dǎo)致SREBP-1c、FASN、ACC1 mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著升高或降低（＜0.05或＜0.01），CPT1A mRNA的相對(duì)表達(dá)水平顯著降低或升高（＜0.05或＜0.01）。結(jié)論：低氧訓(xùn)練可能通過(guò)HIF-1α - miR-122-5p - SREBP-1c途徑調(diào)節(jié)肥胖大鼠肝臟脂代謝，低氧訓(xùn)練誘導(dǎo)HIF-1α的表達(dá)升高，依次下調(diào)C/EBPα和miR-122-5p的表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)升高SREBP-1c、FASN、ACC1和降低CPT1A的表達(dá)，抑制肝臟中脂肪酸的合成，促進(jìn)脂肪酸的氧化，改善肝臟脂類的代謝。

低氧訓(xùn)練；miR-122-5p；肥胖；肝臟；脂代謝

超重和肥胖是由脂肪過(guò)量堆積引起的健康損傷，是脂肪肝、糖尿病和心腦血管疾病等多種慢性病的主要危險(xiǎn)因素。低碳高脂的膳食結(jié)構(gòu)、久坐不動(dòng)的生活方式使得越來(lái)越多的人罹患肥胖癥，據(jù)2017年10月世界衛(wèi)生組織報(bào)道[1]，1975～2016年全球肥胖流行率增長(zhǎng)近3倍。國(guó)家體育總局《2014年國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)》顯示，超重與肥胖問(wèn)題已經(jīng)成為影響我國(guó)成年、老年人群體質(zhì)的突出問(wèn)題[2]，而肥胖會(huì)引起肝臟脂質(zhì)代謝異常，導(dǎo)致肝臟損傷[14]。超重和肥胖人群常用急慢性低氧暴露來(lái)降低體重，但不同的被試、不同的低氧程度和暴露時(shí)間減重效果不同[15]。以往的研究證實(shí)，低氧訓(xùn)練能夠顯著降低肥胖人群的體重、體脂[3,6,14]，改善血脂和肝臟脂類代謝[8,20]。

微小RNA（microRNA, miRNA）是一類僅有22 nt左右的內(nèi)源性單鏈非編碼RNA，一般位于基因與基因之間、基因的內(nèi)含子或外顯子區(qū)域，在進(jìn)化上具有高度保守性[22]，主要通過(guò)與其靶基因3′端非翻譯區(qū)互補(bǔ)結(jié)合，引起靶基因mRNA降解或阻止其翻譯[9]。miR-122是肝臟組織特異性miRNA，在肝臟中高表達(dá)，約占肝臟總miRNA的70%，參與肝臟脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)[17]。miR-122前體是由一條反向互補(bǔ)的單鏈形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，加工為成熟miR-122時(shí)，根據(jù)在前體中的位置分為兩條，位于5’端的命名為miR-122-5p，而位于3’端的命名為miR-122-3p。miR-122在調(diào)節(jié)肝臟功能中發(fā)揮著重要的作用，有研究表明，miR-122能夠調(diào)節(jié)膽固醇的生物合成[18]、脂肪酸合成和β-氧化[12]。

前期研究發(fā)現(xiàn)，低氧訓(xùn)練能顯著降低肥胖大鼠肝臟中miR-122-5p的表達(dá)水平，但低氧訓(xùn)練通過(guò)miR-122-5p調(diào)節(jié)肝臟脂代謝的分子機(jī)制還未完全清楚。因此，本研究擬以miR-122-5p為核心，研究低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠肝臟中miR-122-5p及其上游轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子低氧誘導(dǎo)因子-1α（Hypoxia Inducible Factor-1α, HIF-1α）、CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α（CCAAT/enhancer binding proteinα,C/EBPα）、以及下游脂代謝調(diào)節(jié)因子固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c（Sterol Regulatory Element Binding Protein-1c, SREBP-1c）、二脂酰甘油?；D(zhuǎn)移酶2（Diacylgycerol Acyltransferase 2, DGAT2）、脂肪酸合成酶（Fatty Acid Synthetase, FASN）、乙酰輔酶A羧化酶1（Acetyl-CoA Carboxylase 1, ACC1）和肉毒堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1A（Carnitine Palmitoyl Transferase 1 A, CPT1A）表達(dá)的影響，并在大鼠正常肝細(xì)胞BRL-3A中過(guò)表達(dá)和抑制表達(dá)miR-122-5p，驗(yàn)證miR-122-5p與其下游脂代謝相關(guān)基因表達(dá)的關(guān)系，探討miR-122-5p在低氧訓(xùn)練中調(diào)節(jié)肝臟脂代謝的作用及機(jī)制，為低氧訓(xùn)練應(yīng)用于降低體重和體脂，改善由肥胖引起的代謝疾病等提供一定的理論依據(jù)。 

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

50只21天齡離乳雄性SD大鼠（購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司），普通飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為兩組：普通飲食組10只，普通飼料（能量百分比：碳水化合物65%、脂肪15%、蛋白質(zhì)20%）喂養(yǎng)；高脂飲食組40只，高脂飼料（能量百分比：碳水化合物35%、脂肪45%、蛋白質(zhì)20%）喂養(yǎng)。分籠飼養(yǎng)，每籠5只，自由飲食，自然光照，室溫保持22 ℃左右，濕度保持40%～60%。10周后，從高脂飲食組挑選體重大于普通飲食組平均體重20%的大鼠作為肥胖組，共21只。

1.1.2 運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

常氧環(huán)境下肥胖組大鼠水平跑臺(tái)適應(yīng)性訓(xùn)練5天（訓(xùn)練速度從20 m/min遞增到25 m/min，運(yùn)動(dòng)時(shí)間從20 min/天遞增到60 min/天）后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)大鼠適應(yīng)性訓(xùn)練情況，選取了16只大鼠隨機(jī)分為2組：常氧安靜組（N組）和低氧訓(xùn)練組（H組，氧氣含量為13.6%），每組8只。H組用大鼠水平跑臺(tái)進(jìn)行耐力訓(xùn)練，訓(xùn)練強(qiáng)度20 m/min，持續(xù)運(yùn)動(dòng)1 h/天、5 天/周、共4周[20]。

1.1.3 取材

H組大鼠最后一次訓(xùn)練后恢復(fù)24 h，與N組一起取材。大鼠取材前禁食禁水12 h，稱重，按0.3 mL/100 g體重的劑量腹腔注射10%水合三氯乙醛溶液麻醉大鼠，測(cè)量鼻尖至肛門的距離作為體長(zhǎng)，計(jì)算Lee′s index=體重1/3(g)/體長(zhǎng)(cm)；將大鼠固定于取材板上，打開(kāi)腹腔，腹主動(dòng)脈取血，分離血清-20 ℃保存待測(cè)；取肝右葉液氮速凍，-80 ℃保存待測(cè)；取腎周和附睪脂肪，在預(yù)冷的生理鹽水中漂洗去血，濾紙吸干水分，稱重，計(jì)算脂肪重和脂體比（脂肪重/體重×100%）[4]。

1.1.4 血清脂類含量測(cè)定

利用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清總膽固醇（Total Cholesterol, TC）、甘油三酯（Triglyceride, TG）、低密度脂蛋白膽固醇（Low Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C）和高密度脂蛋白膽固醇（HighDensity Lipoprotein Cholesterol, HDL-C）的含量。

1.1.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR

提取肝臟組織總RNA（動(dòng)物組織總RNA提取試劑盒，Tiangen），瓊脂糖凝膠電泳檢查總RNA的質(zhì)量，分別反轉(zhuǎn)錄合成miRNA和mRNA對(duì)應(yīng)的cDNA（miRcute miRNA cDNA第一鏈合成試劑盒、TIANScript RT Kit，Tiangen），利用LightCycler480（Roche）進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)（miRcute miRNA熒光定量檢測(cè)試劑盒SYBR Green、Talent熒光定量檢測(cè)試劑盒SYBR Green，Tiangen），分別以U6和β-actin作為內(nèi)參檢測(cè)肝臟中miR-122-5p的相對(duì)表達(dá)水平，以及HIF-1α、C/EBPα、SREBP-1c、DGAT2、FASN、ACC1和CPT1AmRNA的相對(duì)表達(dá)，反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性2 min，PCR反應(yīng)（94℃、10s，60℃、40s）40個(gè)循環(huán)。利用=2-△△Ct計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)所用引物由生工生物工程（上海）股份有限公司設(shè)計(jì)合成（表1）。

表1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物

1.2 BRL-3A細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

1.2.1 細(xì)胞株及慢病毒載體構(gòu)建

大鼠正常肝細(xì)胞BRL-3A購(gòu)于廣州吉妮歐生物科技有限公司。miR-122-5p過(guò)表達(dá)和抑制表達(dá)慢病毒載體的構(gòu)建和包裝由上海吉?jiǎng)P基因化學(xué)技術(shù)有限公司完成，滴度分別為4×108TU/mL和6×108TU/mL。

圖1 miR-122-5p過(guò)表達(dá)和抑制表達(dá)慢病毒載體

Figure 1. Overexpression or InhibitionExpression of miR-122-5p Lentivirus Vector

注：A為miR-122-5p過(guò)表達(dá)慢病毒載體，插入序列是通過(guò)化學(xué)合成的miR-122-5p前體。B為miR-122-5p抑制表達(dá)慢病毒載體，插入序列是miR-122-5p的互補(bǔ)序列。

1.2.2 建立穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞系

1. 鋪板：完全培養(yǎng)基調(diào)整BRL-3A細(xì)胞的密度為（3~5）×104個(gè)/mL，鋪板在96孔板（100μL/孔），在CO2培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)24 h，至細(xì)胞的密度達(dá)到20%~30%。

2. 感染：BRL-3A細(xì)胞分為4組：C組（control組，未轉(zhuǎn)染慢病毒）、Up組（轉(zhuǎn)染miR-122-5p過(guò)表達(dá)慢病毒）、Down組（轉(zhuǎn)染miR-122-5p抑制表達(dá)慢病毒）、Nc組（negative control組，轉(zhuǎn)染空載體慢病毒）。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定MOI（multiplicity of infection）值為100，按公式（病毒體積=MOI×細(xì)胞數(shù)目/病毒滴度）計(jì)算加入病毒體積。

3. 培養(yǎng)：在CO2培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)10 h后觀察細(xì)胞情況，并更換為新鮮完全培養(yǎng)基。

4. 建立穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系：感染2～4天根據(jù)熒光觀察感染效率，建立穩(wěn)定感染細(xì)胞系（圖2）。

圖2 過(guò)表達(dá)和抑制表達(dá)miR-122-5p穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞系的建立

Figure 2. Establishment of Stable Transfection Cell Line of Overexpression and InhibitionExpression of miR-122-5p

注：A、B、C、D分別為C組、Up組、Down組和Nc組明視野圖，a、b、c、d分別為C組、Up組、Down組和Nc組熒光圖，200×。

1.2.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR

將C組、Up組、Down組和Nc組細(xì)胞復(fù)蘇，在CO2培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)2～4天，至細(xì)胞密度達(dá)80%~90%。棄去原培養(yǎng)基，DMEM沖洗，Trizol法分別提取4組細(xì)胞總RNA，瓊脂糖凝膠電泳檢查總RNA質(zhì)量，根據(jù)OD260的值計(jì)算RNA濃度（1OD=40μg/mL）。miR-122-5p的相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)和相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)方法與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)一致。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2 結(jié)果

2.1 低氧訓(xùn)練顯著降低肥胖大鼠體重和體脂

H組比N組大鼠的體重、Lee’s index、脂肪重均極顯著下降（＜0.01），脂體比顯著降低（＜0.05，圖3）。

Figure 3. Effects of Hypoxic Training on Morphological Indexes of Obese Rats

注：獨(dú)立樣本檢驗(yàn)，*表示兩組間有顯著性差異（＜0.05），**表示兩組間有極顯著性差異（＜0.01），下同。

2.2 低氧訓(xùn)練顯著改善肥胖大鼠血清脂類含量

低氧訓(xùn)練顯著降低肥胖大鼠血清TC、TG、LDL-C含量（＜0.05或＜0.01），顯著升高HDL-C含量（＜0.05，圖4）。

圖4 低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠血脂含量的影響

Figure 4. Effects of Hypoxic Training on Serum Lipids Concentration of Obese Rats

2.3 低氧訓(xùn)練對(duì)肥胖大鼠肝臟miR-122-5p及脂代謝相關(guān)調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的影響

低氧訓(xùn)練顯著下調(diào)了miR-122-5p及C/EBPα、SREBP-1c、FASN、ACC1 mRNA相對(duì)表達(dá)水平，顯著上調(diào)了HIF-1α、CPT1α mRNA的相對(duì)表達(dá)水平（＜0.05或＜0.01），DGAT2表達(dá)下調(diào)但無(wú)顯著差異（＞0.05，圖5）。

2.4 miR-122-5p過(guò)表達(dá)和抑制表達(dá)對(duì)BRL-3A細(xì)胞脂代謝相關(guān)調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的影響

圖5 低氧訓(xùn)練對(duì)miR-122-5p及脂代謝相關(guān)調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的影響

Figure5. Effects of HypoxicTraining on Transcription Level of miR-122-5p and Lipid Metabolism Related Regulators

與C組相比，Up組miR-122-5p相對(duì)表達(dá)水平極顯著升高（＜0.01），Down組極顯著降低（＜0.01），Nc組無(wú)顯著變化（＞0.05，圖6）。

與C組相比，Up組SREBP-1c、FASN、ACC1 mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著升高（＜0.05或＜0.01），CPT1A mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著降低（＜0.05）；Down組SREBP-1c、FASN、ACC1 mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著降低（＜0.05或＜0.01），CPT1A mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著升高（＜0.01）；Nc組各調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平均無(wú)顯著變化（＞0.05）；DGAT2在Up組和Down組分別表現(xiàn)出升高和降低的趨勢(shì)，但無(wú)顯著差異（＞0.05，圖6）。

圖6 BRL-3A細(xì)胞中miR-122-5p及脂代謝相關(guān)調(diào)節(jié)因子轉(zhuǎn)錄水平的相對(duì)表達(dá)

Figure6. Relative Expression of miR-122-5p and Lipid MetabolismRelated Regulatory Factors in BRL-3A Cells

注：?jiǎn)我蛩胤讲罘治觯?表示該組與C組相比有顯著性差異（＜0.05），**表示該組與C組相比有極顯著性差異（＜0.01）。

3 分析與討論

3.1 低氧訓(xùn)練刺激肥胖大鼠肝臟HIF-1α表達(dá)升高

肥胖及由其引起的慢性相關(guān)疾病已嚴(yán)重威脅人類健康，低氧訓(xùn)練是降低體重和體脂[5,6]、改善血脂含量、調(diào)節(jié)肝臟脂代謝的有效方法[8,11,16,20]。低氧訓(xùn)練會(huì)引起機(jī)體血液重新分配，使肝臟處于相對(duì)缺血缺氧狀態(tài)，HIF-1α是對(duì)氧氣敏感的轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控低氧誘導(dǎo)基因的表達(dá)，協(xié)調(diào)細(xì)胞對(duì)低氧環(huán)境的反應(yīng)。有研究表明，游離脂肪酸產(chǎn)生的脂肪毒性是導(dǎo)致非酒精性脂肪性肝炎的重要病理機(jī)制，上調(diào)HIF-1α是降低非酒精性脂肪肝的一種可能策略[25]。而低氧訓(xùn)練能顯著上調(diào)肥胖大鼠肝臟中HIF-1αmRNA的表達(dá)水平，表明機(jī)體為應(yīng)對(duì)低氧和訓(xùn)練的雙重刺激，產(chǎn)生了深刻的適應(yīng)性反應(yīng)[7]，HIF-1αmRNA的表達(dá)與本研究結(jié)果一致，提示低氧訓(xùn)練可能通過(guò)上調(diào)HIF-1α的表達(dá)應(yīng)對(duì)肝臟低氧的刺激，降低脂質(zhì)對(duì)肝臟的損傷。

3.2 高表達(dá)HIF-1α下調(diào)了其下游效應(yīng)因子C/EBPα的表達(dá)

低氧訓(xùn)練上調(diào)肝臟中HIF-1αmRNA的表達(dá)水平，引起C/EBPα的表達(dá)水平下降。研究表明，缺氧使膀胱癌細(xì)胞高表達(dá)HIF-1α蛋白，導(dǎo)致C/EBPα的mRNA和蛋白表達(dá)降低；而抑制HIF-1α的表達(dá)可以增強(qiáng)C/EBPα的表達(dá)，提示C/EBPα可能是HIF-1α的下游效應(yīng)因子[26]，本研究結(jié)果進(jìn)一步證明高表達(dá)的HIF-1α下調(diào)了C/EBPα的表達(dá)。

3.3 低氧訓(xùn)練引起的C/EBPα表達(dá)水平的降低可能是miR-122-5p表達(dá)下降的主要原因

表達(dá)下調(diào)的C/EBPα可能會(huì)導(dǎo)致肝臟miR-122-5p的表達(dá)降低。有研究表明，miR-122啟動(dòng)子區(qū)含有C/EBPα的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，能在體內(nèi)外互相結(jié)合，抑制C/EBPα的表達(dá)，能顯著降低miR-122的啟動(dòng)子活性，減少內(nèi)源性miR-122的表達(dá)水平[27]。白介素-6和腫瘤壞死因子-α通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子C/EBPα，而阻斷C/EBPα介導(dǎo)miR-122的轉(zhuǎn)錄，抑制miR-122的表達(dá)[19]，該研究進(jìn)一步證明了C/EBPα對(duì)miR-122表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。

3.4 miR-122-5p通過(guò)調(diào)節(jié)SREBP-1c的表達(dá)影響脂肪酸和膽固醇的代謝

本研究中低氧訓(xùn)練導(dǎo)致肥胖大鼠肝臟中miR-122-5p的表達(dá)降低可能是低氧訓(xùn)練調(diào)節(jié)肝臟脂代謝的重要途徑。miR-122是肝臟中含量最多的miRNA，已有研究證明，miR-122在調(diào)節(jié)血漿膽固醇[18]和肝臟脂類代謝中發(fā)揮重要作用。在正常小鼠中抑制miR-122的表達(dá)，導(dǎo)致血漿膽固醇含量顯著降低，肝臟脂肪酸和膽固醇合成速率顯著下調(diào)，增加肝臟脂肪酸氧化。在飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖模型中，下調(diào)miR-122的表達(dá)水平，同樣能顯著降低血漿膽固醇含量，減少脂肪的生成，改善肝臟脂肪變性[13]。

SREBP是體內(nèi)膽固醇和脂肪酸代謝的重要核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，存在3種異構(gòu)體：SREBP-1a、1c和2[10]，肝臟和脂肪細(xì)胞中高表達(dá)SREBP-1c，而SREBP-1a、1c與脂肪酸代謝相關(guān)酶的表達(dá)相關(guān)[24]，SREBP-1c可以通過(guò)影響FASN和ACC1的表達(dá)對(duì)機(jī)體脂肪合成進(jìn)行調(diào)節(jié)，3周低氧訓(xùn)練能夠較好的抑制肥胖大鼠肝臟SREBP-1c mRNA和蛋白表達(dá)[5]，從而通過(guò)改變SREBP-1c的表達(dá)調(diào)節(jié)脂肪酸的代謝。

低氧訓(xùn)練可能通過(guò)下調(diào)肝臟中miR-122-5p的表達(dá)水平間接抑制SREBP-1c的表達(dá)，發(fā)揮減少肝臟脂肪酸合成的作用。在體內(nèi)抑制miR-122的功能可降低血清膽固醇和脂肪酸水平。體外抑制miR-122的表達(dá)，使細(xì)胞因子信號(hào)抑制因子3（suppressor of cytokine signaling 3, SOCS3）表達(dá)降低時(shí)，SREBP1表達(dá)下調(diào)；在抑制miR-122表達(dá)的細(xì)胞中過(guò)表達(dá)SOCS3，可使SREBP1的表達(dá)恢復(fù)，表明miR-122通過(guò)改變SOCS3的表達(dá)間接調(diào)節(jié)SREBP1的表達(dá)[23]。也有研究證明，抑制miR-122的表達(dá)可以降低SREBP1和SREBP2的水平[21]，miR-122和SREBP-1c之間有相互促進(jìn)作用[28]。

綜上所述，低氧訓(xùn)練引起的缺氧刺激上調(diào)了肝臟HIF-1α的表達(dá)水平，而C/EBPα是HIF-1α的下游效應(yīng)因子，高表達(dá)的HIF-1α降低了C/EBPα的表達(dá)；C/EBPα與miR-122-5p具有共表達(dá)的特點(diǎn)，低表達(dá)的C/EBPα抑制了miR-122-5p的表達(dá)；下調(diào)的miR-122-5p通過(guò)降低SREBP-1c、FASN、ACC1的表達(dá)，升高CPT1A的表達(dá)，調(diào)節(jié)肝臟中脂肪酸的合成與氧化。因此，HIF-1α-miR-122-5p-SREBP-1c途徑可能在低氧訓(xùn)練調(diào)節(jié)肥胖大鼠肝臟脂類代謝過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)論

低氧訓(xùn)練可以有效地降低肥胖大鼠體重和體脂，改善血清脂類含量，調(diào)節(jié)肝臟中脂類的代謝。低氧訓(xùn)練可能通過(guò)HIF-1α-miR-122-5p-SREBP-1c途徑調(diào)節(jié)肝臟脂代謝。低氧訓(xùn)練上調(diào)肝臟HIF-1α的表達(dá)水平，降低C/EBPα的表達(dá)，抑制miR-122-5p的表達(dá)，間接引起SREBP-1c、FASN、ACC1的表達(dá)降低，上調(diào)了CPT1A的表達(dá)，導(dǎo)致肝臟中脂肪酸合成減少，脂肪酸氧化增加，減弱肝臟遭受脂質(zhì)的損傷，起到保護(hù)肝臟的作用。

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The Mechanism of Hypoxic Training RegulatingLipid Metabolism by HIF-1α - miR-122-5p - SREBP-1c in Obese Rat Liver

JING Wen1, LI Chuan-fen2, FENG Lian-shi3, LU Ying-li3

1. Shandong Normal University, Jinan 250014, China; 2. Jinan Military General Hospital, Jinan 250031, China; 3. China Institute of Sport Science, Beijing 100061, China.

Objective: To investigate the effects of hypoxic training on the expression of miR-122-5p and the transcriptional levels of lipid metabolism regulatory factors in the liver of obese rats, and to verify the role of miR-122-5p on the expression of lipid metabolism related genes in vitro, to investigate the mechanism of miR-122-5p in regulating liver lipid metabolism during hypoxic training. Methods: Male Sprague-Dawley (SD) rats were induced to establish obese rat model by high-fat diet for 10 weeks. After adaptive training, obese rats were randomly divided into two groups: normoxic sedentary group (N group) and hypoxic training group (H group). 4 weeks later, body weight, body fat and serum lipid content of rats were measured, and the relative expression of miR-122-5p and transcription level of lipid metabolism important regulatory factors in liver were detected by real-time quantitative PCR. The BRL-3A cells were divided into four groups: untransfected group (C group), overexpression miR-122-5p group (Up group), suppressive expression miR-122-5p group (Down group) and empty vector group (Nc group). The cells were transfected with lentivirus to establish stable transfection cell lines. Real-time quantitative PCR was used to detect the relative expression levels of miR-122-5p and lipid metabolism regulating factors. Results: Compared with N group, the body weight and body fat of rats in H group decreased significantly (＜0.01), and the serum lipid concentration significantly improved (＜0.05 or＜0.01). The relative expression levels of miR-122-5p and C/EBPα, SREBP-1c, FASN, ACC1 mRNA were significantly down-regulated (＜0.05 or＜0.01), and the relative expression levels of HIF-1α and CPT1A mRNA were significantly up-regulated (＜0.05 or＜0.01) in H group. Overexpression or inhibition of miR-122-5p in BRL-3A cell resulted in a significant increase or decrease in the relative expression levels of SREBP-1c, FASN, ACC1 mRNA (＜0.05 or＜0.01), while the relative expression level of CPT1A mRNA was significantly decreased or increased (＜0.05 or＜0.01). Conclusions: Hypoxic training may regulate lipid metabolism by HIF-1α - miR-122-5p - SREBP-1c in obese rat liver. Hypoxic training increased the expression of HIF-1α in the liver of obese rats, and down-regulated the expression of C/EBPα and miR-122-5p in turn, then inhibited the synthesis of fatty acids by decreasing the expression of SREBP-1c, FASN and ACC1, and promoted the oxidation of fatty acids by increasing the expression of CPT1A, to play a role in regulating lipid metabolism in the liver.

1002-9826(2018)03-0060-08

10.16470/j.csst.201803008

G804.7

A

2018-03-12；

2018-05-08

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31471139）；山東省自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目（ZR2014CQ026）。

荊文,男,講師,博士,主要研究方向?yàn)榈脱跤?xùn)練對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制，E-mail：jingwenjw@163.com。

馮連世,男,研究員,博士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)楦咴?xùn)練與低氧訓(xùn)練的理論與方法、運(yùn)動(dòng)員控體重的理論與方法, E-mail：fengls98@126.com。