不同運(yùn)動(dòng)方式誘導(dǎo)肥胖大鼠肝臟脂聯(lián)素信號(hào)通路調(diào)控脂代謝的研究

李 良，王曉靜，房華玉，孔喜良，徐建方，路瑛麗，馮連世

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不同運(yùn)動(dòng)方式誘導(dǎo)肥胖大鼠肝臟脂聯(lián)素信號(hào)通路調(diào)控脂代謝的研究

李 良1，王曉靜2，房華玉2，孔喜良2，徐建方1，路瑛麗1，馮連世1

1. 國家體育總局體育科學(xué)研究所, 北京 100061; 2. 曲阜師范大學(xué), 山東 曲阜 273165

有氧運(yùn)動(dòng)；抗阻運(yùn)動(dòng)；脂聯(lián)素；脂代謝

隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，肥胖問題已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。通過對(duì)全球195個(gè)國家的肥胖和超重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，2015年全球有1.07億肥胖兒童及6.03億肥胖成人。自1980年以來，全球大多數(shù)國家的肥胖檢出率不斷增加，有超過70個(gè)國家的肥胖檢出率增加了一倍[12]。肥胖的大規(guī)模流行除了增加政府和社會(huì)的負(fù)擔(dān)外，還會(huì)嚴(yán)重影響人體自身的健康。其中，向心性肥胖會(huì)導(dǎo)致過多的脂肪在內(nèi)臟中積累，對(duì)諸多器官、系統(tǒng)的正常功能造成明顯影響。肝臟不僅是合成脂肪和脂肪酸的重要器官，也是脂肪酸β氧化和生成酮體的主要場(chǎng)所，機(jī)體超過80%的膽固醇都是在肝臟形成的，血液中的脂蛋白幾乎全部來自于肝臟。肝臟對(duì)脂類消化、吸收、合成、分解與運(yùn)輸?shù)墓δ軟Q定了肝臟對(duì)于機(jī)體脂代謝的調(diào)控有重要作用，占據(jù)了機(jī)體脂代謝調(diào)控的中心地位。在肝臟中，過多的脂肪堆積會(huì)超出肝細(xì)胞對(duì)脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化能力，導(dǎo)致脂肪在肝細(xì)胞中大量積存，形成脂肪肝[14]。有研究證實(shí)，肥胖導(dǎo)致的非酒精性脂肪肝在我國的發(fā)生率達(dá)到了15%，遠(yuǎn)高于酗酒導(dǎo)致的脂肪肝發(fā)生率[21]。在歐美國家，非酒精性脂肪肝的發(fā)生率甚至可達(dá)到20%~30%[13]。肝臟正常功能的維持需要脂肪酸來提供能量，但過多的脂肪堆積也會(huì)影響其正常功能，甚至導(dǎo)致疾病。因此，提升肝臟的脂代謝水平，改善脂代謝效率，對(duì)于維持肝臟和機(jī)體的正常脂代謝功能有重要意義。

脂聯(lián)素（Adiponectin，APN）是一種由成熟脂肪細(xì)胞分泌的特異性蛋白，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)與肥胖呈負(fù)相關(guān)的細(xì)胞因子[25]。APN可通過與受體結(jié)合，減少游離脂肪酸進(jìn)入肝臟，血清中APN含量降低是代謝綜合征的危險(xiǎn)因素[27]之一。Fruebis等[23]通過給高脂飼料喂養(yǎng)的肥胖小鼠補(bǔ)充APN后發(fā)現(xiàn)，小鼠體重出現(xiàn)降低，血漿中游離脂肪酸和甘油三脂含量也出現(xiàn)了下降。APN的受體包括APN受體1和2（AdipoR1、AdipoR2），肝臟中的APN可以跟AdipoR2結(jié)合從而激活過氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα），活化的PPARα可進(jìn)一步激活脂肪酸氧化酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)脂肪酸被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)線粒體并氧化供能。有研究證實(shí)，PPARα在脂類物質(zhì)，尤其是脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)、氧化供能過程中有重要的調(diào)節(jié)作用。敲除小鼠的PPARα基因后，其脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化過程嚴(yán)重受損，并且在肝臟中表現(xiàn)出明顯的脂質(zhì)堆積現(xiàn)象[26]。PPARα可以誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞內(nèi)肉毒堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1（CPT1）的表達(dá)，CPT1是存在于線粒體內(nèi)膜的?；D(zhuǎn)移酶，在轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸通過線粒體內(nèi)膜的過程中起著至關(guān)重要的作用，是脂肪酸β氧化過程中的重要限速酶。CPT1的高表達(dá)可調(diào)節(jié)脂肪酸向線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)脂肪酸β-氧化，達(dá)到調(diào)節(jié)脂代謝的目的[20]。因此，“APN-PPARα-CPT1”是APN在肝臟中促進(jìn)脂肪酸氧化、調(diào)節(jié)脂代謝的重要通路，起到減少脂質(zhì)合成、保護(hù)肝臟產(chǎn)生脂肪性病變的重要作用。

有研究證據(jù)表明，合理的運(yùn)動(dòng)可減少脂質(zhì)堆積、減輕肥胖者的體重并改善機(jī)體的脂代謝狀況。有研究通過對(duì)超重和肥胖大學(xué)生進(jìn)行為期8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，受試者血漿APN水平有了明顯上升[1]。高品操等[3]對(duì)高脂飼料飼養(yǎng)的大鼠進(jìn)行了11周的無負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)，發(fā)現(xiàn)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)顯著提高了肝臟中APN和PPARα的表達(dá)量。在Cho等[18]的研究中發(fā)現(xiàn)，高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠在進(jìn)行8周、每周5天、每天55 min的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，其肝臟PPARα水平顯著高于沒有進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)的小鼠。以上研究結(jié)果說明，有氧運(yùn)動(dòng)可在一定程度上通過APN信號(hào)通路調(diào)節(jié)機(jī)體的脂代謝水平，但目前有關(guān)抗阻運(yùn)動(dòng)對(duì)APN信號(hào)通路及肝臟脂代謝的研究較少。在Domingos等[19]的研究中發(fā)現(xiàn)，大鼠經(jīng)過10周的抗阻訓(xùn)練后，其肝臟中PPARα mRNA表達(dá)水平顯著高于安靜對(duì)照大鼠。另有研究證實(shí)，抗阻運(yùn)動(dòng)也可減少機(jī)體脂肪堆積，改善機(jī)體血脂水平[2,15]。但是，抗阻運(yùn)動(dòng)是否通過調(diào)控“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路達(dá)到促進(jìn)脂代謝的作用還鮮有報(bào)道。綜上所述，本研究旨在觀察和研究有氧運(yùn)動(dòng)及抗阻運(yùn)動(dòng)對(duì)肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路的影響，并探討兩種運(yùn)動(dòng)方式通過APN信號(hào)通路對(duì)機(jī)體脂代謝的調(diào)控作用。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象和分組

本研究選用3周齡雄性SD大鼠為研究對(duì)象，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（京）2016-0011。100只大鼠在SPF級(jí)動(dòng)物房中進(jìn)行1周的適應(yīng)性飼養(yǎng)后，隨機(jī)分為肥胖建模組80只、正常大鼠組20只繼續(xù)飼養(yǎng)。其中，肥胖建模組利用高脂飼料（D12451，Research Diets，New Jersey, USA）進(jìn)行飼養(yǎng)，正常大鼠組利用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的嚙齒類動(dòng)物普通飼料進(jìn)行飼養(yǎng)。動(dòng)物房溫度控制在22℃±2℃，相對(duì)濕度50%±5%，大鼠自由進(jìn)食和飲水。

飼養(yǎng)10周后，稱量大鼠體重并篩選出肥胖大鼠，篩選標(biāo)準(zhǔn)為：高脂飼料飼養(yǎng)的大鼠體重高于普通飼料飼養(yǎng)大鼠平均體重的20%即為單純性肥胖大鼠[17]。從建模成功的肥胖大鼠中取30只隨機(jī)分為3組：安靜對(duì)照組（CON組）、有氧運(yùn)動(dòng)組（AE組）和抗阻運(yùn)動(dòng)組（RE組），每組10只。

1.2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

按照分組情況對(duì)大鼠進(jìn)行8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。AE組利用跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，RE組利用負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)，CON組不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)。在運(yùn)動(dòng)干預(yù)期間，大鼠維持高脂飼料飼養(yǎng)，自由進(jìn)食和飲水。

1.2.1 有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

1.2.2 抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

利用負(fù)重爬梯法進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練[24]。爬梯長110 cm，寬18 cm，相臨臺(tái)階間隔2 cm，爬梯以80°傾斜放置在地面上，其頂部有一20 cm×20 cm×20 cm的小籠子可供大鼠休息。大鼠首先進(jìn)行1周的爬梯適應(yīng)性訓(xùn)練，訓(xùn)練過程中不負(fù)重，由爬梯底部爬到頂部為1次完整爬梯訓(xùn)練，必要時(shí)在尾部給予刺激，每只大鼠每天完成8次適應(yīng)性爬梯訓(xùn)練。完成適應(yīng)性訓(xùn)練后開始正式訓(xùn)練，每2天訓(xùn)練一輪，每輪訓(xùn)練中需完成8次爬梯，次間休息2 min，負(fù)重裝置（砝碼）固定于大鼠尾部，負(fù)荷逐次遞增，具體訓(xùn)練方案如下。

第1輪正式訓(xùn)練時(shí)，初始負(fù)荷（第1次爬梯）為大鼠體重的50%，完成第1次爬梯后，在后續(xù)每次爬梯時(shí)遞增負(fù)荷30 g，直到大鼠完成8次爬梯。若中途出現(xiàn)大鼠無法爬到頂部的情況，將前一次爬梯的負(fù)荷定為該輪訓(xùn)練最大負(fù)荷，并以此負(fù)荷完成該輪剩余訓(xùn)練。第2輪訓(xùn)練中，前4次爬梯的負(fù)荷分別為第1輪訓(xùn)練最大負(fù)荷的50%、75%、90%和100%。如果大鼠能夠完成這4次訓(xùn)練，隨后的每次訓(xùn)練遞增負(fù)荷30 g，直到大鼠完成8次爬梯訓(xùn)練并確定新的最大負(fù)荷。若出現(xiàn)大鼠無法爬到頂部的情況，仍以前一次爬梯的負(fù)荷定為該輪訓(xùn)練最大負(fù)荷，并以此負(fù)荷完成該輪剩余的訓(xùn)練。每輪訓(xùn)練確定的最大負(fù)荷供下輪訓(xùn)練計(jì)算新的負(fù)荷，以此類推，直到完成8周的抗阻運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

1.3 實(shí)驗(yàn)取材

完成最后一次訓(xùn)練24 h后，大鼠禁食過夜，用10%水合氯醛溶液將大鼠麻醉處死并進(jìn)行取材。首先于腹主動(dòng)脈取血5 ml并置于血清管中，離心后取血清進(jìn)行血脂及APN水平檢測(cè)。取出大鼠肝臟右葉，迅速置于冰上剝離外周脂肪后剪碎，用錫鉑紙包裝后置于液氮中冷凍，然后轉(zhuǎn)移至 -80℃冰箱中保存，用于測(cè)試肝臟中APN、PPARα、CPT1的基因及蛋白表達(dá)。剝離腎周脂肪和附睪脂肪，用吸水紙吸干表面水分后稱重。

1.4 RT-PCR法檢測(cè)肝臟APN、PPARα、CPT1的mRNA表達(dá)

取肝臟組織樣本在預(yù)冷的研缽中研磨后，采用Trizol總RNA提取試劑盒進(jìn)行樣本RNA提取，操作步驟嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書進(jìn)行。以提取出的RNA為模板，按要求配置20 μl反應(yīng)體系，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下合成cDNA。然后，再以合成的cDNA為模板，β-actin為內(nèi)參，按要求配置20 μl反應(yīng)體系進(jìn)行基因擴(kuò)增，每個(gè)樣本有3個(gè)復(fù)孔，并利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR系統(tǒng)（ABI 7500，Applied Biosystems，USA）進(jìn)行熒光定量。基因擴(kuò)增的反應(yīng)條件為：94℃ 4 min，94℃ 20 s，60℃ 25 s，共35個(gè)循環(huán)。根據(jù)熒光定量的結(jié)果，利用2-△△ct法對(duì)樣本中的mRNA進(jìn)行相對(duì)定量。實(shí)驗(yàn)所需的引物由北京Invitrogen公司合成，各目的基因的引物序列如表1所示。

表1 目的基因的引物序列

1.5 Western Blotting法檢測(cè)肝臟APN、PPARα、CPT1的蛋白表達(dá)

首先提取樣本中的總蛋白，利用BCA法檢測(cè)蛋白濃度，并用裂解液調(diào)節(jié)各樣本的蛋白濃度一致。然后加入相應(yīng)量的5×蛋白上樣緩沖液，在100℃水浴鍋中進(jìn)行5 min的蛋白變性。利用10%的SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白， 200 mA恒流轉(zhuǎn)膜，轉(zhuǎn)膜時(shí)間約60 min。取出膜在TBST中清洗1 min，然后用封閉液封閉。將膜與稀釋好的一抗（APN 1∶1 000，PPARα 1∶1 000，CPT1 1∶1 000，均購自美國Abcam公司）室溫孵育10 min，放4℃過夜。次日拿出膜后用TBST洗膜3次，每次5 min，洗去殘留一抗。加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔二抗，室溫?fù)u床孵育40 min，然后用TBST洗膜4次，每次5 min。最后加入ECL化學(xué)發(fā)光試劑（Millipore，USA）反應(yīng)3~5 min，曝光10 s~5 min（曝光時(shí)間隨不同光強(qiáng)度而調(diào)整），顯影2 min后定影。將每個(gè)條帶與相應(yīng)樣品的內(nèi)參GAPDH條帶光密度值進(jìn)行比較，計(jì)算出目的條帶的相對(duì)蛋白表達(dá)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，不同組別的數(shù)據(jù)利用One-Way ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各組數(shù)據(jù)利用Bonferroni test進(jìn)行校準(zhǔn)后再進(jìn)行組間差異比較。統(tǒng)計(jì)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±）表示，以＜0.05為具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 研究結(jié)果

2.1 肥胖大鼠的建模

在飼養(yǎng)過程中，利用高脂飼料飼養(yǎng)的肥胖建模組大鼠體重增長速度高于普通飼料飼養(yǎng)的大鼠。飼養(yǎng)10周后，篩選出的肥胖大鼠體重顯著高于正常飼料飼養(yǎng)的大鼠，并且肥胖大鼠的體重均在正常大鼠平均體重的1.2倍及以上。篩選出的肥胖大鼠平均體重為584±28 g，普通飼料飼養(yǎng)的大鼠平均體重為460±32 g。建模期間大鼠體重變化見圖1。

圖1 10周建模期間大鼠的體重變化

Figure 1. Changes of Body Weight during 10 Weeks Modeling

2.2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠體重、脂肪重量及脂體比的比較

運(yùn)動(dòng)干預(yù)前，CON組、AE組、RE組大鼠的體重沒有顯著性差異（598.4±26.2 g567.4±44.8 g600.7±32.3 g,＞0.05）；而在完成8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，AE組和RE組大鼠的體重顯著低于CON組，且AE組大鼠的體重顯著低于RE組（表2）。AE組和RE組大鼠的腎周及附睪脂肪重量都顯著低于CON組，AE組大鼠的脂體比也顯著低于CON組。

表2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠的體重、脂肪重量及脂體比變化

注：a表示與CON組比較，＜0.05；b表示與CON組比較，＜0.01；d表示與AE組比較，＜0.01，下同。

2.3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠血清APN及血脂水平比較

表3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠血清APN及血脂水平變化

注：C表示與AE組比較，＜0.01，下同。

如表3所示，8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，AE組和RE組大鼠血清APN水平均高于CON組，但沒有顯著性差異（＞0.05）。CON組大鼠的TC、HDLC水平都顯著高于AE組和RE組；CON組大鼠的TG水平顯著高于AE組，但與RE組沒有顯著性差異；RE組大鼠的LDLC水平顯著低于CON組及AE組。

2.4 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后肝臟APN、PPARα、CPT1的mRNA表達(dá)變化

RT-PCR的檢測(cè)結(jié)果如圖2所示，經(jīng)過8周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，AE組和RE組APN mRNA相對(duì)表達(dá)量均顯著高于CON組（CONAE and RE: 1.00±0.053.77±0.92 and 1.62±0.30,＜0.01），且AE組顯著高于RE組（＜0.01）。PPARα的mRNA相對(duì)表達(dá)量在CON組中為1.01±0.06，顯著低于AE組的5.76±0.77（＜0.01）及RE組的2.83±0.53（＜0.01），且AE組顯著高于RE組（＜0.01）。CPT1的mRNA相對(duì)表達(dá)量在AE組中最高，顯著高于CON組和RE組（AECON and RE: 5.01±0.921.01±0.11 and 2.62±0.39,＜0.01），且AE組顯著高于RE組（＜0.01）。

圖2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠肝臟APN（A）、PPARα（B）、CPT1（C）的mRNA表達(dá)變化柱狀圖

Figure 2. Gene Expression of APN(A)、PPARα(B) and CPT1(C) in Liverafter Exercise Training

2.5 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后肝臟APN、PPARα、CPT1的蛋白表達(dá)變化

Western Blotting的檢測(cè)結(jié)果如圖3所示，RE組APN蛋白的相對(duì)表達(dá)量為1.08±0.11，顯著高于AE組的0.85±0.23（＜0.05），但與CON組比較沒有顯著性差異。PPARα的蛋白表達(dá)量在RE組中同樣高于AE組（AERE: 0.75±0.361.09±0.19,＜0.05），但與CON組比較沒有顯著性差異。CPT1的蛋白表達(dá)量在CON組中顯著高于AE組（CONAE: 1.000.76±0.15,0.05），但與RE組（0.88±0.04）比較沒有顯著性差異。

圖3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠肝臟APN（A）、PPARα（B）、CPT1（C）的蛋白表達(dá)變化示意圖

Figure 3. Protein Expression of APN(A)、PPARα(B) and CPT1(C) in Liverafter Exercise Training

3 分析與討論

很多研究表明，合理的運(yùn)動(dòng)能夠減少脂肪堆積、降低脂體比，達(dá)到降低體重的效果。本研究中，肥胖大鼠進(jìn)行8周的有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，其體重均低于未進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)的肥胖大鼠。徐建方等[10]對(duì)39名肥胖受試者分別進(jìn)行了4周的有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)，這兩組受試者的體重都有明顯降低，與本研究結(jié)果相一致，說明，有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)均可達(dá)到減輕體重的效果。目前，肥胖人群的規(guī)模日益擴(kuò)大，其中向心性肥胖占很大比例，內(nèi)臟周圍脂肪過多堆積會(huì)嚴(yán)重危害身體健康。任華等[8]對(duì)高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖大鼠進(jìn)行了為期8周的游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)組大鼠的體重顯著低于對(duì)照組，且運(yùn)動(dòng)組大鼠的腹腔脂肪重量也顯著低于對(duì)照組。本研究觀察到，8周的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)減少了肥胖大鼠腎周脂肪和附睪脂肪的堆積，而抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)同樣減少了腎周脂肪和附睪脂肪量。以上研究結(jié)果提示，有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)均能有效降低內(nèi)臟脂肪，尤其是腎周脂肪和附睪脂肪重量，從而達(dá)到降低體重的目的。另外，夏書寧[9]對(duì)肥胖大鼠進(jìn)行10周的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組、中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組和小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組大鼠脂體比都顯著低于對(duì)照組，而大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組大鼠脂體比也顯著低于中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組和小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組。這與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致，相對(duì)于安靜對(duì)照組大鼠，8周的跑臺(tái)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)顯著降低了肥胖大鼠的脂體比。但是，本研究中抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)并沒有使大鼠脂體比出現(xiàn)明顯降低，提示，有氧運(yùn)動(dòng)在減少內(nèi)臟脂肪堆積方面的作用可能更加顯著。

肥胖者體內(nèi)通常伴隨著血脂異常現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為TC、TG、LDLC水平上升，而HDLC水平下降。李榮娟等[4]對(duì)II型糖尿病老年男性患者進(jìn)行18周的不同運(yùn)動(dòng)方式干預(yù)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)受試者的血清TC、LDLC水平顯著低于對(duì)照組，而血清TG水平無明顯變化；有氧運(yùn)動(dòng)組血清HDLC水平與對(duì)照組有顯著性差異，但抗阻運(yùn)動(dòng)組血清HDLC水平顯著升高。在李世成等[6]的研究中，肥胖大鼠進(jìn)行4周的游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)后其血清TC、TG、LDLC水平都出現(xiàn)明顯下降。本研究也觀察到了類似的結(jié)果，經(jīng)過8周的有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，肥胖大鼠的TC、TG、LDLC水平較安靜對(duì)照組有明顯下降，說明，這兩種運(yùn)動(dòng)方式都能有效改善肥胖大鼠的血脂水平。另外，研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干預(yù)會(huì)提高HDLC的水平[7]，但在本研究中發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)組或抗阻運(yùn)動(dòng)組大鼠的HDLC水平不升反降，均顯著低于安靜對(duì)照組。HDLC的主要作用是轉(zhuǎn)運(yùn)血液中的TC和TG，而本研究中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)干預(yù)之后的大鼠血清TC和TG含量明顯降低，相應(yīng)的，無需過多的HDLC即可滿足機(jī)體的需要，這可能是本研究中未觀察到運(yùn)動(dòng)干預(yù)使大鼠血清HDLC水平上升的原因之一。

APN是調(diào)節(jié)脂類代謝的重要激素，肥胖個(gè)體通常表現(xiàn)出較低的APN水平，影響自身脂代謝[5]。但經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，肥胖個(gè)體的APN水平可出現(xiàn)上升[22,28]。研究證實(shí)，APN在肝臟中可與AdipoR2結(jié)合激活PPARα，進(jìn)而發(fā)揮生理調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)脂肪酸的氧化。有研究對(duì)SD大鼠進(jìn)行高脂飼料飼養(yǎng)的同時(shí)進(jìn)行了11周的無負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)顯著提高了肝臟中APN和PPARα的水平，推測(cè)有氧運(yùn)動(dòng)可能通過改善高脂飲食大鼠肝臟的APN-PPARα信號(hào)通路來調(diào)節(jié)脂代謝，從而預(yù)防高脂飲食大鼠胰島素抵抗的形成[3]。楊文吉等[11]對(duì)非酒精性脂肪肝大鼠進(jìn)行中等強(qiáng)度的游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)干預(yù)后大鼠肝臟中PPARα基因表達(dá)顯著增加。Fatouros等[22]對(duì)老年男性進(jìn)行了長達(dá)6個(gè)月的抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分為小、中、大3個(gè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，大強(qiáng)度抗阻運(yùn)動(dòng)組受試者的APN水平出現(xiàn)了顯著上升，說明抗阻運(yùn)動(dòng)在一定程度上也可提高機(jī)體APN水平。在本研究中，有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)均提高了大鼠肝臟APN和PPARα的基因表達(dá)水平，并且有氧運(yùn)動(dòng)比抗阻運(yùn)動(dòng)更加有效。雖然血清APN水平在3組間沒有顯著性差異，但進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)的大鼠血清APN水平比安靜對(duì)照組都有所升高。在肝臟中，β氧化是脂肪酸分解的主要形式，而CPT1是調(diào)節(jié)β氧化的關(guān)鍵限速酶。研究發(fā)現(xiàn)，PPARα是CPT1的上游轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)CPT1的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[16]。Cho等[18]利用高脂飼料將小鼠喂養(yǎng)15周后又進(jìn)行了8周的跑臺(tái)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)提高了小鼠肝臟中PPARα和CPT1的基因表達(dá)。在本研究中也發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)都提高了肥胖大鼠肝臟CPT1基因的表達(dá)水平，而有氧運(yùn)動(dòng)的效果更加顯著。以上研究結(jié)果說明，有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)都能在一定程度上提高“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路中各因子的基因表達(dá)水平，促進(jìn)APN生理作用的發(fā)揮。

另一方面，“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路中各因子的蛋白表達(dá)水平卻與基因表達(dá)水平并不一致。從研究結(jié)果來看，有氧運(yùn)動(dòng)組和抗阻運(yùn)動(dòng)組大鼠的APN及PPARα蛋白表達(dá)水平與安靜對(duì)照組沒有顯著性差異，但抗阻運(yùn)動(dòng)組大鼠的APN及PPARα蛋白表達(dá)水平顯著高于有氧運(yùn)動(dòng)組；另外，有氧運(yùn)動(dòng)組大鼠的CPT1蛋白表達(dá)水平卻低于安靜對(duì)照組。由此可見，在有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)的干預(yù)下，“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路中各因子的蛋白表達(dá)水平并沒有隨基因表達(dá)水平的上升而提高。根據(jù)研究結(jié)果推測(cè)，本研究中有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)均顯著降低了肥胖大鼠的體脂和血脂水平，在一定程度上改善了脂代謝狀況，脂代謝水平的提升可能負(fù)反饋抑制了“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路中各因子的蛋白表達(dá)，最終在長期的運(yùn)動(dòng)干預(yù)下形成了新的脂代謝穩(wěn)態(tài)，但該假設(shè)還需進(jìn)一步研究論證。

4 結(jié)論

經(jīng)過8周的有氧運(yùn)動(dòng)或抗阻運(yùn)動(dòng)干預(yù)，肥胖大鼠肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路中各因子的基因表達(dá)水平都有了顯著提高，在一定程度上減輕了肥胖大鼠的體重、減少了體脂堆積并改善了血脂水平。相對(duì)于抗阻運(yùn)動(dòng)，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠肝臟“APN-PPARα-CPT1”信號(hào)通路及脂代謝的影響更加顯著。

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LI Liang1, WANG Xiao-jing2, FANG Hua-yu2, KONG Xi-liang2, XU Jian-fang1,LU Ying-li1, FENG Lian-shi1

1. China Institute of Sport Science, Beijing 100061, China; 2. Qufu Normal University, Qufu 273165, China.

1002-9826(2018)05-0070-07

10.16470/j.csst.201805011

G804.7

A

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（基本16-54, 基本17-06）。

李良,男,助理研究員,博士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)與能量代謝、運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)、青少年健康促進(jìn), E-mail: liliang @ciss.cn。

馮連世,男,研究員,博士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控、高原(低氧)訓(xùn)練, E-mail:fengls98@126.com。