有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食干預(yù)父系C57BL/6小鼠對(duì)雄性子代小鼠脂肪組織PPAR-γ表達(dá)及其甲基化修飾的影響

張煜坤 傅力

天津醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)與病理生理學(xué)系（天津 300070）

肥胖是指機(jī)體脂肪組織細(xì)胞數(shù)目增多或者體積增大超過(guò)正常生理需要量，體重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)體重20%以上的一種病理狀態(tài)。肥胖嚴(yán)重危害人類健康，導(dǎo)致2 型糖尿病、冠心病及骨質(zhì)疏松等多種慢性病發(fā)病率增加[1]。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome prolif?erator- activated receptor-γ，PPAR-γ）是脂肪組織中起關(guān)鍵作用的轉(zhuǎn)錄因子，能對(duì)脂肪細(xì)胞的分化、凋亡起到調(diào)控作用[2]。DNA 甲基化可通過(guò)調(diào)控PPAR-γ、C/EBPα等脂肪細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄輔助因子以及其他脂肪生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，從而調(diào)控脂肪組織的生長(zhǎng)發(fā)育，影響個(gè)體肥胖程度[3，4]。所謂DNA 甲基化是指在DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase）的作用下，以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）為甲基供體，在CpG二核苷酸的胞嘧啶5 號(hào)碳位共價(jià)鍵結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán)。研究表明，DNA甲基化可以敏銳地適應(yīng)如運(yùn)動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)及藥物干預(yù)等環(huán)境因素，促進(jìn)機(jī)體新陳代謝[5]。但是，有氧運(yùn)動(dòng)和高脂飲食干預(yù)是否影響PPAR-γ甲基化水平目前尚無(wú)定論。

研究發(fā)現(xiàn)，親代所處環(huán)境和生活方式等因素的改變均可影響胎兒的表型及其對(duì)疾病的易感性。母親在孕期及哺乳期攝入高脂飲食能夠引起子代葡萄糖耐量發(fā)生異常改變[6]，患妊娠期高血壓的孕鼠飼以低蛋白質(zhì)含量的飲食可以引起后代PPAR-α基因的改變并降低后代患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)[7]。Laker等報(bào)道運(yùn)動(dòng)可改善母系高脂飲食引起的后代代謝紊亂[8]，但是有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食是否會(huì)通過(guò)表觀遺傳跨代繼承的方式影響后代脂肪組織PPAR-γ的甲基化修飾及基因表達(dá)，進(jìn)而影響子代的代謝表型尚不清楚。因此，本研究對(duì)父系C57BL/6小鼠進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食干預(yù)，檢測(cè)雄性F1代小鼠的表型數(shù)據(jù)及PPAR-γ的表達(dá)和甲基化情況，探究有氧運(yùn)動(dòng)和高脂飲食干預(yù)對(duì)雄性子代PPAR-γ的表達(dá)及其甲基化的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)

8 周齡健康C57BL/6 小鼠20 只（雌雄各10 只），體重為25～27 g，購(gòu)于北京華阜康生物科技股份有限公司，在本校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心無(wú)特定病原體（SPF）飼養(yǎng)條件下飼養(yǎng)、繁殖，飼以正常小鼠飼料、自由進(jìn)食水，光照12小時(shí)/天。動(dòng)物室溫度保持在20°C～25°C，濕度為40%～60%。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案均經(jīng)本校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用與管理委員會(huì)批準(zhǔn)，批準(zhǔn)號(hào)SYXK-2019-0004。

1.2 動(dòng)物分組與模型建立

小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)選取雌雄小鼠按1︰1合籠，發(fā)現(xiàn)孕鼠后將其單獨(dú)飼養(yǎng)至分娩。新生鼠母乳喂養(yǎng)21 天后斷乳，適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后，隨機(jī)分為對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)組及高脂組。運(yùn)動(dòng)組小鼠首次運(yùn)動(dòng)速度為8 m/min，隔天遞增速度直至12 m/min（強(qiáng)度相當(dāng)于75%VO2max）[9]，適應(yīng)性訓(xùn)練1周，之后進(jìn)行為期6 周的有氧跑臺(tái)訓(xùn)練，1次/天，60 min/次，5次/周；高脂飲食干預(yù)組小鼠喂飼高脂飼料（熱量比為：蛋白質(zhì)20%，碳水化合物20%，脂肪60%）6周。6周干預(yù)結(jié)束后分別檢測(cè)各組小鼠體重以判定干預(yù)效果，以體重高于同窩正常飲食小鼠體重的20% 為高脂肥胖小鼠成模標(biāo)準(zhǔn)[10]。分別將安靜對(duì)照組、6周高脂飲食和6周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后的雄性小鼠與同窩雌鼠按1︰1比例合籠交配，次日晨起檢查雌鼠外陰處精栓。至發(fā)現(xiàn)精栓后將雄鼠移出，孕鼠單獨(dú)喂養(yǎng)至分娩。分娩后的小鼠為F1 代。F1 小鼠根據(jù)其父系干預(yù)方式不同分為運(yùn)動(dòng)組后代（EO組）、高脂組后代（HFO 組）和對(duì)照組后代（CO 組）。三組小鼠自斷乳（21天）后給予正常飲食喂養(yǎng)至4周齡（28天），自29天起全部給予為期4周的高脂飲食干預(yù)。每天觀察雄性子代（F1）小鼠生長(zhǎng)狀況，每周稱量體重、身長(zhǎng)并記錄。

1.3 Lee’s 指數(shù)測(cè)定

每周稱量CO組、EO組和HFO組小鼠體重，測(cè)量體長(zhǎng)（鼻尖至肛門外沿距離），計(jì)算Lee’s指數(shù)。

Lee’s指數(shù)=［體重（g）×103/體長(zhǎng)（cm）］1/3。Lee’s 指數(shù)作為評(píng)價(jià)小鼠肥胖程度的指標(biāo)。

1.4 小鼠取材及組織保留

干預(yù)結(jié)束，將小鼠禁食14～16 小時(shí)后處死取材。每組隨機(jī)取7～10 只小鼠，經(jīng)腹膜下注射水合氯醛溶液麻醉，麻醉后小鼠內(nèi)眥靜脈叢取血，靜置20分鐘后，4°C，3000 rpm離心15分鐘后提取上清置于清潔試管內(nèi)于－20°C保存?zhèn)溆谩?/p>

打開腹腔，取腎周、附睪脂肪組織，稱重后迅速置于液氮中速凍，后轉(zhuǎn)入－80°C 冰箱保存?zhèn)溆谩1代小鼠所分離的腹腔脂肪組織包括腎周脂肪組織（perire?nal fat，PF）和附睪周圍脂肪組織（epididymis fat，EF）。為避免單純稱量腹腔脂肪組織重量可能造成的個(gè)體誤差，本實(shí)驗(yàn)將小鼠脂肪組織重量除以體重，得到脂肪組織重量與體重比（F/W，以百分比表示），分別得到腎周脂肪組織重量與體重比（PF/W%）、附睪周圍脂肪組織重量與體重比（EF/W%）、腹腔脂肪總量（to?tal fat，TF）與體重比（TF/W%）。

1.5 血清生化指標(biāo)檢測(cè)

采用ELISA 法檢測(cè)血清甘油三酯（triglyceride，TG）（貨號(hào)YZ-Y50217）、血清總膽固醇（total cholester?ol，T-CHO）（貨號(hào)YZ-Y50261）、游離脂肪酸（free fat?ty acid，F(xiàn)FA）（貨號(hào)YZ-Y19958）、血清低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）（貨號(hào)YZ-Y19722）和血清高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）（貨號(hào)YZ-Y19663）。本實(shí)驗(yàn)所使用的試劑盒均購(gòu)自上海研尊生物科技公司。

具體操作如下：將待測(cè)血清樣品稀釋5 倍加入反應(yīng)孔后加入酶標(biāo)試劑，37°C 孵育1小時(shí)后洗滌。在各反應(yīng)孔中加入TMB 底物溶液以顯色，37°C 孵育10～30 分鐘。最后在各反應(yīng)孔中加入終止液以終止反應(yīng)。檢測(cè)各孔OD 值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.6 Real-Time PCR

采用Trizol Reagent 法提取附睪周圍脂肪組織總RNA，以提取的總RNA 為模板，用First-Strand Synthe?sis System for RT-PCR 試劑盒（TaKaRa）合成cD?NA。Realtime PCR 反應(yīng)按照SYBR Green Realtime PCR Master Mix 試劑盒（Roche）的說(shuō)明操作。引物由金唯智生物技術(shù)有限公司合成。反應(yīng)條件設(shè)定為:94°C 5 min，94°C 30 s，59°C 30 s，72°C 30 s，共35 個(gè)循環(huán)；通過(guò)分析熔解曲線判斷產(chǎn)物特異性，靶基因產(chǎn)物量用2-△△ct計(jì)算。PPAR-γ（上游引物:5’- CTGCG?GAAGCCCTTTGGTG-3’，下游引物5’-GGAGCACCTT?GGCGAACAGC-3’）；β-actin（上游引物：5’-GTA?AAGACCTCTATGCCAACA- 3’，下 游 引 物：5’-GGACTCATCGTACTCCTGCT-3’）。

1.7 MeDIP-qPCR及甲基化位點(diǎn)選擇

1.7.1 附睪脂肪DNA提取及超聲處理

細(xì)胞裂解法提取脂肪組織DNA 后，用超聲法剪切DNA，長(zhǎng)度在200～1000 bp 之間，14000 rpm 離心10 分鐘后提取上清。

1.7.2 DNA甲基化免疫共沉淀反應(yīng)（Me-DIP）

將100 μl DNA片段按1︰1稀釋后加入抗–5-甲基胞嘧啶抗體，室溫下（22°C～25°C）孵育90～120 分鐘，然后加入與磁珠偶聯(lián)的IgG 抗體室溫下孵育60 分鐘。Input DNA 離心后取上清150 μl，免疫共沉淀DNA（immunoprecipitation DNA，IP DNA）用洗滌緩沖液清洗6 次后加入150 μl 1× TE 緩沖液溶解。將Input DNA 和IP DNA 加入150 μl 90%乙醇，12000 rpm離心30秒，重復(fù)3次，最后加入溶解緩沖液，離心取上清，以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.7.3 Real-Time PCR

將上述提取的甲基化DNA 按1︰9 比例用H2O 稀釋，所得稀釋DNA 作為Real-time PCR 模板。Realtime PCR 反應(yīng)按照SYBR Green Real-time PCR Mas?ter Mix 試劑盒（Roche）說(shuō)明書操作。待測(cè)DNA 甲基化狀態(tài)可通過(guò)Ct值計(jì)算得到。

計(jì)算公式為：%（MeDNA-IP/Total input）= 2^（[Ct（input）–Ct MeDNA-IP]）× 100

[MeDNA 指甲基化DNA；%（MeDNA-IP/Total in?put）表示甲基化DNA免疫沉淀效率；2^是擴(kuò)增效率;Ct（input）代表input DNA 在qPCR 反應(yīng)中的Ct 值;Ct MeDNA-IP代表甲基化DNA在qPCR反應(yīng)中的Ct值]。

1.7.4 甲基化位點(diǎn)選擇

PPAR-γ基因的轉(zhuǎn)錄由兩個(gè)啟動(dòng)子區(qū)（R1與R2）調(diào)控，R1與R2區(qū)均可調(diào)控機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育，但R1 區(qū)的-247位點(diǎn)和-437位點(diǎn)對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的甲基化修飾更為敏感，且-437 位點(diǎn)甲基化水平具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇-437位點(diǎn)作為研究靶點(diǎn)。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)用均值和標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件（SPSS13.0 for Windows）處理。組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，差異的顯著性水平定為P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 F0代小鼠6周飲食或有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后的體重檢測(cè)結(jié)果

F0 代小鼠自出生后4 周開始高脂飲食或有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，持續(xù)6 周。6 周干預(yù)后有氧運(yùn)動(dòng)組小鼠體重較正常飲食安靜組體重略低，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。高脂飲食組小鼠平均體重（32.9 ± 0.30 g）顯著高于（≥20%）正常飲食安靜組（26.55 ± 0.25 g）和運(yùn)動(dòng)干預(yù)組（25 ± 0.20 g）（P<0.05），成模率100%。

2.2 F1代雄性小鼠生長(zhǎng)指標(biāo)分析

各組F1 代雄性小鼠在高脂飲食干預(yù)前體重?zé)o顯著性差異（P>0.05）。4 周高脂飲食干預(yù)開始后F1 代小鼠組間體重出現(xiàn)顯著性差異。EO 組小鼠在高脂喂養(yǎng)期間體重低于CO 組小鼠，自5 周齡起每周體重分別低8.05%、6.61%、6.86%、5.75%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖1A，P<0.05，P<0.01）；HFO組小鼠體重在高脂飲食喂養(yǎng)期間顯著高于CO組小鼠，自5周齡起每周體重分別高4.57%、6.07%、4.51%、5.57%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖1B，P<0.05，P<0.01）。

本研究結(jié)果顯示，高脂飲食干預(yù)前F1 代小鼠的Lee's 指數(shù)無(wú)顯著性差異。給予F1 代小鼠4 周高脂飼料喂養(yǎng)后，EO 組小鼠Lee’s 指數(shù)仍低于CO 組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖1C，P>0.05）；HFO 組小鼠Lee’s 指數(shù)隨造模周期延長(zhǎng)而升高，4周分別比CO組高1.42%、2.14%、2.94%、2.78%，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖1D，P<0.01，P<0.001）。

圖1 F1代雄性小鼠生長(zhǎng)指標(biāo)分析

2.3 F1代雄性小鼠4周干預(yù)后體成分分析

通過(guò)觀察內(nèi)臟脂肪，如圖2A顯示，EO組小鼠腹腔脂肪量明顯少于CO組小鼠，而HFO組小鼠腹腔脂肪量則顯著多于CO組小鼠。結(jié)果顯示，與CO組小鼠相比，EO 組小鼠PF/W、EF/W、TF/W 比值分別低52.32%、34.64%、38.37%，均具有顯著性差異（圖2B，P<0.05）；HFO 組小鼠PF/W、EF/W、TF/W 比值分別高44.94%、36.26%、38.31%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著意義（圖2C，P<0.05）。

圖2 F1代雄性小鼠體成分分析

2.4 F1代雄性小鼠血清生化指標(biāo)分析

4 周高脂飲食干預(yù)后，EO 組小鼠無(wú)論血清甘油三酯（TG）、血清總膽固醇（T-CHO）、血清低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和游離脂肪酸（FFA）均顯著低于CO組小鼠，分別低67.49%、17.76%、64.50%、10.16%，而EO組小鼠HDL-C較CO組小鼠高19.69%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（圖3A）。與CO 組小鼠相比，HFO 組小鼠TG、T-CHO、LDL-C、FFA 分別高32.12%、15.03%、20.85%、13.43%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而HFO 組小鼠HDL-C較CO組小鼠低17.61%，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（圖3B）。

圖3 F1雄性子代小鼠血清生化指標(biāo)分析

2.5 F1代小鼠脂肪組織PPAR-γ表達(dá)及其甲基化的變化

與CO 組小鼠相比，EO 組小鼠附睪脂肪組織中PPAR-γ mRNA 表達(dá)高23.23%，具統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異（P<0.05，圖4A），PPAR-γ啟動(dòng)子1區(qū)-437位點(diǎn)甲基化水平高5.41%（P>0.05，圖4B）。

HFO 組小鼠附睪脂肪PPAR-γ基因表達(dá)與CO 組相比無(wú)顯著性差異（圖4C），但PPAR-γ啟動(dòng)子1區(qū)-437位點(diǎn)甲基化水平增高11.54%（P<0.01，圖4D）。

圖4 F1代小鼠脂肪組織PPAR-γ表達(dá)及其甲基化的變化

3 討論

目前認(rèn)為高脂飲食是造成全球肥胖率不斷攀升的主要因素之一，但相同飲食環(huán)境下導(dǎo)致個(gè)體肥胖發(fā)生及其嚴(yán)重程度差異的機(jī)制仍不清楚[1]。有氧運(yùn)動(dòng)作為健康生活方式的重要組成部分，可有效地促進(jìn)體內(nèi)多余脂肪的代謝、預(yù)防代謝性疾病發(fā)生。然而，關(guān)于有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食是否通過(guò)表觀遺傳跨代繼承的方式影響子代脂質(zhì)代謝目前鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)父系C57BL/6小鼠進(jìn)行6周有氧運(yùn)動(dòng)或高脂飲食干預(yù)，通過(guò)觀察子代小鼠高脂飲食前后體重、體長(zhǎng)、腹腔脂肪重量并檢測(cè)子代小鼠血清脂代謝相關(guān)指標(biāo)，探究父系飲食或有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)是否影響子代雄性小鼠的肥胖易感性及其可能機(jī)制。

3.1 父系小鼠6 周有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食干預(yù)對(duì)F1 代雄性小鼠生長(zhǎng)發(fā)育的影響

一項(xiàng)研究個(gè)體疾病表型與胎兒期胎兒所處環(huán)境的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，個(gè)體疾病表型和出生后所處環(huán)境密切相關(guān)[11]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CO、HFO、EO 三組小鼠在正常飲食環(huán)境下其體重、身長(zhǎng)變化及Lee’s 指數(shù)均無(wú)顯著性差異；但在高脂飲食環(huán)境下，HFO 組小鼠體重及Lee’s 指數(shù)均出現(xiàn)顯著性差異，提示高脂飲食干預(yù)父系，其子代如果在出生后給予正常飲食進(jìn)行飲食調(diào)控，則其體重增加和肥胖發(fā)生可以減少。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，給予子代小鼠4周高脂飲食干預(yù)后，與對(duì)照組小鼠相比，EO 組小鼠的體重顯著低于對(duì)照組，而HFO 組體重顯著高于對(duì)照組，提示有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)父系，其子代對(duì)高脂飲食引發(fā)的體重增加具有抵抗作用。

3.2 父系小鼠6 周有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食干預(yù)對(duì)F1 代雄性小鼠體成分及血脂的影響

脂肪組織是能量?jī)?chǔ)存的重要場(chǎng)所，當(dāng)機(jī)體有能量需求時(shí)，脂肪組織中的TG 就會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為FFA 運(yùn)送到其它組織線粒體中氧化供能。同時(shí)脂肪組織作為內(nèi)分泌器官還會(huì)分泌大量的激素和細(xì)胞因子，影響機(jī)體骨骼肌、肝臟等組織的能量代謝[12]。體重的增加不僅與總脂肪量有關(guān)，還與體脂的分布密切相關(guān)[13]。高脂飲食是肥胖、糖尿病、冠心病等多種慢性疾病發(fā)生發(fā)展的重要因素，嚴(yán)重危害身體健康[14]，而運(yùn)動(dòng)可以有效地促進(jìn)脂肪酸的分解，并改善與肥胖相關(guān)的代謝性疾病[15，16]。因此，F(xiàn)1代小鼠在高脂飲食條件下的代謝表型差異是本研究要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)F1 代雄性小鼠進(jìn)行4周高脂飲食干預(yù)后處死取材，打開腹腔時(shí)，肉眼可見(jiàn)CO 組、HFO 組及EO 組小鼠腹腔脂肪含量存在明顯差異。為避免因小鼠體重差異造成的腹腔脂肪重量的誤差，本實(shí)驗(yàn)分別以每只小鼠腹腔脂肪重量除以自身體重，以脂肪重量與體重比值（F/W%）作為小鼠相對(duì)腹腔脂肪含量。結(jié)果顯示，HFO 組小鼠PF/W、EF/W、TF/W 比值都顯著高于CO組小鼠；而EO組小鼠PF/W、EF/W、TF/W比值均顯著低于CO組小鼠。以上結(jié)果提示在高脂飲食環(huán)境下，父系6 周高脂飲食可增加其子代雄性小鼠腹腔脂肪的堆積，而父系6 周有氧運(yùn)動(dòng)可減少其子代雄性小鼠腹腔脂肪的沉積。除此之外，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)4 周高脂飲食喂養(yǎng)后，EO 組小鼠TG、TCHO、LDL-C、FFA均顯著性低于CO組小鼠，而HDL-C高于CO 組小鼠，提示父系6 周有氧運(yùn)動(dòng)可改善F1 小鼠在高脂飲食條件下的能量代謝紊亂；而HFO 組小鼠的檢測(cè)結(jié)果相反，提示父系6 周高脂飲食可加重F1 小鼠高脂飲食條件下的能量代謝紊亂。

3.3 父系6 周有氧運(yùn)動(dòng)/高脂飲食干預(yù)對(duì)F1 代雄性小鼠脂肪組織PPAR-γ表達(dá)及其甲基化的影響

PPAR-γ是在脂肪組織高表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，其表達(dá)與脂肪細(xì)胞分化、脂質(zhì)和碳水化合物代謝密切相關(guān)，并參與包括肥胖、胰島素抵抗、血脂異常和高血壓在內(nèi)的多種病理過(guò)程的調(diào)控[17]。研究發(fā)現(xiàn)，不同種屬間PPAR-γ cDNA 具有高度同源性，如人和小鼠的PPAR-γ的一致性可達(dá)91%[18]。

運(yùn)動(dòng)影響PPAR-γ基因表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，為期12周的游泳訓(xùn)練可增加C57BL/6小鼠骨骼肌PPAR-γ及Glut-4的基因表達(dá)、改善小鼠胰島素抵抗、促進(jìn)胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[19]。Kawamura等對(duì)高糖飼料喂養(yǎng)的高血壓大鼠進(jìn)行16 周耐力運(yùn)動(dòng)干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，大鼠骨骼肌組織PPAR-γ蛋白表達(dá)增加，但在脂肪組織中并無(wú)變化[20]。由于運(yùn)動(dòng)干預(yù)的時(shí)間、強(qiáng)度及方式的不同，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)對(duì)PPAR-γ表達(dá)影響的觀點(diǎn)不一。本研究發(fā)現(xiàn)EO組小鼠附睪脂肪組織PPAR-γ基因表達(dá)較CO 組顯著升高，提示EO組小鼠腹腔脂肪組織量的減少可能與PPAR-γ基因表達(dá)增加有關(guān)。

PPAR-γ在脂肪組織中調(diào)控脂蛋白脂酶、乙酰輔酶A 合成酶等脂肪酸代謝相關(guān)酶的轉(zhuǎn)錄。研究表明，在脂肪組織中定向敲除PPAR-γ可導(dǎo)致脂肪細(xì)胞數(shù)量減少，并且造成脂肪細(xì)胞的代償性肥大[21]，且PPAR-γ敲除小鼠對(duì)高脂飼料引起的脂肪肝、高胰島素血癥的易感性增強(qiáng)[22]，提示PPAR-γ可能是治療肥胖相關(guān)疾病的潛在靶點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，HFO組小鼠脂肪組織PPARγ mRNA 表達(dá)低于CO 組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），提示HFO 組小鼠腹內(nèi)脂肪組織量的增加可能與PPAR-γ mRNA表達(dá)降低有關(guān)。

基因啟動(dòng)子區(qū)的甲基化是DNA 甲基化修飾的重要組成部分，通常情況下DNA 的甲基化程度與基因表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，啟動(dòng)子區(qū)的高甲基化可抑制基因表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)可通過(guò)改變DNA 的甲基化修飾改善F0 代高脂飲食引起的后代（F1 代）的代謝紊亂[8]。本研究中，我們針對(duì)F1 代雄性小鼠脂肪組織PPAR-γ啟動(dòng)子1區(qū)-437位點(diǎn)甲基化水平的檢測(cè)結(jié)果顯示，EO組小鼠脂肪組織PPAR-γ啟動(dòng)子1 區(qū)-437 位點(diǎn)甲基化水平較CO組高，但并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。該結(jié)果可能與-437 位點(diǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激的敏感性不高有關(guān)，因此運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致DNA 甲基化程度改變的具體機(jī)制尚待進(jìn)一步探索。

Longo等研究發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠內(nèi)臟脂肪組織PPAR-γ啟動(dòng)子的甲基化水平高于正常體重野生型小鼠，而PPAR-γ基因的表達(dá)低于正常體重野生型小鼠[23]。本研究通過(guò)對(duì)F1 代雄性小鼠附睪脂肪PPAR-γ啟動(dòng)子1區(qū)-437 位點(diǎn)甲基化水平進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，HFO 組小鼠附睪脂肪PPAR-γ啟動(dòng)子1 區(qū)-437 位點(diǎn)甲基化水平顯著高于CO 組小鼠。提示在相同飲食條件下HFO組小鼠表現(xiàn)出更顯著的代謝表型改變，其機(jī)制可能與附睪脂肪組織PPAR-γ啟動(dòng)子1 區(qū)-437 位點(diǎn)的甲基化水平升高有關(guān)。

4 結(jié)論

飲食因素/有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)父系（F0）代C57BL/6小鼠可影響小鼠對(duì)肥胖的易感性，即高脂飲食干預(yù)父系小鼠增加子代（F1）雄性小鼠肥胖易感性，增加附睪脂肪組織PPAR-γ啟動(dòng)子區(qū)-437 位點(diǎn)基因甲基化水平；而有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)父系小鼠降低其子代雄性小鼠的肥胖易感性，增加子代小鼠附睪脂肪組織PPAR-γ表達(dá)，提示父系生活方式可能通過(guò)改變脂肪組織PPAR-γ的基因表達(dá)及甲基化修飾影響其子代雄性小鼠的代謝表型。