大鯢肽聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠的減重效果及機(jī)制

錢 錦，方雙喜，胡雅婷，馬 坤，劉 輝,3，賈紹輝,3,*

（1.武漢體育學(xué)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430079；2.濟(jì)南大學(xué)體育學(xué)院，山東 濟(jì)南 250024；3.運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天久運(yùn)動營養(yǎng)食品研發(fā)中心，湖北 武漢 430079）

肥胖的患病率在世界范圍內(nèi)迅速增長，自1980年以來，全球70 多個(gè)國家肥胖的患病率增加了1 倍，且全世界大多數(shù)國家肥胖的患病率也在持續(xù)增長。據(jù)報(bào)道，2015年全球約有1.077億肥胖兒童和6.037億肥胖成人，全球約有400萬 人死于高身體質(zhì)量指數(shù)[1]。在過去的十年里，中國經(jīng)濟(jì)的快速增長導(dǎo)致了飲食和體育運(yùn)動模式的改變，這反過來又導(dǎo)致了肥胖人口的迅速增長[2-3]。肥胖是人類健康的重大威脅，大大增加了罹患疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這些疾病包括2型糖尿病、脂肪肝、高血壓、心肌梗死、中風(fēng)、阿爾茨海默病、骨關(guān)節(jié)炎和癌癥等[4]，從而導(dǎo)致生活質(zhì)量的下降和預(yù)期壽命的縮短[5-7]。

在過去的幾十年里，包括運(yùn)動和能量限制在內(nèi)的生活方式調(diào)整被認(rèn)為是治療肥胖的一個(gè)重要策略[8]。然而，旨在減少能量攝入和增加能量消耗的生活方式調(diào)整和行為干預(yù)效果有限，這是由于復(fù)雜而持久的激素、代謝和神經(jīng)化學(xué)適應(yīng)會阻止體質(zhì)量減輕并促使體質(zhì)量反彈。目前，開發(fā)天然來源的、不良反應(yīng)較少的成分預(yù)防和改善肥胖已受到廣泛關(guān)注[9]。例如微藻是天然營養(yǎng)物質(zhì)，已被報(bào)道可以通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和腸道微生物群改善高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖[10]。最近的一項(xiàng)研究表明，含有葡萄籽原花青素提取物、花青素、共軛亞油酸和雞爪水解物的混合物可以減少肥胖大鼠脂肪組織中的脂肪堆積并調(diào)節(jié)基因表達(dá)[11]。遺憾的是，盡管已經(jīng)采取一系列措施解決肥胖的流行，但肥胖的發(fā)病率并未得到很好的控制。因此，迫切需要開發(fā)一種更新的治療模式對抗肥胖的流行。

中國大鯢是世界上體型最大、壽命最長的兩棲動物，以活化石著稱。中國大鯢的黏液、皮膚、肉和骨頭中含有多種生物活性物質(zhì)，具有抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤、治療燒傷和抗感染等多種生理功能[12-13]。大鯢的肌肉中富含17 種氨基酸，包括8 種人體必需的氨基酸，占氨基酸總量的39.69%。大鯢肽（Andrias davidianuspeptide，ADP）是由大鯢的黏液、肌肉、皮膚和皮膚分泌物經(jīng)酶促水解制備的生物活性肽。如今，ADP作為生物活性藥品和食品來源，在營養(yǎng)和制藥行業(yè)中的潛在應(yīng)用引起了人們的極大興趣[12-13]。但仍需更多的研究揭示ADP的功能和機(jī)制，以擴(kuò)大其應(yīng)用。在本研究中，首先對大鯢肽蛋白進(jìn)行酶解，獲得了分子質(zhì)量小于1000 Da的ADP，然后研究了ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠的減重效果并初步探討其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 動物、材料與試劑

70 只雄性Sprague Dawley（SD）大鼠購自湖北省疾病預(yù)防控制中心（生產(chǎn)許可證號：SCXK 2021-0087），體質(zhì)量180～220 g。

人工養(yǎng)殖大鯢購自湖北省房縣東順大鯢養(yǎng)殖基地，剝離大鯢皮后，取背部、腹部肌肉，攪拌機(jī)粉碎備用。

3,3′-二氨基聯(lián)苯胺四鹽酸（3,3′-diaminobenzidine，DAB）溶液（0.05%）美國Vector Laboratories公司；阿黑皮素原（proopiomelanocortin，POMC）、神經(jīng)肽Y（neuropeptide Y，NPY）、過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助因子-1α（peroxisome proliferatoractivated receptor-gamma co-activated factor-1α，PGC-1α）、鳶尾素（Irisin）、腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK）、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶（phosphoadenosine monophosphate-activated protein kinase，p-AMPK）、甘油醛-3-磷酸脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）、含III型纖連蛋白域蛋白5（fibronectin type III domain containing protein 5，F(xiàn)NDC5）抗體 美國Cell Signaling Technology公司；二抗英國Abcam公司；甘油三酯（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）以及BCA檢測試劑盒、苯甲基磺酰氟（phenylmethylsulfonyl fluorid，PMSF）上海碧云天生物技術(shù)公司；增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光試劑 美國Pierce Biotechnology公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1100高效液相色譜儀 美國Agilent公司；LA8900氨基酸分析儀 日本Hitachi公司；大鼠跑臺 北京眾實(shí)迪創(chuàng)科技發(fā)展有限責(zé)任公司；光學(xué)顯微鏡 奧林巴斯（北京）銷售服務(wù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 ADP的制備

將新鮮的大鯢肌肉凍干并粉碎成小于60 目的大鯢肉粉。采用體積分?jǐn)?shù)為10%的正丁醇溶液浸泡24 h提取脂肪，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑得到脫脂蛋白粉。然后將上述蛋白粉與水按料液比1∶15的比例攪拌，在pH 5和55 ℃條件下用堿性蛋白酶/中性蛋白酶/胰蛋白酶（質(zhì)量比1∶2∶3）的復(fù)合酶水解6 h。處理結(jié)束后，100 ℃水浴下滅活酶20 min，隨后將水解產(chǎn)物通過分子質(zhì)量為1000 Da的再生纖維素透析膜過濾。最后收集濾液并冷凍干燥，得到ADP。

1.3.2 ADP分子質(zhì)量分布和氨基酸組成的測定

將上述制備的ADP用5 mol/L HCl重新溶解（料液比1∶20（g/mL）），然后在120 ℃的厭氧環(huán)境中水解22 h。處理結(jié)束后，用10 mol/L NaOH溶液中和，抽濾并收集過濾后的產(chǎn)物，采用凝膠滲透色譜（gel permeation chromatography，GPC）法檢測分子質(zhì)量分布，細(xì)胞色素c（mw：12384 Da）、抑肽酶（mw：6512 Da）、桿菌肽（mw：1422 Da）、甘氨酸-甘氨酸-酪氨酸-精氨酸（mw：451 Da）和甘氨酸-甘氨酸（mw：189 Da）作為標(biāo)記物；另外，采用氨基酸分析儀測定ADP氨基酸組成，氨基酸的相對含量為占總氨基酸的百分比。

1.3.3 動物分組和處理

常規(guī)飼料和高脂飼料均購自武漢春玉紅實(shí)驗(yàn)動物飼料有限公司，其中高脂飼料由5%的蔗糖、18%的豬油、15%的蛋黃粉、0.5%的膽酸、1%的膽固醇和60.5%的基礎(chǔ)飼料組成，能量供應(yīng)的分布為58.3%為脂肪、21%為蛋白質(zhì)和20.7%為碳水化合物。

70 只雄性SD大鼠隨機(jī)分為對照組（CN組，10 只）和肥胖模型組（60 只）。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后，肥胖模型組大鼠給予高脂飲食（high-fat diet，HFD）喂養(yǎng)6 周。分別于HFD喂養(yǎng)前后，取實(shí)驗(yàn)大鼠尾靜脈血液，1500×g離心10 min得血清，采用檢測試劑盒檢測血清中TG、TC、LDL、HDL濃度，結(jié)合體質(zhì)量變化，判斷是否為肥胖大鼠。造模成功后，將肥胖大鼠進(jìn)一步隨機(jī)分為以下亞組：高脂飲食（HFD）組、補(bǔ)充大鯢肽（ADP）組、跑臺運(yùn)動（Ex）組和補(bǔ)充大鯢肽聯(lián)合跑臺運(yùn)動（ADP+Ex）組，每組10 只。ADP組大鼠每天灌胃0.4 g/kgmb大鯢肽，Ex組大鼠進(jìn)行中等強(qiáng)度的跑臺運(yùn)動，ADP+Ex組在中等強(qiáng)度跑臺運(yùn)動干預(yù)后約1 h，灌胃0.4 g/kgmb大鯢肽，干預(yù)訓(xùn)練6 周，所有實(shí)驗(yàn)組大鼠均自由進(jìn)食，并給予常規(guī)飼料喂養(yǎng)。

分別于第1、2周和第4周，對最大運(yùn)動能力和運(yùn)動訓(xùn)練強(qiáng)度進(jìn)行評估[14-15]。跑臺運(yùn)動實(shí)驗(yàn)方案如下：第1天大鼠在跑臺上以10 m/min的速率適應(yīng)性訓(xùn)練10 min；隨后，將運(yùn)動時(shí)間每天增加10 min直至到達(dá)60 min并在以后的訓(xùn)練中維持，跑步速率每2 周提高3 m/min，直到達(dá)到最大速率的60%。所有的運(yùn)動干預(yù)均在下午進(jìn)行，每周記錄上述5 組大鼠的體質(zhì)量和食物攝入量，并觀察實(shí)驗(yàn)大鼠整體狀態(tài)。干預(yù)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)大鼠休息2 d，然后用三氯乙醛（400 mg/kg，腹腔注射）麻醉，從下腔靜脈采集外周血，1500×g離心10 min得血清，使用檢測試劑盒檢測血清TG、TC、HDL和LDL的水平。最后處死動物，迅速取出附睪和腹股溝周圍的脂肪并稱質(zhì)量，所有器官和組織質(zhì)量都以總體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化（器官或組織質(zhì)量/體質(zhì)量）。最后，分別收集股四頭肌、內(nèi)臟脂肪組織和下丘腦組織進(jìn)行Western blot分析，并取肝臟組織進(jìn)行免疫組化染色。

1.3.4 肝臟免疫組化染色

使用石蠟包埋切片（切片厚度6 μm）對肝臟組織進(jìn)行脂肪甘油三酯脂肪酶（adipose triglyceride lipase，ATGL）的免疫組化染色。每張切片用ATGL的一抗（1∶50）孵育過夜，然后用含有0.01% Tween-20的Tris-Tween緩沖液（Tris buffered saline with Tween-20，TBST）沖洗3 次，再用辣根過氧化物酶抗兔二抗孵育。將切片暴露在0.05% DAB溶液中，用光學(xué)顯微鏡觀察陽性染色，并采用ImageJ進(jìn)行定量分析。將CN組染色強(qiáng)度標(biāo)記為1 分，其余組使用IHC Profiler對樣本染色強(qiáng)度進(jìn)行自動化評分，可分為陰性（灰度值181～236，0 分）、弱陽性（灰度值121～180，1 分）、中等陽性（灰度值61～120，2 分）、強(qiáng)陽性（灰度值0～60，3 分）。

1.3.5 Western blot分析

將肌肉組織、下丘腦組織或脂肪組織放入預(yù)冷鹽水中，去除血液和結(jié)締組織，切開組織后，每0.04 g樣品在離心管中分別加入600 μL細(xì)胞裂解液和6 μL 100 mmol/L蛋白酶抑制劑（PMSF），隨后放入提前預(yù)冷的勻漿機(jī)中，設(shè)置參數(shù)65 Hz、1 min，重復(fù)3 次。勻漿后的樣品進(jìn)一步超聲處理5 min，4 ℃、10000 r/min，離心10 min，然后收集上清液，使用BCA試劑盒測定蛋白濃度。將制備好的樣品在80 V電壓下用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）分離，并在350 mA電流下轉(zhuǎn)移到PVDF膜上1 h，PVDF膜在室溫下用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的脫脂奶粉封閉2 h，然后用TBST沖洗3 次。隨后，用包括POMC、NPY、PGC-1α、Irisin、AMPK和p-AMPK、FNDC5在內(nèi)的一抗4 ℃下孵育過夜，并以GAPDH作為參考抗體。孵育結(jié)束后，用TBST洗膜，并在室溫下用二抗孵育1 h。最后，使用增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光試劑對膜進(jìn)行顯影。所有印跡都通過ImageJ軟件進(jìn)行量化分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 ADP分子質(zhì)量分布

如圖1、表1所示，獲得的ADP由一系列相對分子質(zhì)量小于1001 Da的寡肽組成，相對含量約為88.66%；近25.86%的肽分布在523～1001 Da的分子質(zhì)量范圍內(nèi)。此外，256～523 Da分子質(zhì)量范圍內(nèi)的ADP占比約為53.19%，ADP分子質(zhì)量在180～256 Da范圍內(nèi)的占比為9.61%（圖1）。

表1 ADP分子質(zhì)量分布Table 1 Molecular mass distribution of ADP

圖1 ADP的GPC圖Fig.1 Gel permeation chromatogram of ADP

2.2 ADP氨基酸組成

氨基酸分析的結(jié)果表明，亮氨酸（Leu）的相對含量為9.98%，是ADP中含量最高的氨基酸。ADP富含纈氨酸（Val）、異亮氨酸（Ile）和亮氨酸（Leu）這3 種支鏈氨基酸，占總氨基酸的22.38%。此外，ADP中的疏水性氨基酸，包括丙氨酸（Ala）、纈氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、甘氨酸（Gly）、苯丙氨酸（Phe）和甲硫氨酸（Met），含量也較豐富，約占30.66%（表2）。

表2 ADP氨基酸組成Table 2 Amino acid composition of ADP

2.3 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠的體質(zhì)量和脂肪蓄積的影響

通過對實(shí)驗(yàn)大鼠整體狀態(tài)的觀察，發(fā)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)組大鼠的毛發(fā)光澤度以及活躍度等方面均未出現(xiàn)明顯差異。

從圖2A可以看出，HFD大鼠和正常大鼠（CN組）的體質(zhì)量在6 周內(nèi)逐漸增加，且在第6周HFD大鼠的體質(zhì)量顯著高于正常大鼠（P＜0.05）。經(jīng)干預(yù)后，ADP組和Ex組的大鼠體質(zhì)量從第3周開始逐漸下降。與ADP組和Ex組大鼠相比，ADP+Ex組大鼠的體質(zhì)量下降幅度更大。從圖2B、C可以看出，與正常大鼠相比，HFD大鼠附睪和腹股溝周圍的脂肪堆積量顯著增加，而補(bǔ)充ADP、跑臺運(yùn)動和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動干預(yù)可明顯減少肥胖大鼠附睪和腹股溝周圍的脂肪堆積（P＜0.05）。此外，與單純補(bǔ)充ADP或跑臺運(yùn)動相比，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對附睪和腹股溝周圍脂肪堆積改善更為明顯（P＜0.05）。

圖2 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠體質(zhì)量和脂肪蓄積的影響（n ＝5）Fig.2 Effect of ADP supplementation combined with treadmill exercise on body mass and fat accumulation in obese rats (n=5)

2.4 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠血液指標(biāo)的影響

本研究還測定了大鼠血液TG、TC、HDL和LDL的濃度。結(jié)果表明，干預(yù)前后，正常大鼠和肥胖大鼠血液中TG、TC、HDL和LDL的水平?jīng)]有明顯變化。干預(yù)后，ADP組、Ex組和ADP+Ex組大鼠血清TG、TC和LDL濃度顯著下降，而HDL水平顯著升高（P＜0.05）。此外，與單純跑臺運(yùn)動或單純補(bǔ)充ADP的干預(yù)相比，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠血液中TG、TC和LDL水平降低的作用更明顯，對血清HDL水平的升高更明顯（圖3）。

圖3 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠血液指標(biāo)的影響（n ＝5）Fig.3 Effect of ADP supplementation combined with treadmill exercise on blood biochemical indexes of obese rats (n =5)

2.5 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠肝臟組織ATGL表達(dá)的影響

圖4顯示，HFD大鼠肝臟組織中ATGL的表達(dá)水平顯著低于正常大鼠（P＜0.05）。與HFD組相比，跑臺運(yùn)動、補(bǔ)充ADP和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動均可顯著增加ATGL的表達(dá)（P＜0.05）。同樣地，在本研究中，與Ex組和ADP組相比，ADP+Ex組大鼠肝臟組織中ATGL的表達(dá)增加更為顯著（P＜0.05）。

圖4 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠肝臟組織ATGL表達(dá)的影響（×40，n ＝5）Fig.4 Effect of ADP supplementation combined with treadmill exercise on ATGL expression in the liver tissues of obese rats (×40,n=5)

2.6 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠食欲調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白的影響

由圖5A可知，補(bǔ)充ADP顯著減少了肥胖大鼠的攝食量（P＜0.05），而單純跑臺運(yùn)動并未減少攝食量。有趣的是，雖然與HFD大鼠相比，ADP+Ex組大鼠攝食量也出現(xiàn)了顯著下降（P＜0.05），但下降幅度略低于ADP組大鼠。

圖5 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠食欲相關(guān)指標(biāo)的影響（n ＝5）Fig.5 Effect of ADP combined with treadmill exercise on appetite related indexes of obese rats (n=5)

此外，HFD大鼠血液NPY含量顯著高于正常大鼠，而GLP-1含量顯著低于正常大鼠（P＜0.05）。干預(yù)后，與HFD大鼠相比，ADP組、Ex組和ADP+Ex組大鼠的NPY水平顯著下降，而GLP-1水平則顯著上升（P＜0.05）。此外，ADP+Ex組大鼠血清中的GLP-1質(zhì)量濃度顯著高于ADP組和Ex組大鼠（P＜0.05）（圖5B、C）。

Western blot結(jié)果（圖5D）表明，HFD大鼠下丘腦中NPY蛋白表達(dá)水平顯著高于正常大鼠。與HFD組相比，ADP組、Ex組和ADP+Ex組大鼠下丘腦NPY表達(dá)水平顯著降低（P＜0.05）。相反，與正常大鼠相比，HFD大鼠下丘腦中的POMC表達(dá)顯著減少，雖然跑臺運(yùn)動不能顯著增加POMC的表達(dá)水平，但是補(bǔ)充ADP和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動均能顯著增加HFD大鼠下丘腦POMC表達(dá)（圖5E、F）。

2.7 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠能量代謝相關(guān)通路的影響

圖6結(jié)果表明HFD大鼠中Irisin質(zhì)量濃度顯著低于正常大鼠（P＜0.05），雖然單純補(bǔ)充ADP不能緩解高脂飲食誘導(dǎo)的Irisin含量減少，但6 周的跑臺運(yùn)動以及ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動均可使肥胖大鼠的血液中Irisin含量顯著升高（P＜0.05）。此外，與正常大鼠相比，HFD大鼠血清中瘦素水平顯著增加。ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動的干預(yù)可使HFD大鼠血液中瘦素含量顯著下降。然而，單純跑臺運(yùn)動和單純補(bǔ)充ADP并沒有改變HFD大鼠血液中瘦素水平。Western blot結(jié)果也顯示，HFD大鼠脂肪組織中p-AMPK、PGC-1α和FNDC5的表達(dá)顯著低于正常大鼠（P＜0.05），而補(bǔ)充ADP、跑臺運(yùn)動和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動的干預(yù)均顯著增加了HFD大鼠脂肪組織中p-AMPK和FNDC5表達(dá)水平。單純補(bǔ)充ADP并沒有改變PGC-1α的表達(dá)，但單純跑臺運(yùn)動或ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動則大大增強(qiáng)了PGC-1α的表達(dá)（圖6）。

圖6 ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對肥胖大鼠能量代謝相關(guān)通路的影響（n ＝5）Fig.6 Effect of ADP combined with treadmill exercise on energy metabolism-related pathways in obese rats (n=5）

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)跑臺運(yùn)動、補(bǔ)充ADP、ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動均能有效降低HFD大鼠的體質(zhì)量和脂肪堆積。此外，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動對減輕體質(zhì)量和減少附睪和腹股溝周圍的脂肪堆積有明顯的協(xié)同作用。這些結(jié)果表明，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動作為治療肥胖的共同輔助手段，具有潛在的有益效果。

與其他研究結(jié)果[14-16]相一致，在本研究中，HFD大鼠血液TG、TC和LDL水平較正常大鼠顯著升高，血清中HDL含量以及肝臟組織中ATGL表達(dá)顯著下降；6 周的跑臺運(yùn)動和補(bǔ)充ADP，尤其是ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動干預(yù)降低肥胖大鼠了TG、TC和LDL含量，同時(shí)增加了血清中的HDL水平和肝臟組織中ATGL的表達(dá)。更重要的是，與單純補(bǔ)充ADP或跑臺運(yùn)動相比，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動更顯著地改善了HFD大鼠血液中TG、TC、LDL和HDL濃度的變化以及肝臟組織中ATGL表達(dá)。ATGL是脂肪細(xì)胞中脂肪分解的限速酶，通過特異性清除游離脂肪酸以產(chǎn)生二酰甘油來啟動脂肪分解[17]，在調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝以解決肥胖問題方面起著關(guān)鍵作用。上述結(jié)果表明，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動可顯著改善HFD大鼠的脂質(zhì)代謝，這可能是體質(zhì)量減輕的部分原因。

本研究表明HFD大鼠攝食量較正常大鼠并未顯著增加。雖然單純跑臺運(yùn)動不能減少肥胖大鼠的攝食量，但補(bǔ)充ADP，特別是ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動成功地降低了肥胖大鼠的攝食量。已有研究表明，肥胖與食欲增加和胃腸道激素水平的改變密切相關(guān)[18]。據(jù)報(bào)道，GLP-1或受體激動劑可通過對大腦的食欲中樞進(jìn)行調(diào)節(jié)發(fā)揮減輕體質(zhì)量作用[19-20]。本研究結(jié)果還顯示，HFD大鼠GLP-1水平顯著低于正常大鼠，而通過跑臺運(yùn)動、補(bǔ)充ADP以及ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動的干預(yù)治療在很大程度上改善了肥胖大鼠血液中GLP-1的下降。下丘腦弓狀核存在著兩類調(diào)節(jié)食欲的神經(jīng)元群體：抑制食欲的POMC神經(jīng)元和促進(jìn)食欲的NPY/刺鼠相關(guān)肽神經(jīng)元[21]。在一項(xiàng)針對肥胖和超重人群的隨機(jī)臨床試驗(yàn)中，研究發(fā)現(xiàn)與安慰劑組相比，葡萄籽提取物補(bǔ)充組的NPY水平較低[22]，這表明補(bǔ)充天然產(chǎn)品可能有利于調(diào)節(jié)神經(jīng)中NPY的水平。同樣，本研究也發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充ADP和跑臺運(yùn)動，特別是ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動顯著降低了肥胖大鼠血清和下丘腦中NPY水平。另外，還觀察到高脂飲食顯著降低了下丘腦POMC的表達(dá)，而補(bǔ)充ADP和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動干預(yù)則大幅上調(diào)肥胖大鼠下丘腦中POMC的表達(dá)。與之相似，也有研究表明補(bǔ)充L-瓜氨酸可以通過上調(diào)下丘腦POMC的表達(dá)抑制食欲，進(jìn)而顯著降低高脂飲食大鼠的攝食量和體質(zhì)量[23]。綜上所述，認(rèn)為可能是ADP中含有的特殊氨基酸種類在調(diào)節(jié)NPY以及POMC神經(jīng)元中發(fā)揮重要作用，遺憾地是，目前關(guān)于不同氨基酸種類調(diào)節(jié)食欲的研究報(bào)道非常少見，因此關(guān)于ADP調(diào)節(jié)NPY以及POMC神經(jīng)元的具體機(jī)制尚需進(jìn)一步深入研究。

瘦素是一種主要由脂肪細(xì)胞產(chǎn)生的激素，通過增加飽腹感和能量消耗來控制體質(zhì)量[24]。肥胖動物血清瘦素水平的升高可能是脂肪堆積增加的結(jié)果。與其他報(bào)道相似，本研究也證實(shí)了肥胖模型中瘦素水平的增加[25]。6 周的ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動可顯著降低瘦素水平，但單純補(bǔ)充ADP或跑臺運(yùn)動并不能降低高脂飲食大鼠瘦素水平。

AMPK是能量代謝的關(guān)鍵酶，參與調(diào)節(jié)脂質(zhì)攝取，AMPK不僅是細(xì)胞能量狀態(tài)的傳感器，而且在維持機(jī)體的能量平衡中起著關(guān)鍵作用。一項(xiàng)研究報(bào)告指出，HFD誘導(dǎo)的肥胖大鼠脂肪組織中表現(xiàn)出AMPK信號通路的受損[26]。本研究結(jié)果也顯示，與對照組相比，HFD大鼠脂肪組織中的p-AMPK水平顯著下降，而跑臺運(yùn)動、補(bǔ)充ADP和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動的干預(yù)均顯著提高了肥胖大鼠p-AMPK的表達(dá)水平。值得注意的是，AMPK信號通路除了調(diào)節(jié)能量代謝外，還參與食欲調(diào)節(jié)[27]。

研究發(fā)現(xiàn)，AMPK作為PGC-1α的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，敲除AMPK亞基會導(dǎo)致PGC-1α的磷酸化和去乙?；娘@著減少[28]。普遍認(rèn)為，通過激活PGC-1α來增加脂肪組織的能量消耗可能有利于全身代謝，因此，PGC-1α激動劑可能是對抗肥胖和代謝性疾病的重要工具[29-30]。在本研究中，與對照組相比，HFD組大鼠白色脂肪組織中PGC-1α的表達(dá)顯著降低，而6 周的跑臺運(yùn)動以及ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動則大大緩解了高脂飲食引起的脂肪組織中PGC-1α表達(dá)下降。

一些研究證實(shí)，肌肉和脂肪組織中PGC-1α的高表達(dá)與FNDC5的高表達(dá)密切相關(guān)[31]。然而也有研究發(fā)現(xiàn)，PGC-1α表達(dá)的上調(diào)并不會導(dǎo)致FNDC5表達(dá)的增加[32]。本研究表明，與正常大鼠相比，肥胖大鼠血液中的Irisin水平顯著減少。Irisin是一種新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子，在運(yùn)動訓(xùn)練中，由膜蛋白FNDC5裂解后，通過收縮骨骼肌或脂肪組織分泌到循環(huán)中[33-34]。越來越多的證據(jù)證實(shí)，Irisin可通過調(diào)節(jié)能量代謝來驅(qū)動白色脂肪細(xì)胞棕色化，從而控制體質(zhì)量或延緩肥胖進(jìn)程[35-37]。本研究還證明了與HFD組相比，跑臺運(yùn)動組和ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動組大鼠血液中Irisin質(zhì)量濃度和白色脂肪組織中FNDC5的表達(dá)增加，而ADP組大鼠循環(huán)中Irisin質(zhì)量濃度并沒有顯著變化。

綜上所述，本研究表明，ADP聯(lián)合跑臺運(yùn)動可顯著降低肥胖大鼠體質(zhì)量和脂肪堆積，明顯改善血脂代謝，其機(jī)制可能是通過調(diào)節(jié)下丘腦中食欲相關(guān)蛋白（NPY和POMC）的表達(dá)減少食物攝入，并通過激活A(yù)MPK/PGC-1α/FNDC5/Irisin信號通路增強(qiáng)能量代謝，這可能為研究者提供了一條新的對抗肥胖策略。然而ADP調(diào)節(jié)食欲相關(guān)神經(jīng)元活性的潛在機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。