游泳对高脂膳食诱导肥胖和肥胖抵抗模型大鼠的作用

中国组织工程研究第20卷第27期2016–06–30出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune30,2016Vol.20,No.27ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4083·研究原著·王庆福，男，1982年生，黑龙江省牡丹江市人，汉族，2008年沈阳体育学院毕业，硕士，助理研究员，主要从事运动康复研究。通讯作者：衣雪洁，博士，教授，博士生导师，沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁省沈阳市110102中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)27-04083-07稿件接受：2016-04-05游泳对高脂膳食诱导肥胖和肥胖抵抗模型大鼠的作用王庆福1，2，甘春龙3，衣雪洁1(1沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁省沈阳市110102；2国家体育总局秦皇岛训练基地，河北省秦皇岛市066004；3贵州省体育科学研究所，贵州省贵阳市550002)引用本文：王庆福，甘春龙，衣雪洁.游泳对高脂膳食诱导肥胖和肥胖抵抗模型大鼠的作用[J].中国组织工程研究，2016，20(27):4083-4089.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.27.019ORCID:0000-0001-7079-8159(王庆福)文章快速阅读：文题释义：瘦素：是一种蛋白质类激素，是一种由脂肪组织分泌的激素。具有广泛的生物学效应，其中较重要的是作用于下丘脑的代谢调节中枢，发挥抑制食欲，减少能量摄取，增加能量消耗，抑制脂肪合成的作用。近年来研究显示瘦素不仅由脂肪组织分泌，其他组织如乳腺上皮细胞、胎盘、胃黏膜上皮细胞也中可检测到，其受体不仅存在于丘脑、脂肪组织，还广泛存在于全身各个组织。肥胖抵抗：表现为肥胖易感程度低，与肥胖机体相比能量代谢状况较好。摘要背景：高脂膳食诱导的肥胖动物是研究人类肥胖的首选模型，瘦素及其受体的表达在高脂膳食诱导的肥胖和肥胖抵抗中发挥重要作用，但其确切机制和游泳对它的作用还不清楚。目的：在肥胖和肥胖抵抗的基础上，探讨7周游泳运动对高脂膳食大鼠血清瘦素及下丘脑瘦素受体表达的影响。方法：60只SD大鼠高脂饲料喂养8周，根据体质量筛选出肥胖和肥胖抵抗大鼠。取14只肥胖大鼠等分为肥胖组和肥胖运动组，取14只肥胖抵抗大鼠等分为肥胖抵抗组和肥胖抵抗运动组。各组大鼠继续高脂膳食喂养。肥胖运动组和肥胖抵抗运动组大鼠同时进行连续7周的自由游泳运动训练。结果与结论：与肥胖组相比，肥胖运动组大鼠体质量、脂肪量、脂体比、血清瘦素浓度显著降低，下丘脑瘦素受体的基因表达水平显著升高；而与肥胖抵抗组相比，肥胖抵抗运动组大鼠上述指标无明显变化。说明游泳能够增加肥胖大鼠机体的能量消耗，加快脂肪分解，降低血液中瘦素浓度，有效增加下丘脑瘦素受体的基因表达水平，从而缓解瘦素抵抗，改善机体代谢水平。关键词：实验动物；运动系统动物模型；高脂膳食；肥胖；肥胖抵抗；下丘脑；瘦素；瘦素受体；游泳主题词：肥胖症；瘦素；体育运动；组织工程基金资助：辽宁省高等学校优秀人才支持项目(WR2013015)；沈阳体育学院重点学科建设项目(XKFX1511)Effectsofswimmingonhigh-fatdiet-inducedobeseandobeseresistantratsWangQing-fu1,2,GanChun-long3,YiXue-jie1(1SchoolofHumanSportsScience,ShenyangSportUniversity,Shenyang110102,LiaoningProvince,China;2QinhuangdaoTrainingBase,GeneralAdministrationofSportofChina,Qinhuangdao066004,HebeiProvince,China;3GuizhouInstituteofSportScience,Guiyang550002,GuizhouProvince,China)游泳缓解肥胖大鼠瘦素抵抗，改善机体代谢水高脂膳食8周诱导的肥胖和肥胖抵抗大鼠模型分析游泳运动7周对高脂膳食大鼠血清瘦素及下丘脑瘦素受体表达的影响验证了高脂膳食诱导的肥胖和肥胖抵抗与下丘脑瘦素受体的表达有明显关系；游泳运动能够有效增加肥胖大鼠下丘脑瘦素受体mRNA的表达观察动物模型血清瘦素和下丘脑瘦素受体mRNA表达王庆福，等.游泳对高脂膳食诱导肥胖和肥胖抵抗模型大鼠的作用P.O.Box10002,Shenyang110180:YiXue-jie,M.D.,Professor,Doctoralsupervisor,SchoolofHumanSportsScience,ShenyangSportUniversity,Shenyang110102,LiaoningProvince,ChinaAbstractBACKGROUND:Theanimalmodelofhighfatdiet-inducedobesityisthefirstchoiceforthestudyofhumanobesity.Leptinanditsreceptorexpressionplayanimportantroleinthehighfatdiet-inducedobesityandobesityresistant,buttheexactmechanismandtheroleofswimmingarenotclear.OBJECTIVE:Toexploretheeffectof7-weekswimmingonserumleptinandleptinreceptorexpressioninhypothalamusinratswithhighfatdiets.METHODS:Atotalof60Sprague-Dawleyratswerefedwithhighfatdietsfor8weeks.Thediet-inducedobeseandobeseresistantratswereselectedbasedonthebodyweight.14obeseratswereequallydividedintotwogroups:obesegroupandobese-exercisegroup;and14obeseresistantratswereequallydividedintotwogroups:obeseresistantgroupandobeseresistant-exercisegroup.Alltheratswerecontinuallygivenhighfatdiets.Exercisegroupsacceptedfreeswimmingtrainingfor7weeksatthesametime.RESULTSANDCONCLUSION:Comparedwiththeobesegroup,obese-exercisegrouphadobviouslydecreasedinbodyweight,fatpadweight,fatpadweight/bodyweightandserumleptinconcentration.Andobese-exercisegrouphadobviouslyincreasedreceptormRNAexpressioninhypothalamus.Therewasnosignificantchangeinaboveindexesbetweentheobeseresistantgroupandobeseresistant-exercisegroup.Theresultsshowedthatswimmingexercisecanincreaseenergyconsumptionandimprovemetabolism,whichdecreasedtheconcentrationofleptinandeffectivelyimprovedleptinreceptorexpressioninthehypothalamustoeaseleptinresistanceandimprovethebody’smetabolism.Subjectheadings:Obesity;Leptin;Sports;TissueEngineeringFunding:theExcellentTalentSupportProgramofCollegesandUniversitiesofLiaoningProvince,No.WR2013015;theKeySubjectConstructionProjectofShenyangSportUniversity,No.XKFX1511Citethisarticle:WangQF,GanCL,YiXJ.Effectsofswimmingonhigh-fatdiet-inducedobeseandobeseresistantrats.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(27):4083-4089.0引言Introduction人类肥胖以单纯性肥胖为主，即大多数的人类肥胖主要与高脂、高能膳食的摄入增加和能量消耗减少有关。因此，高脂饮食诱导的肥胖动物是研究人类肥胖的首选模型。早在20世纪80年代膳食诱导肥胖的研究中，人们发现某一特殊食物使一部分动物发生肥胖，而另一部分吃相同食物的动物没有发生肥胖，此后大量研究也表明高脂膳食诱导肥胖及肥胖抵抗的存在[1-29]。而且，临床中也发现同样吃高脂肪的食物，有的人特别容易肥胖，而有的人却能保持苗条的身材。说明在膳食诱导肥胖和肥胖抵抗形成的过程中，由于基因多态性或者某种基因的表达受饮食因素的影响发生了改变，从而使生物体呈现不同的表型。目前，越来越多的研究表明瘦素及其受体在膳食诱导肥胖和肥胖抵抗的发生发展中发挥重要作用，而运动对肥胖大鼠和肥胖抵抗大鼠血清瘦素和瘦素受体在下丘脑中的表达情况会产生怎样的影响及其作用机制并不清楚[28-34]。文章拟通过建立高脂膳食诱导肥胖及肥胖抵抗模型，并进行游泳运动干预，观察运动对大鼠血清瘦素和下丘脑瘦素受体表达的影响，进一步深入研究肥胖发生的调控机制，为有效地防治肥胖提供科学依据。1材料和方法Materialsandmethods1.1设计随机对照动物实验。1.2时间及地点实验于2013年4至10月在沈阳体育学院重点实验室完成。1.3材料实验动物：清洁级雄性健康SD大鼠60只，鼠龄4周，体质量(74±4)g，由成都达硕生物科技有限公司提供，许可证号：SCXK(川)2009-24。饲养环境温度23.0-24.0℃。饲料：基础饲料每100g含大麦粉20%、脱水菜(去除水分的包心菜)10%、豆粉20%、酵母1%、骨粉5%、玉米粉16%、麸皮16%、鱼粉10%、食盐2%，总能量11.7kJ/g(蛋白质26.99%、脂肪19.8%、碳水化物53.21%)。高脂饲料参照文献[35]制备：每100g基础饲料中加下列营养饲料：奶粉10g、猪油10g、鸡蛋1个、浓鱼肝油10滴(含维生素A17000U、维生素D17000U)、新鲜黄豆芽250g。高脂饲料总能量12.57kJ/g(蛋白质25.53%、脂肪41.48%、碳水化物3