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低氧运动对肥胖小鼠骨骼肌UCP-1和PGC-1α表达的影响

编辑:付鹏宇|龚丽景|段佳妍 单位:北京体育大学运动人体科学学院|北京体育大学科学研究中心

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-06-23 23:04:18浏览:172次

目的

本实验拟通过对肥胖小鼠施以低氧暴露和跑台运动干预,初探两种干预对肥胖机体体成分、棕色脂肪含量和骨骼肌中UCP-1PGC-1α表达水平的影响。

方法

4周龄雄性C57BL/6J50只,将8只分为普通膳食对照组(C组),饲喂普通维持饲料;其余饲喂高脂饲料(D12492Rodent Diet with 60 kcal% Fat60%,美国Research Diet)。建立肥胖模型后(高脂组平均体重超过C组平均体重的10%),高脂组被随机分为:肥胖对照组(HC组,7只),运动组(HE组,7只),低氧对照组(HHC组,12只)和低氧运动组(HHE组,8只)。运动组的运动模式为跑台训练,方案设定为速度10 m/min,坡度角1 h//天,6/周;低氧组所处低氧室的氧浓度设定为10.5%相当于海拔4500m的高度),1 h//天,6/周;干预共持续四周,每周称重一次。四周后,麻醉小鼠(腹腔注射2%的戊巴比妥钠),使用ECHOMRI-700动物体成分分析仪和micro ct-LCT 200小动物显微CTHITACHI ALOKA企业)分别测试各组小鼠的体脂率和体成分,计算肌肉总量占体重比率(肌肉含量/体重×100%Muscle/Weight×100%,简称M/W%)和棕色脂肪占总脂肪比率(棕色脂肪含量/脂肪总量×100%BAT/Fat×100%,简称B/F%);用RT-PCR[RT-PCR试剂盒,Super Real Pre Mix Plus(SYBR Green)]测试骨骼肌中UCP-1PGC-1αmRNA的相对含量,以18S(德国QIAGEN QT01036875)作为内参基因; Western blot测定骨骼肌中UCP-1的蛋白含量[一抗浓度:1:300,β-actin浓度为 11000Bio Vision企业;二抗浓度:18000,辣根酶标记山羊抗兔Ig GH+L)(北京中杉金桥生物技术有限企业)]并对以上各指标进行组间的单因素方差分析,p<0.05表示显著性差异,p<0.01表示极显著性差异

结果

1)饲养8周后建立肥胖模型成功,四周干预结束后,HEHHCHHE组体重较HC组出现显著下降,其中HHE组与HE组、HHC组相比下降更为明显,HE组体重稍低于HHC组,但两组间无显著性差异;

2)运动和低氧干预各组的体脂率较HC组均有显著性下降,且HHE组较HHC组下调体脂率效果明显;HC组较CM/W%下降,HEHHE组较HC组均出现上升趋势,HHC组变化不明显,但各组间未出现显著性差异; HHCHHEB/F%HC组显著升高,HE组虽有上升趋势,但没有显著性差异;

3HEHHE组骨骼肌UCP-1mRNA水平较HC组增加显著,HHC组的骨骼肌PGC-1α mRNA水平较HC组显著性提高,而HHE组较HC组下降显著;

4HHC组骨骼肌UCP-1蛋白含量较HC组显著上升。

结论

由高脂膳食所导致的肥胖会导致体脂率上升,并诱发肌肉量和棕色脂肪比率的下降。低氧暴露和跑台运动干预可显著提高肥胖小鼠棕色脂肪比率,从而降低其体重和体脂率,且两者联合作用效果更为明显;低氧运动可通过上调骨骼肌中UCP-1PGC-1α的含量,从而促进白色脂肪向棕色脂肪的转变,以增加机体的能量消耗,抵抗肥胖的发生。

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