低温运动干预肥胖大鼠的脂肪组织类型及功能改变
脂肪组织类型及功能:目前研究认为,哺乳动物体内存在3种类型的脂肪组织,分别为白色脂肪组织、棕色脂肪组织、诱导性棕色脂肪组织或米色脂肪组织。这3种类型从形态、颜色、在体内的分布以及生理功能都有所不同,但它们在调节机体能量代谢平衡中都起着重要作用。
低温运动:体育运动中的低温环境一般指低于4-12 ℃的环境,此次研究采用4 ℃的低温环境。
背景:低温和运动干预下脂肪组织及其分布会产生变化,使脂肪组织功能发生改变,这对肥胖及相关代谢性疾病的治疗具有积极意义,但至今对不同低温暴露下运动的效应尚未报道,有待进一步研究。
目的:观察5周不同方式低温运动干预后肥胖大鼠白色脂肪棕色化效应及解偶联蛋白1表达的变化。
方法:将采用高脂饲料饮食方法建立的64只营养性肥胖SD大鼠随机均分为常温组、间歇低温组、急性低温组及持续低温组,其中每组又分别分为安静组及运动组。常温环境为24-26 ℃,低温环境为3-4 ℃,相对湿度均为50%-60%;持续低温每天均在低温环境中,间歇低温每天在低温环境4 h,急性低温在干预最后一天在低温环境暴露4 h;安静组自由活动,运动组隔天进行每次30 min共1 h的间歇跑台运动,跑速为25 m/min,坡度0°。5 周后采用Micro-CT LCT200测量脂肪组织比率;采集肩胛间及腹股沟脂肪组织用苏木精-伊红染色观察其形态学变化;采用Western-blot检测腹股沟脂肪组织中解偶联蛋白1表达。
结果与结论:①间歇低温运动组、持续低温安静及运动组肩胛间脂肪细胞体积显著减小,数量明显增多,脂滴逐渐消失,细胞间毛细血管逐渐增多;间歇及持续低温运动组大鼠腹股沟白色脂肪细胞中出现多室,细胞体积变小且均匀,组织更加紧密,具有明显的棕色化趋势;②持续低温运动组大鼠内脏脂肪率和体脂率最低,且显著低于常温安静及运动组、急性低温安静及运动组、间歇及持续低温安静组(P < 0.05);③安静组中常温组的皮下脂肪率显著低于急性及间歇低温组(P < 0.05),而运动组中急性低温组显著低于常温组(P < 0.05);④3个低温安静及持续低温运动组棕色脂肪率均显著高于常温安静组(P < 0.05),急性低温安静组显著高于急性低温运动组(P < 0.05),间歇低温安静组显著高于间歇低温运动组(P < 0.05),急性低温运动组显著低于间歇和持续低温运动组(P < 0.05);⑤解偶联蛋白1表达方面,各运动组较其对应的安静组均显著上调(P < 0.05),其中常温安静组最低,持续低温运动组蛋白表达最高,其次为间歇低温运动组(P < 0.05);⑥结果显示,持续和间歇低温运动更能诱导皮下腹股沟白色脂肪棕色化,降低肥胖机体的体脂率,该效应与腹股沟脂肪组织形态学及解偶联蛋白1变化有关。
https://orcid.org/0000-0001-9691-8374 (翁锡全)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程
关键词: 低温, 运动, 肥胖, 大鼠, 白色脂肪, 肩胛间, 腹股沟, 解偶联蛋白1, 体脂率, 米色脂肪
引用本文:王朝格, 翁锡全, 林宝璇, 陈丽娜, 徐国琴. 低温运动干预肥胖大鼠的脂肪组织类型及功能改变[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(20): 3162-3167.
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低氧运动干预肥胖模型大鼠下丘脑Nesfatin-1和Ghrelin水平
摘要:
Ghrelin:是一种含有28个氨基酸残基的短肽,于1999年被发现,主要由胃底分泌,在下丘脑中也有表达,其可促进摄食、减少能量消耗和增加体质量,是目前发现的唯一促食欲激素。
Nesfatin-1:是一种由82个氨基酸组成的神经肽,于2006年被发现,具有减少摄食、调节能量平衡和减轻体质量的作用。
背景:均衡饮食和科学运动是公认的安全、有效且经济的体质量管理干预方式,但运动本身有时却提升了减肥者食欲,如果将低氧环境刺激和有氧运动干预结合,可能会收到最好的减质量效果。下丘脑作为机体调控摄食和能量平衡的中枢,其调控因子与肥胖症发病机制之间的关系备受关注。
目的:观察低氧或/和运动后肥胖大鼠下丘脑nesfatin-1和ghrelin水平变化,探讨低氧或/和运动影响机体摄食和体质量的神经内分泌机制。
方法:60只营养性肥胖SD大鼠均分为常氧安静组、常氧运动组、16.3%低氧安静组、16.3%低氧运动组、13.3%低氧安静组和13.3%低氧运动组,进行8周的低氧或/和运动干预。低氧环境采用低氧发生器分别营造体积分数为16.3%氧气和13.3%氧气环境,低氧干预组大鼠每天12 h在低氧环境中生活和运动;运动干预采用跑台运动方案(跑速20 m/min、坡度0°),持续时间40 min,5 d/周。记录干预期大鼠体质量、摄食量,计算干预前后Lee’s指数,用ELISA试剂盒检测干预后大鼠下丘脑nesfatin-1和ghrelin水平。
结果与结论:①干预后大鼠体质量与Lee’s指数:单纯低氧环境刺激对大鼠体质量、Lee’s指数的影响没有单纯有氧运动刺激明显,而当低氧和运动结合时,其效果优于单一刺激;②干预期间大鼠日均摄食量:常氧安静组保持平稳,其余各组均减少,尤以16.3%低氧运动组、13.3%低氧运动组明显;③下丘脑nesfatin-1和ghrelin水平:低氧结合运动可影响大鼠下丘脑nesfatin-1水平,其中13.3%低氧运动组的nesfatin-1水平最高;单纯的运动或低氧均可影响大鼠下丘脑ghrelin水平,而单一运动刺激效果强于单一低氧刺激,当二者结合时降低效果更明显;④双因素方差分析:体质量和ghrelin水平受运动的影响,体质量、Lee’s指数和摄食量受氧气体积分数的影响,体质量、nesfatin-1和ghrelin水平受运动×氧气体积分数的影响;⑤结果表明,8周低氧运动可能通过影响肥胖大鼠下丘脑nesfatin-1与ghrelin水平来减少大鼠的摄食量,抑制其体质量增长,降低其Lee’s指数,但具体机制需待进一步研究。
ORCID: 0000-0002-1519-7825(范锦勤)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程
关键词: 运动生物化学, 低氧运动, 下丘脑, Nesfatin-1, Ghrelin, 大鼠
文章来源:范锦勤, 翁锡全, 徐国琴, 吴菊花, 林文弢. 低氧运动干预肥胖模型大鼠下丘脑Nesfatin-1和Ghrelin水平[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(20): 3202-3208.
高强度间歇运动肥胖大鼠鸢尾素、瘦素、脂联素和内脏脂肪的变化
摘要:文题释义:
高强度间歇运动:是一种由快速、重复性高强度运动和间歇采用安静或低强度运动恢复方式组成的运动形式,为全力、迅速、爆发式锻炼,能够在短期内提高心率,加速人体代谢并能够燃烧更多热量,刺激机体产生代谢适应性变化,可降低慢性病罹患风险,对健康人群和患者均具有积极作用。
鸢尾素(Irisin):是一种包含了112个氨基酸残基的多肽,是运动刺激诱导骨骼肌分泌产生的肌肉因子,鸢尾素可上调脂肪组织解偶联蛋白1的表达促进能量消耗、抑制脂肪细胞分化、抑制肥胖时脂肪组织炎症发展,导致白色脂肪组织褐变,被激活的棕色脂肪组织通过快速消耗葡萄糖和脂肪来发热从而预防或治疗人和啮齿类动物的许多代谢疾病。
背景:运动可以诱导肌肉因子的分泌,如鸢尾素(Irisin),它起着调节白色脂肪组织褐变过程的作用,可能有助于肥胖症的治疗。运动介导的褐变效应与运动强度有关,高强度间歇运动在诱导脂肪褐变方面优于中等强度持续训练。
目的:观察不同运动干预对肥胖大鼠鸢尾素、瘦素、脂联素和内脏脂肪的影响。
方法:50只雄性 SPF级SD 大鼠分为正常对照组10只及肥胖造模组40只,饲养10周,记录大鼠体质量变化,从造模成功大鼠中挑选体质量较大的30只,分为3组,即肥胖安静对照组、中等强度持续训练组和高强度间歇训练组,每组10只。两个运动组分别进行中等强度持续运动和高强度间歇运动干预,测定不同运动干预对肥胖大鼠体质量、内脏脂肪、血糖、血脂、血鸢尾素、瘦素、脂联素水平的影响。
结果与结论:①肥胖造模组大鼠较正常对照组大鼠体质量明显增加(P < 0.01);高强度间歇训练组终末体质量显著低于中等强度持续训练组(P < 0.01);②Lee’s 指数肥胖安静对照组显著高于正常对照组(P < 0.01);高强度间歇训练组明显低于肥胖安静对照组(P < 0.01),高强度间歇训练组与正常对照组间无明显差异(P > 0.05);③肥胖安静对照组脂肪含量显著高于正常对照组(P < 0.01),中等强度持续训练组和高强度间歇训练组脂肪含量均显著低于肥胖安静对照组(P < 0.01);④血清学分析结果显示,肥胖安静对照组空腹血糖显著高于正常对照组(P < 0.01);在高脂喂养组中,中等强度持续训练组、高强度间歇训练组血糖显著低于肥胖安静对照组(均P < 0.01);⑤肥胖安静对照组三酰甘油、胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平显著高于正常对照组(均P < 0.01);中等强度持续训练组三酰甘油、胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇水平降低(均P < 0.01),高强度间歇训练组三酰甘油(P < 0.01)和高密度脂蛋白胆固醇(P < 0.05)水平降低;⑥肥胖安静对照组血清鸢尾素和脂联素水平明显降低、瘦素水平明显升高(均P < 0.01),中等强度持续训练组、高强度间歇训练组大鼠血清鸢尾素和瘦素水平显著升高 (均P < 0.01);⑦三酰甘油、瘦素、终末体质量与脂肪总质量呈正相关(r=0.959,0.842,0.923,均P < 0.01),鸢尾素、脂联素与脂肪总质量呈负相关(r=-0.720,-0.669,均P < 0.01);⑧提示高脂饮食可增加大鼠体质量、内脏脂肪,降低大鼠血清鸢尾素和脂联素水平,增加瘦素水平;运动训练可降低肥胖大鼠内脏脂肪,改善血糖、血脂代谢,调节瘦素和脂联素水平变化,增加血清鸢尾素水平;高强度间歇运动歇训练对肥胖大鼠减脂效果较好。
缩略语:低密度脂蛋白胆固醇:low density lipoprotein,LDL-C;高密度脂蛋白胆固醇:high-density lipoprotein,HDL-C
https://orcid.org/0000-0002-7537-5275 (林家煜)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程
关键词: 高强度间歇运动, 肥胖, 大鼠, Irisin, 瘦素, 脂联素
引用本文: 林家煜, 黄惠斌, 梁 波, 陈丽君. 高强度间歇运动肥胖大鼠鸢尾素、瘦素、脂联素和内脏脂肪的变化[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(35): 5583-5588.
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高强度间歇运动肥胖大鼠鸢尾素、瘦素、脂联素和内脏脂肪的变化