全身垂直振動對去卵巢大鼠肝臟和骨組織脂質水平的影響

姚 雪 卜淑敏 李夢陽 (首都體育學院運動科學與健康學院，北京 100191)

婦女絕經后由于雌激素的缺乏，易發生向心性肥胖，而肥胖是引發心血管疾病、糖尿病、癌癥等疾病的誘因〔1〕。全身振動已被推薦為一種減緩絕經后婦女骨量丟失〔2，3〕，改變絕經后婦女體成分的運動代替方法〔4〕。已有研究表明，全身振動能減少性成熟大鼠脂肪的堆積〔5〕，抑制正常 B6小鼠脂肪發生〔6〕。我們的前期研究表明〔7，8〕，去卵巢能導致大鼠肝臟和骨組織甘油三酯(TG)水平顯著增加，van der Jagt等〔9〕發現，全身振動能顯著抑制去卵巢大鼠體重的增加，然而就我們查閱文獻所知，未見全身振動對去卵巢大鼠肝臟和骨組織脂質水平影響的報道。鑒此，本實驗采用前期已建立的去卵巢大鼠模型〔7〕，觀察了全身垂直振動對去卵巢大鼠骨組織和肝臟脂質水平的影響，旨在為揭示振動防治絕經女性肥胖和骨質疏松的機制提供實驗參考依據。

1 材料與方法

1.1 主要試劑和儀器 TG試劑盒:北京中生北控生物科技股份有限公司產品;垂直振動臺:北京雅士林實驗儀器廠;LG10-3A離心機:北京離心機廠;721分光光度計:上海光華光學儀器廠;JA2003天平:上品儀器公司。

1.2 實驗動物手術和分組 健康3月齡雌性SD大鼠36只，體重(250±15)g。購自并飼養于北京大學醫學部實驗動物科學部［合格證號:SCKK(京)2006-0008］。大鼠適應飼養1 w后，按體重分層后隨機分為假手術組、去卵巢靜止組和去卵巢振動組，每組12只。手術前兩組大鼠均禁食12～18 h，腹腔注射水合氯醛(0.3 ml/100 g)麻醉，去卵巢靜止組和去卵巢振動組大鼠從背部切除雙側卵巢，而假手術組不切除卵巢，只切除卵巢附近與卵巢等體積的脂肪。

1.3 振動處理方案 去卵巢10 w時，去卵巢振動組大鼠在振動臺上開始適應訓練1 w，每天振動兩次，振動頻率90 Hz，每次10 min。正式訓練方案為:每天振動2次，每次15 min，振動頻率為90 Hz。所有處理均在上午進行。每周稱量各組大鼠體重1次。

1.4 樣品采集和處理 振動處理8 w后，在末次振動結束后的24～36 h內，腹主動脈取血處死大鼠，按解剖位置截取同一部位肝臟、右側股骨、脛骨以及第4腰椎，用錫紙包裹標號后，投入液氮中凍存。

1.5 組織TG水平的檢測 用精密天平稱取適量的冷凍組織，加入0.9%生理鹽水勻漿制成10%的勻漿液。加入3.75倍體積的氯仿-甲醇混合液(2∶1)，混懸10 min。再加入1.25倍的氯仿混合1 min。離心(3 000 r/min)10 min。棄上層液，收集下層液體，干燥。吹干后用甲醇定容，按照試劑盒說明書測定TG水平，結果以每克組織中TG含量(g/g)表示。

1.6 統計學分析 采用SPSS16.0統計軟件進行分析。實驗數據采用±s表示，組間比較采用One-Way ANOVA。

2 結果

2.1 各組大鼠振動前后體重的比較 由表1可知，振動前，去卵巢靜止和去卵巢振動組大鼠體重均顯著高于假手術組，但二者體重差異無顯著性;振動后，假手術組和去卵巢靜止組大鼠體重均顯著高于振動前的，但去卵巢振動組體重在振動處理后無顯著增加。此外，振動結束后，去卵巢振動組大鼠體重增加量顯著小于去卵巢靜止組。

表1 各組大鼠振動前后體重的比較(x ±s，g，n=12)

2.2 各組大鼠肝臟TG水平的比較 與假手術組比較，去卵巢靜止組大鼠肝臟TG水平顯著增加〔(2.930 0±0.429 3)vs(1.013 3±0.505 2)g，P＜0.01〕;與去卵巢靜止組比較，去卵巢振動組肝臟 TG水平顯著下降〔(1.970 0±0.080 0)g，P＜0.05〕。

2.3 各組大鼠骨組織TG水平的比較 由表2可知，與假手術組比較，去卵巢靜止組大鼠股骨遠端、脛骨近端以及第4腰椎TG水平顯著增加;與去卵巢靜止組比較，去卵巢振動組股骨遠端、脛骨近端以及第4腰椎TG水平顯著下降。

表2 各組大鼠骨組織TG水平的比較(g/g，x ± s，n=12)

3 討論

女性隨著年齡的增加，尤其是在絕經后，脂代謝易發生紊亂，造成脂肪在腰部堆積，結果體重增加。去除大鼠雙側卵巢是目前國內外普遍使用的模擬雌激素缺乏的理想動物模型，用此模型復制的肥胖及脂代謝紊亂與臨床絕經性代謝綜合征極其相似〔7，10〕。本實驗中，大鼠去卵巢后，從第3周開始體重就顯著大于假手術組大鼠的并一直持續到實驗結束(實驗結果未附)，這和我們以往報道得結果一致〔7，8〕。

預防女性體重增加的方法是加速體內脂肪的燃燒。已知生理活動通過增加機體的代謝活動，使機體骨量和瘦組織增加，脂肪減少。Maddalozzo等〔5〕的研究表明，全身振動能減少性成熟大鼠隨年齡增加的脂肪的增加。本實驗結果提示，全身垂直振動能抑制去卵巢大鼠體重的增加。此結果與van der Jagt等〔9〕報道得結果一致。再次證明，全身垂直振動確能抑制去卵巢大鼠體重的增加。有關全身振動能抑制人和動物體重的增加的機制目前還不清楚。有報道說〔11〕，全身振動通過肌肉的重復收縮可增加能量的消耗;還有報道說〔12〕，全身振動通過相當于中等強度步行的氧吸收而上調能量代謝，使能量消耗增加而食物消耗不增加，結果導致體重下降。

我們的前期研究表明，大鼠去卵巢后，肝臟TG含量顯著增加，此增加可被中等強度跑臺運動逆轉〔7〕。本實驗結果提示，與耐力運動一樣，全身垂直振動處理也能改善由去卵巢導致的大鼠肝脂代謝紊亂和肝脂蓄積。至于全身垂直振動改善去卵巢大鼠肝臟脂質代謝的機制，推測可能是全身垂直振動加快了去卵巢大鼠肝臟自由脂肪酸的氧化速度，結果使肝脂合成速度減慢。

婦女絕經后，雌激素降低能導致機體脂質成分增多，血中TG的合成原料即游離脂肪酸大大增加，源源不斷地運往肝臟，加上雌激素減少導致胰島素敏感性降低，促進肝臟合成脂肪酸，使肝臟合成及輸出TG增加，從而能引起外周組織TG沉淀量上升〔7，8〕。前期研究已表明〔8〕，大鼠去卵巢后，骨組織 TG 水平顯著增加。本研究中，全身垂直振動處理能顯著抑制去卵巢大鼠骨組織TG水平的增加。提示，全身垂直振動能降低去卵巢大鼠脂質在骨組織中的堆積。此結果與我們前期用跑臺運動處理的結果一致〔8〕。至于全身垂直振動減少去卵巢大鼠骨組織脂質水平的機制還有待進一步研究探討。

1 Marjani A，Moghasemi S.The metabolic syndrome among postmenopausal women in Gorgan〔J〕.Int J Endocrinal，2012;2012:1-6.

2 Beck BR，Norling TL.The effect of 8 months of twice-weekly low-or higher intensity whole body vibration on risk factors for postmenopausal hip fracture〔J〕.Am J Phys Med Rehabil，2010;89(12):997-1009.

3 Song GE，Kim K，Lee DJ，et al.Whole body vibration effects on body composition in the postmenopausal korean obese women:pilot study.Korean〔J〕.J Fam Med，2011;32(7):399-405.

4 Gusi N，Raimundo A，Leal A.Low-frequency vibratory exercise reduces the risk of bone fracture more than walking:a randomized controlled study trial〔J〕.BMC Musculoskelet Disord，2006;7:92.

5 Maddalozzo GF，Iwaniec UT，Turner RT，et al.Whole-body vibration slows the acquisition of fat in mature female rats〔J〕.Int J Obes(Lond)，2008;32(9):1348-54.

6 Rubin CT，Capilla E，Luu YK，et al.Adipogenesis is inhibited by brief，daily exposure to high-frequency，extremely low-magnitude mechanical signals〔J〕.Proc Natl Acad Sci U SA，2007;104(45):17879-84.

7 段玉雙，卜淑敏，楊少鋒.中等強度跑臺運動對去卵巢大鼠肝臟脂類水平的影響〔J〕.中國運動醫學雜志，2010;29(5):570-2.

8 Chen Y，Wang S，Bu S，et al.Treadmill training prevents bone loss by inhibition of PPARγexpression but not promoting of Runx2 expression in ovariectomized rats〔J〕.Eur JAppl Physiol，2011;111(8):1759-67.

9 van der Jagt OP，van der Linden JC，Waarsing JH，et al.Low-magnitude whole body vibration does not affect bone mass but does affect weight in ovariectomized rats〔J〕.JBone Miner Metab，2012;30(1):40-6.

10 Chiang SS，Chang SP，Pan TM.Osteoprotective effect of Monascus-fermented dioscorea in ovariectomized rat model of postmenopausal osteoporosis〔J〕.JAgric Food Chem，2011;59(17):9150-7.

11 Rrittweger J，Ehrig J，Just K，et al.Oxygen uptake in whole-body vibration exercise:influence of vibration frequency amplitude，and external load〔J〕.Int JSports Med，2002;23:428-32.

12 Ritttweger J，Schiessl H，Felsenberg D.Oxygen uptake during wholebody vibration exercise:comparison with squatting as a slow voluntary movement〔J〕.Eur JAppl Physiol，2001;86:169-73.