運動對生長期大鼠脂肪組織FTO基因表達的影響①

趙娟 許春艷 段佳妍

(北京體育大學 北京 100084)

運動對生長期大鼠脂肪組織FTO基因表達的影響①

趙娟 許春艷 段佳妍

(北京體育大學 北京 100084)

該文以SD大鼠為研究對象,采用實驗法,研究有氧運動對生長期大鼠脂肪組織FTO基因表達的影響,探討運動預防肥胖的可能機制。研究表明,有氧運動改善生長期大鼠體重,顯著升高FTO基因的表達,預防和控制肥胖的發生。

生長期 FTO 運動

肥胖已經被稱為全球最大規模的慢性病，處于生長發育期兒童肥胖的發生率也在迅速增長，正成為一個日趨嚴重危害健康的問題。因此，預防肥胖就成為迫切需要解決的問題。肥胖與遺傳關系密切。最近研究發現，FTO與肥胖關系密切。FTO基因是非-血紅素加雙氧酶超家族的成員，廣泛表達于中樞及外周多個組織(如：SIRT 1下丘腦、脂肪組織、骨骼肌、胰島等)[1]。FTO基因可以通過脂解作用調節身體脂肪重量[2]。目前，關于FTO基因與肥胖關系的研究主要集中在運動干預FTO基因表達與攝食量的關系和FTO基因變異與肥胖的關系上。也有研究運動對機體不同FTO基因型體重的影響，結果并不一致。但耐力運動對處于生長發育期的大鼠脂肪組織FTO基因表達的影響如何，未見報道。該實驗通過研究有氧運動對生長期大鼠脂肪組織FTO基因表達的影響，探討運動預防肥胖的可能機制。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

3周齡SD大鼠20只，實驗動物隨機分為對照組(C)和運動組(E)，兩組大鼠均自由飲食飲水。

圖1 E組與C組體重變化圖

圖2 運動對大鼠脂肪組織FTO mRNA含量的影響

1.2 研究方法

E組進行4周跑臺運動，每周測定1次體重。E組大鼠末次運動后48 h取材，取材前與C組大鼠均禁食12 h，取兩側腎周和附睪脂肪墊。RT-PCR測定脂肪組織FTOmRNA含量，結果采用2-ΔΔCt處理。

1.3 有氧訓練方案

大鼠適應性喂養1d后進行跑臺訓練，訓練6d后測大鼠的最大攝氧量，根據55%～60%VO2max制定其跑臺速度，跑速為20m/min，5 d/周，1h/d，訓練4周。

1.4 數理統計分析

采用SPSS17.0進行數據分析，體重比較采用重復性方差分析，其他數據比較采用獨立樣本t檢驗，顯著性定為差異有統計學意義(P＜0.05)。

2 研究結果

2.1 大鼠體重的變化

E組大鼠與C組大鼠初始體重無顯著性差異，差異無統計學意義(P＞0.05)，從運動第二周開始，E組大鼠體重顯著低于C組，直到第四周運動結束。(如圖1)

2.2 大鼠脂肪組織FTO mRNA含量

由圖2可以看出，E組大鼠脂肪組織FTOmRNA的含量顯著高于對照組，差異有統計學意義(P＜0.01)。

3 分析討論

脂肪的代謝分為脂肪的合成與分解兩個過程，機體在正常生理狀態下處于一種平衡狀態，如果分解代謝增強，合成代謝減弱，則體重降低，反之則體重增加。該研究結果表明，經過4周耐力運動后，在各對應時間點上，E組大鼠的體重顯著低于對照組；說明有氧運動使大鼠的能量消耗增加，脂肪的分解代謝增強。

FTO基因在整個生命周期里與肥胖的關系已經被學者所研究。在兒童和青少年的研究中，FTO基因與肥胖的相關性也已被證實，研究發現FTOSNPs對于機體出生的體重并沒有影響，在人體的整個生命過程中，FTOSNPs開始影響體重是在兒童早些時期，之后影響持續增加，最大的影響是在成年早期，而后整個成年時期隨之減弱[3]。提示，FTO基因主要在兒童青少年時期對人類的體重進行調控。

長時間運動可以控制和預防肥胖已經得到大家認可，但其生物學機制尚不完全清楚。FTO基因的發現可能為此提供了新的研究靶點。Church[4]等通過過表達FTO基因，進一步證實了FTO基因與肥胖的關系：FTO基因在下丘腦、脂肪組織、肝臟等組織中的過量表達能夠顯著增加大鼠的體重和脂肪重量，而且這種增加與FTO表達存在著量效關系，表達越高，體重及脂肪重量增加越明顯。FTO基因與肥胖及運動存在密切的關系，研究表明，長時間的有氧運動可以降低攜帶FTO易肥胖等位基因人類群體的BMI指數。

該實驗發現，4周耐力運動顯著升高了生長期大鼠脂肪組織FTO基因的mRNA含量，而Wu等[5]研究表明，FTO可能作為轉錄共激活因子，提高C/EBPs與單鏈DNA的結合能力，從而增強了C/ EBPs基因啟動子的轉錄激活潛力。而C/EBP家族可激活 PPARγ表達已經被證實，二者協同作用啟動前體脂肪細胞分化，是重要的脂肪分化相關基因。提示，耐力運動升高了FTO基因的表達，而FTO基因可能作為轉錄共激活因子，對了C/EBPβ和PPARγ基因的表達進行調控，進而對脂肪細胞分化及脂肪的合成進行調控，減弱了脂肪的合成，促進了脂肪的分解，預防和控制肥胖的發生。

4 結語

長期有氧訓練改善了生長期大鼠體重，顯著升高了脂肪組織FTO基因的表達，減弱了脂肪的合成作用，促進脂肪的分解，起到了預防肥胖發生的作用。

[1]馬國棟.耐力訓練對大鼠FTO基因表達影響及與攝食量關系研究[J].體育科學，2012，32(6)：69-73.

[2]徐新祥，劉峰.FTO基因在3T3-L1前體脂肪細胞成脂分化中的表達趨勢[J].實用臨床醫藥雜志，2009，13(11)：76-77.

[3]李惠.運動對高脂膳食大鼠脂代謝調節作用及機的研究[D].揚州大學，2014.

[4]Church C，Moir L，McMurray F，et al.Overexpression of Fto leads to increased food intake and results in obesity [J].Nature genetics，2010，42(12)：1086-1092.

[5]Wu Q，Saunders R A，Szkudlarek-Mikho M，et al.The obesity-associated Fto gene is a transcriptional coactivator [J].Biochemical and biophysical research communications，2010，401(3)：390-395.

G80-32

A

2095-2813(2017)01(b)-0021-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.02.021

北京高校青年英才計劃項目(項目編號：YETP1247)。