有氧運動對高脂飼料喂養大鼠血脂和骨骼肌的影響

張子鵬

（西北民族大學體育學院，甘肅蘭州 730030）

肥胖發生率在不斷提高，據估計，2030年全球肥胖者將超過11.2億。肥胖并不只是一種病癥，還是慢性病的誘因，肥胖已成為對人類健康影響的最大障礙。目前治療肥胖的主要方式為飲食控制、藥物和運動調節等。但研究表示，長期服用藥物不僅增加患者經濟壓力，而且對機體也有毒副作用，。飲食調控對防治肥胖具有一定效果，但效果并不明顯。目前，有氧運動是公認的有效減肥方式，備受國內外專家重視。以此，本文研究有氧運動對高脂飼料喂養大鼠血脂和骨骼肌的影響，為肥胖治療提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料 試驗選擇雄性SD大鼠80只，由沈陽醫學院實驗動物中心所提供。使用大鼠常用的飼料配方作為基礎飼料，高脂飼料配方為：在每100 g基礎飼料中添加10 g豬油、10 g奶粉、1個雞蛋、10滴濃魚肝油、250 g新鮮黃豆芽。高脂飼料的總能量為12.57 KJ/g，碳水化合物32.99%，脂肪41.48%、蛋白質25.53%。

1.2 主要試劑 試驗試劑由南京建成生物工程研究所提供，包括葡萄糖測定試劑盒、甘油三酯測定試劑盒、總膽固醇測定試劑盒、高低密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒、I-胰島素放射免疫分析藥盒（陳劍峰和萬勇，2018）。

1.3 實驗

1.3.1 肥胖動物模型 一周適應性飼養后進行高脂飼料分籠飼養，自由飲水。試驗房的濕度設置為（50±10）%，溫度設置為（22±5）℃，明暗周期為12/12，控制并記錄大鼠的給食量和撒食量，每周定時稱重。大鼠體重在第8周末已基本穩定，以膳食誘導肥胖大鼠和肥胖抵抗大鼠的判斷標準，體重最快增加的1/3大鼠為肥胖鼠DIO，后1/3為肥胖抵抗大鼠DIO-R，中間大鼠為對照鼠。

1.3.2 分組干預 高脂喂養8周后，肥胖與肥胖抵抗大鼠模型成功。一共包括抵抗組、抵抗運動組；肥胖組、肥胖運動組；中間組、中間運動組6組。對所有小鼠繼續飼喂高脂飼料7周，然后進行游泳訓練。

運動組自由游泳訓練共開展7周，水溫32～36℃，游泳池水深50 cm，每只小鼠在游泳過程中的活動表面積為350 cm2。剛開始訓練時長為10 min，時間逐漸增加，前兩周每天運動40 min，之后每40 g體重與10 min確定大鼠的游泳時間，每周運動6 d。

1.3.3 標本收集 動物結束運動后24 h處死，禁食12 h，取血分成兩份，制備血清和血漿。收集血清：3000 rpm離心10 min分離血清，密封在-70℃冰箱中保存，待測。

1.3.4 指標檢測 使用Bechman自動化分析儀測定大鼠血清血脂，甘油三酯TG和膽固醇TC使用酶法檢測；高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）使用酶修飾方法與清除法檢測。使用蛋白免疫印跡法對骨骼肌FNDC5蛋白進行測試，制備樣品蛋白質，測定蛋白質含量；SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳；凝膠轉膜和檢查（童俊露等，2018）。

2 結果分析

2.1 各組大鼠的脂肪量、體重和兩者比的變化 試驗結束時對比3組發現，脂肪量、體重與脂體比比抵抗組、中間組高，抵抗組對比中間組，脂肪量和體重比中間組低，沒有改變脂體比。在對比肥胖組與肥胖運動組的過程中，脂肪量、體重、脂體比有所降低，數據差異具有統計學意義（P＜0.05），中間運動組和中間組對比，體重具有明顯的降低，數據差異具有統計學意義（P＜0.05）；抵抗運動組和抵抗組對比，改變并不明顯，數據無差異（P＞0.05），詳見表1。

表1 脂肪量、體重和兩者比的變化

2.2 大鼠血脂變化對比 肥胖組對比中間組，TC、TG、LDL-C比中間組要高，HDL-C比中間組低；肥胖組對比抵抗組，TG、LDL-C比抵抗組要高，HDL-C比抵抗組要低，抵抗組對比中間組，各指標并沒有改變。對照組對比運動組中，肥胖運動組對比肥胖組，其中的TG和TC都有明顯的降低，HDL-C具有明顯提高，數據差異具有統計學意義（P＜0.05）。中間運動組對比中間組，LDL-C、HDL-C、TG、TC并沒有改變。抵抗運動組對比抵抗組，TC下降顯著，其他三者沒有改變，詳見表2。

表2 各組大鼠的血脂變化情況 mmol/L

2.3 大鼠血清胰島素與血糖變化的情況 試驗結束后，對照組血糖并沒有改變。肥胖組對比抵抗組、中間組，血清胰島素比抵抗組、中間組要高。抵抗組對比中間組，并沒有差異。肥胖運動組對比肥胖組，血清胰島素和GLU具有明顯的下降，數據差異具有統計學意義（P＜0.05）。中間運動組對比中間組，GLU的下降明顯；抵抗運動組對比抵抗組，沒有明顯的差別，詳見表3。

表3 血清胰島素與血糖變化的情況 mmol/L

2.4 大鼠骨骼肌FNDC5蛋白表達 由表4可知，運動訓練針對骨骼肌FNDC5蛋白的表達主效應明顯，沒有明顯的飲食主效應，兩者沒有明顯的交互作用。通過此結果可以看出來，無論是普通飲食或者高脂飲食的大鼠，長期有氧運動訓練能夠進一步的提高骨骼肌FNDC5蛋白表達。另外，高脂飲食并不會對兩者造成影響，高脂飲食也不會影響到大鼠骨骼肌FNDC5蛋白表達。

表4 大鼠的骨骼肌FNDC5蛋白表達對比

3 有氧運動對高脂飼料喂養大鼠的影響

3.1 長期有氧運動對骨骼肌的影響 在動物學研究中，陳劍峰等對6周雄性小組開展了30 d自主輪轉運動干預，結果發現，能提高小鼠股四頭肌與海馬區FNDC與PGC1-α基因表達。此團隊還報道，對12周齡小鼠進行3周自主轉輪運動干預能提高骨骼肌FNDC5、PGC1-αmRNA表達水平（陳劍峰等，2018）。童俊露等對雄性大鼠進行高脂飼養干預，隨機將大鼠分為高脂飼養、正常膳食、高脂膳食、大蒜素補給運動組，并進行4周中等運動強度干預，結果發現，各組大鼠骨骼肌FNDC5蛋白水平變化并不明顯（童俊露等，2018）。本研究中，在結束運動干預后取材，使用蛋白質印跡法檢測大鼠FNDC5蛋白表達，通過有氧運動干預能使正常飲食大鼠骨骼肌得到提高。導致結果差異的主要是干預時間長短不同，研究中運動干預為4周對FNDC5蛋白表達水平的影響較小。

3.2 高脂飲食對于骨骼肌的影響 隨著現代人們生活水平的不斷提高，人們的飲食方式與生活方式發生改變，機體每天通過膳食攝取營養物質維持生命，但脂肪攝入過多或者體力活動少會導致機體能量不平衡，以此導致肥胖等疾病。

譚惠文等相關研究通過30 kg/m2以上個體對比了體重正常個體與BMI，此實驗組指的是受試者的健康，劃分肥胖個體維糖尿病足、單純肥胖組與前驅糖尿病足。對比正常體重組，前驅糖尿病骨骼肌表達水平高于體重正常組，差別較為明顯，單純肥胖組對比糖尿病組的骨骼肌表達水平沒有差異，對比體重組正常組的骨骼肌表達水平有所提高（譚惠文等，2017）。在本試驗結果發現，高脂飲食組大鼠骨骼肌水平有所提高，和此試驗結果一樣。以此可以看出，骨骼肌表達與機體生理狀態等因素關系密切，機體具備調定點，在機體狀況異常時會觸發此調定點，使機體進行自我保護，使骨骼肌FND5等蛋白水平上調，保證機體正常。

3.3 有氧運動對高脂飼料大鼠血脂的影響 在現代肥胖治療試驗過程中，創建試驗動物模型尤為重要。 肥胖是由于長期能量攝入過多，超過機體能量消耗，體內多余能量轉化為脂肪，并過度積聚而引起的營養代謝失衡性疾病。肥胖為科學界尤為重視的公共健康問題，以此產生了多種減肥方法。使用飲食調控就是主要方法，雷艷等利用實證表示，單純飲食調控對減肥具有一定效果，但效果并不明顯（雷艷等，2018）。有氧運動為最基礎有效的減肥方法，Gutin等表示，有氧運動干預對預防肥胖非常有效。侯少偉等發現，有氧運動不僅能減肥健身，還能降低并消除營養性肥胖導致的并發癥（侯少偉等，2019）。但楊曉龍等發現，單純根據運動減肥并不是有效途徑（楊曉龍，2018）。所以，要與高脂飲食結合提高治療效果。相關研究表示，可以通過體重與血脂兩個指標檢測肥胖。通本研究發現，與中間組相比，肥胖組TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低；與抵抗組相比，肥胖組TG、LDL-C升高，HDL-C降低，與中間組相比，抵抗組各指標并沒有改變。對照組對比運動組中，肥胖運動組對比肥胖組，TG和TC明顯降低，HDL-C明顯提高。中間運動組對比中間組，LDL-C、HDL-C、TG、TC并沒有改變。抵抗運動組對比抵抗組，TC下降顯著，其他三者沒有改變。所以得出結論，有氧運動對大鼠血脂水平有改善作用，且飲食控制和有氧運動聯合具有良好的干預效果。

4 結束語

有氧運動能對高脂飲食誘導血脂異常進行改善，其機制和骨骼肌表達、血脂具有密切關系。使用高脂飲食能復制肥胖與肥胖抵抗模型，肥胖大鼠對比肥胖抵抗大鼠有具脂代謝紊亂的情況，肥胖敏感性大鼠存在胰島素抵抗。利用長時間的有氧運動可以增加機體能量能耗，降低體脂，對機體脂代謝紊亂有改善作用，從而緩解胰島素抵抗。