王小梅,景會鋒
(延安大學(xué)體育學(xué)院,陜西延安716000)
高脂飲食引發(fā)動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的發(fā)生,AS及其并發(fā)癥己經(jīng)成為導(dǎo)致人類死亡的主要原因之一,早期預(yù)防以及延緩其病理進程具有重要的意義。胃促生長素(Ghrelin)是迄今所發(fā)現(xiàn)的唯一的一個具有生理活性的增進食欲的胃腸道激素[1],它具有調(diào)節(jié)攝食行為和能量平衡的作用。本文用高脂飼料喂養(yǎng)大鼠,誘導(dǎo)產(chǎn)生肥胖,對部分肥胖大鼠進行有氧運動訓(xùn)練干預(yù),研究膳食和運動對大鼠血清Ghrelin及血脂的影響,進而探討運動影響肥胖的可能機制,為運動治療AS提供試驗依據(jù)。
實驗動物為雄性SD大鼠,購于西安交通大學(xué)實驗動物管理中心,3月齡,體重180~220 g,動物室內(nèi)溫20℃~29℃,相對濕度40%~55%,自由飲水,分籠飼養(yǎng)。飼料分為普通飼料和高脂飼料。普通飼料為標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類飼料,高脂飼料為含膽固醇2%,豬油10%,膽酸鈉0.5%。
1.2.1 高脂飲食大鼠模型的建立 雄性大鼠40只,隨機分為兩組:正常對照組10只,高脂飲食組30只,正常對照組大鼠給予基礎(chǔ)飼料,高脂飲食組大鼠給予高脂飼料(根據(jù)錢伯初的方法改進)[2],隨后每周稱重1次并記錄,對數(shù)據(jù)進行分析,取高脂飼料喂養(yǎng)組中體重大于普通飼料組大鼠體重均值+1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差的大鼠(n=20)為高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠,此階段共持續(xù)4周。
1.2.2 實驗大鼠分組及其運動訓(xùn)練方案 將20只高脂飲食肥胖大鼠隨機分為高脂對照組(FG),高脂運動組(EG),正常對照組(NG)采用普通飼料喂養(yǎng),高脂對照組和高脂運動組采用高脂飼料喂養(yǎng)。
高脂運動組前4周,飼以高脂飼料,建立高血脂動物模型階段,從第5周開始采用遞增負(fù)荷的方式進行跑臺運動,起始速度為10 m/min,時間為30 min,同時飼以高脂飼料,適應(yīng)性訓(xùn)練一周后開始正式訓(xùn)練。運動負(fù)荷參考Bedford的研究改進[3],每周訓(xùn)練 5 d,遞增速度 2 m/min,時間為 4 min,運動至速度為18 m/min,維持此運動速度,時間為60 min,跑臺坡度為6°。整個訓(xùn)練過程共持續(xù)4周。
8周后處死大鼠,1%氯胺酮麻醉,經(jīng)皮心臟穿刺取血7 ml,靜置15 min后,離心10 min,留取血清存放,備測血糖、血脂和Ghrelin;血糖、血脂測定應(yīng)用東芝全自動生化分析儀,Ghrelin使用酶免試劑盒(美國Phoenix公司),嚴(yán)格按照說明書進行操作。
所有數(shù)據(jù)運用SPSS13.0軟件進行分析。實驗結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示(ˉx±s),數(shù)據(jù)進行 t檢驗。
高脂飲食大鼠血液中血糖和甘油三酯(triglyceride,TC)含量明顯高于正常對照組,高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)含量明顯低于正常對照組,通過4周有氧運動,高脂飲食大鼠血液中血糖和TC的含量明顯降低,而HDL的含量則明顯上升,且具有顯著性差異(P<0.05,P<0.01,表1)。
高脂飲食大鼠血液中Ghrelin含量明顯低于正常對照組,通過4周有氧運動,高脂飲食大鼠血液中Ghrelin的含量則明顯上升,且具有顯著性差異(P<0.05,P<0.01,表 2)。
高脂飲食大鼠血液中葡萄糖和TC的含量明顯升高,HDL含量顯著降低,造成機體脂代謝紊亂與異常。脂代謝紊亂與胰島素敏感性關(guān)系密切,胰島素在調(diào)節(jié)機體糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝方面有重要作用[4,5],飲食成分可以影響胰島素的分泌和敏感性,高脂飲食引起大鼠體重的增加可能的原因之一就是高脂飲食使機體內(nèi)的胰島素分泌異常引起的。
Tab.1 Effect of exercise on the serum TCand HDL of rats with high fat diet(mol/L,ˉx±s,n=10)
Tab.2 Effect of exercise on the serum Ghrelin of rats with high-fat diet(pg/mm3,ˉx±s,n=10)
有氧運動能夠降低血液中TC的含量和升高HDL的含量。這可能是由于有氧運動使能量消耗增加,加速體內(nèi)的脂肪代謝,使血液中的TC減少;同時,有氧運動又能夠提高血液中的HDL含量,而HDL是膽固醇逆轉(zhuǎn)運的主要物質(zhì),具有攝取外周膽固醇的作用,通過與其脂蛋白交換脂質(zhì)或被選擇性特異受體攝取,HDL將膽固醇運回肝臟,使其分泌膽汁或合成類固醇激素;運動訓(xùn)練還可以增強脂解酶的活性,調(diào)節(jié)肝臟和血管一些基因轉(zhuǎn)錄及蛋白表達等作用,這可能是運動改善高脂血癥的機制。
關(guān)于運動訓(xùn)練對Ghrelin水平的影響報道不太一致。2005年,Leidy等研究有氧運動后,Ghrelin與身體指數(shù)、瘦體重、體脂呈負(fù)相關(guān)[6]。但之前也有報道稱運動導(dǎo)致的體重丟失與循環(huán)Ghrelin水平的增高無關(guān)。Robertson等研究認(rèn)為循環(huán)Ghrelin濃度對體重變化敏感,而對運動訓(xùn)練刺激不敏感[7]。Andersson觀察到,大鼠在進行運動后即刻血清Ghrelin濃度增加,經(jīng)1 h的恢復(fù)期后Ghrelin濃度恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。
本研究顯示:高脂飲食大鼠空腹血清Ghrelin水平顯著低于正常對照組,這可能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)對Ghrelin的敏感性發(fā)生改變。Beck等認(rèn)為:長期攝入高脂飲食可抑制Ghrelin的釋放[8]。本研究表明長期高脂飲食條件下,高脂飲食組Ghrelin分泌明顯下降,而有氧運動組和正常對照組Ghrelin分泌無顯著性差異。這種改變很可能是機體對長期正向能量平衡的適應(yīng)性反應(yīng),即機體通過抑制食欲來控制體重的繼續(xù)增加。本實驗中,長期高脂喂養(yǎng),有可能使大鼠胃-下丘腦食欲調(diào)節(jié)軸的功能發(fā)生改變,抑或使參與調(diào)節(jié)表達的其它神經(jīng)肽類物質(zhì)發(fā)生變化,從而使得在食欲調(diào)節(jié)方面的功能被削弱。長時間耐力運動會導(dǎo)致血糖、血脂降低,體內(nèi)能源物質(zhì)耗竭,也會導(dǎo)致中樞和外周Ghrelin濃度的上升,促進攝食行為。
由此看來,大鼠的Ghrelin分泌能對運動刺激產(chǎn)生應(yīng)答,但Ghrelin與運動之間關(guān)系的研究剛剛起步,大鼠調(diào)控Ghrelin分泌的機制是否與人類相同、運動對Ghrelin濃度的影響是否與運動方式、運動導(dǎo)致的能量平衡變化、生長激素(GH)分泌的調(diào)控以及Ghrelin的兩種存在形式N端去辛?;疓hrelin與N端辛?;疓hrelin比例失調(diào)等的關(guān)系還有待進一步研究。
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