曹姣 肖國(guó)強(qiáng) 陳曉光

1 廣東第二師范學(xué)院體育學(xué)院（廣州 510303）

2 華南師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院 3廣東醫(yī)學(xué)院

不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠肝臟氧化應(yīng)激和脂聯(lián)素及其受體的影響

曹姣1肖國(guó)強(qiáng)2陳曉光3

1 廣東第二師范學(xué)院體育學(xué)院（廣州 510303）

2 華南師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院 3廣東醫(yī)學(xué)院

目的：探討三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠肝臟氧化應(yīng)激及脂聯(lián)素/脂聯(lián)素受體等相關(guān)指標(biāo)的影響。方法：經(jīng)16周高脂飼料喂養(yǎng)構(gòu)建肥胖大鼠模型，32只模型鼠分為高脂安靜組（HF，8只）、小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組（HS組，8只）、中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組（HM組，8只）和遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組（HI組，8只），另外選取正常對(duì)照組（NC組）大鼠8只。運(yùn)動(dòng)方式采用跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)跑速為10 m/min，中等強(qiáng)度跑速為15 m/min，遞增負(fù)荷強(qiáng)度為10 m/min的速度運(yùn)動(dòng)20min、20 m/min的速度運(yùn)動(dòng)20min、28～30 m/min的速度運(yùn)動(dòng)20min。運(yùn)動(dòng)組每周運(yùn)動(dòng)5天，每次1小時(shí)。干預(yù)持續(xù)6周后檢測(cè)各組大鼠體重，肝臟超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白介素6（IL-6）、脂聯(lián)素受體I（AR1）、AR2，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、脂聯(lián)素、甘油三酯（TG）、膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、自由脂肪酸（FFA）等指標(biāo)。結(jié)果：與NC組比較，HF組大鼠體重、TG、TC、LDLC、FFA含量、ALT活性、AST活性以及MDA、TNF-α和IL-6表達(dá)均顯著性升高（P＜0.05或P＜0.01），HDL-C含量、SOD活性、血清脂聯(lián)素水平及AR1、AR2表達(dá)均顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01）；與HF組比較，HS、HM和HI組體重、血清TG、LDL-C、FFA含量及肝臟ALT含量、MDA、TNF-α、IL-6表達(dá)均顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01），SOD活性、脂聯(lián)素水平及AR1、AR2表達(dá)均顯著性升高（P＜0.05或P＜0.01），僅HM組HDL-C含量顯著升高（P＜0.05）；與HS組和HI組比較，HM組FFA含量、MDA表達(dá)進(jìn)一步降低（P＜0.05），脂聯(lián)素水平、AR2進(jìn)一步增加（P＜0.05）。結(jié)論：有氧運(yùn)動(dòng)能有效改善高脂飲食所致的肥胖大鼠脂代謝異常，提高肝臟抗氧化酶活性，增強(qiáng)自由基清除能力，預(yù)防肝細(xì)胞炎癥損傷，改善肝臟代謝功能紊亂，其中中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)優(yōu)于小強(qiáng)度或遞增負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，其機(jī)制可能是通過(guò)增加血清脂聯(lián)素進(jìn)一步激活肝臟脂聯(lián)素受體2有關(guān)。

不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)；氧化應(yīng)激；脂聯(lián)素；脂聯(lián)素受體2；肥胖大鼠

肥胖已經(jīng)成為一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病，常繼發(fā)性引起脂肪肝、心臟病、糖尿病、癌癥、炎癥和代謝綜合征等的發(fā)生[1，2]。研究顯示，多種因素可導(dǎo)致肥胖，其中作用最為顯著的是膳食結(jié)構(gòu)與生活方式因素的改變。既往研究顯示，長(zhǎng)期的高脂飲食可通過(guò)激活脂肪細(xì)胞NADPH酶，加速活性氧過(guò)量產(chǎn)生[3]。活性氧（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生增加可促使肝臟腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）、白介素6（interleukin-6，IL-6）等脂肪細(xì)胞因子表達(dá)升高，造成肝細(xì)胞功能異常，進(jìn)一步引起肝臟脂代謝系統(tǒng)功能紊亂[4]。脂聯(lián)素為一種分子量為30 kDa的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)包含一個(gè)C-末端的球狀結(jié)構(gòu)域和一個(gè)類似膠原的N-末端結(jié)構(gòu)域。經(jīng)顯示，脂聯(lián)素能抑制單核細(xì)胞粘附到內(nèi)皮細(xì)胞，同時(shí)可將巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞，激活內(nèi)皮細(xì)胞功能，抑制TNF-α表達(dá)，具有高抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[5]，此外，它與肥胖、胰島素抵抗（insulin resistance，IR）也存在相關(guān)[6]。

有氧運(yùn)動(dòng)具有多種有益于健康的效應(yīng)，如維持體重正常、抗炎癥[7]，此外，還能加強(qiáng)機(jī)體清除過(guò)量自由基，提高抗氧化酶活性，增強(qiáng)抗氧化能力，維持機(jī)體自由基的產(chǎn)生與清除間的平衡，減少氧化應(yīng)激對(duì)肝臟脂代謝造成的損傷[8，9]。然而在眾多不同形式的運(yùn)動(dòng)中，何種強(qiáng)度對(duì)肥胖機(jī)體產(chǎn)生的影響的效應(yīng)最佳？不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)其肝臟脂代謝和細(xì)胞因子表達(dá)影響程度如何？其具體作用機(jī)制怎樣？尚不清楚。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)采取不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式，探討其對(duì)高脂飲食所致的肥胖大鼠脂代謝紊亂、肝臟脂肪細(xì)胞分泌因子的影響及相關(guān)機(jī)制，旨在為高脂飲食所致肝臟脂代謝紊亂相關(guān)疾病的防治提供實(shí)驗(yàn)參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組和肥胖模型構(gòu)建

2月齡SPF級(jí)雄性SD大鼠46只均選自廣州中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，許可證號(hào)：SCXK（粵）2011-0020，體重178±14 g。大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后隨機(jī)分為正常飲食對(duì)照組（NC組，8只）和高脂組（H組，38只）。適應(yīng)性喂養(yǎng)期間所有大鼠喂以普通飼料，實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物房進(jìn)行自然光照，室內(nèi)溫度保持25℃左右，濕度為50%。實(shí)驗(yàn)期間大鼠自由飲食飲水，正常飲食對(duì)照組進(jìn)行固體普通飼料喂養(yǎng)，高脂組大鼠進(jìn)行高脂飼料喂養(yǎng)。高脂飼料由廣東省動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，配方成分為：蔗糖5%、豬油18%，蛋黃粉15%，膽酸鈉0.5%，膽固醇1%，基礎(chǔ)飼料60.5%，其中脂肪供能占58.3%。

高脂組大鼠經(jīng)16周高脂飼料喂養(yǎng)，體重超過(guò)普通飼料喂養(yǎng)大鼠平均體重的1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差的大鼠即為肥胖模型大鼠[10]。之后將造模成功的32只肥胖大鼠隨機(jī)分成高脂安靜組（HF組，8只），高脂小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組（HS組，8只），高脂中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組（HM組，8只）和高脂遞增負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組（HI組，8只）。造模成功后的所有高脂組大鼠均采用普通飼料喂養(yǎng)。

1.2 運(yùn)動(dòng)方案

運(yùn)動(dòng)組大鼠采取無(wú)坡度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的方式，經(jīng)適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)1周后開始正式運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，小強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制跑臺(tái)速度為10 m/min，相當(dāng)30%VO2max強(qiáng)度；中等強(qiáng)度控制跑臺(tái)速度為15 m/min，相當(dāng)50%VO2max強(qiáng)度；遞增負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)方式為10 m/min運(yùn)動(dòng)20min，20 m/min運(yùn)動(dòng)20min，28～30 m/min運(yùn)動(dòng)20min。運(yùn)動(dòng)共持續(xù)6周，每周5次，每次1 h[11]。NC組和HF組大鼠均不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)。

1.3 Lee’ s指數(shù)及血清各指標(biāo)的測(cè)定

由專人測(cè)量大鼠的體質(zhì)量與體長(zhǎng)（鼻至肛門的長(zhǎng)度），每只大鼠測(cè)3次，取較為相近的兩次值，計(jì)算平均值，依公式Lee’s指數(shù) = 體質(zhì)量（g）1/3×103/ 體長(zhǎng)（cm），計(jì)算Lee’s指數(shù)[12]。

大鼠取材前禁食12 h，經(jīng)10%水合氯醛（0.35～0.40 mL/kg）腹腔注射麻醉后，打開腹腔進(jìn)行腹主動(dòng)脈取血，將血液置于抗凝管中靜置10min左右，于高速離心機(jī)內(nèi)，4℃、3500 rpm離心15min，制備血清，-80℃冰箱保存，待測(cè)血清各指標(biāo)。其中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine transaminase，ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase，AST）、血清甘油三酯（triglyceride，TG）、膽固醇（cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoproteincholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoproteincholesterol，LDL-C）、自由脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）采用比色法，按照試劑盒說(shuō)明書在全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)試。

血清脂聯(lián)素的測(cè)定采用雙抗體夾心ABC-ELISA法。測(cè)定過(guò)程為：每孔各加入標(biāo)準(zhǔn)品和血清100 μl，將反應(yīng)板充分混勻后置 37℃120min；洗板，每孔中加入一抗100 μl；將反應(yīng)板充分混勻后置 37℃ 60min；洗板，每孔加酶標(biāo)抗體工作液 100 μl。將反應(yīng)板置37℃ 30min；洗板，每孔加入底物100 μl，置 37 ℃暗處反應(yīng)15min；每孔加入100 μl終止液混勻；30min內(nèi)用酶標(biāo)儀在 450 nm處測(cè)吸光值。

1.4 肝指數(shù)、肝臟TNF- α和IL- 6的測(cè)定

打開大鼠胸腔取肝組織，稱取肝濕重，肝指數(shù)（%）=（肝濕重/體重）×100%；之后取每只大鼠肝中葉相同部位的肝臟組織切成1.0cm×1.0cm×1.0cm，經(jīng)0.9%的生理鹽水中清洗干凈，置于10%中性甲醛溶液固定24～48 h，用于制備肝臟組織病理學(xué)切片，待測(cè)TNF-α和IL-6。

TNF-α、IL-6指標(biāo)用免疫組織化學(xué)法測(cè)試。測(cè)試過(guò)程為：肝臟組織固定、脫水、浸蠟、包埋、切片；脫蠟，水化；PBS沖洗3次×5min；3%H2O2封閉，室溫10min；PBS沖洗，抗原微波修復(fù)；10%山羊血清（0.1 Mpbs配制，加0.1%的Triton-100液）孵育，室溫20min～1 h；滴加一抗（0.1 Mpbs配制，加濃度為0.1%的Triton-100液，4℃過(guò)夜；加二抗，室溫孵育3 h；DAB顯色；蘇木精復(fù)染，鹽酸酒精分化；自來(lái)水沖洗10～15min；脫水，透明，封片。應(yīng)用CK40-F2000型顯微鏡觀察肝臟切片，每張切片隨機(jī)選取5個(gè)視野，400倍光鏡下觀察記錄5組大鼠肝臟TNF-α、肝臟IL-6陽(yáng)性細(xì)胞染色情況，使用Image-ProPlus圖像處理軟件進(jìn)行圖像采集與分析，分析結(jié)果以染色平均光密度值表示。

1.5 肝組織超氧化物岐化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和脂聯(lián)素受體的測(cè)定

取部分肝中葉用錫箔紙分塊包裹，液氮（-80℃）保存，待測(cè)肝組織超氧化物岐化酶（SOD）、丙二醛（MDA）和肝臟脂聯(lián)素受體。將肝組織加入適量生理鹽水搗碎，用電動(dòng)攪拌器帶動(dòng)的玻璃勻漿器制成10%組織勻漿，以上操作均在0～4℃水浴中進(jìn)行。離心10分鐘，取上清液。SOD采用黃嘌呤氧化酶法測(cè)試。先設(shè)定對(duì)照管（兩管）和測(cè)試管，測(cè)試管中加入上清液，取樣量均為30 μl，加入樣品和試劑的順序依試劑盒說(shuō)明，混勻后37℃水浴40min，再加顯色劑Znil，混勻，10min置入722分光光度計(jì)550 nm下比色測(cè)定吸光度值。MDA采用硫代巴比妥酸法。先將等量的標(biāo)準(zhǔn)品、無(wú)水乙醇、肝組織上清液分別加入試管中。按試劑盒要求分別加入試劑和樣品?；靹蚝?5℃水浴40min，取出后冷卻，4000 rpm離心10min，取上清532 nm處比色測(cè)定吸光度值。

肝臟脂聯(lián)素受體Ⅰ（AR1）和脂聯(lián)素受體Ⅱ（AR2）蛋白表達(dá)采用western blot法測(cè)定。先取1.5 ml離心管，按每稱取 100 mg組織，加入 1 mL RIPA、10 μl 100 mM 的PMSF和10 μl磷酸酶抑制劑，勻漿；4℃12000 r/min離心30min；BCA試劑盒總蛋白定量；取100 μL的組織裂解液，加25 μl 5×電泳上樣緩沖液；沸水浴5min，12000 r/min離心3min，上樣；電泳約30min；轉(zhuǎn)膜；洗滌，用5%脫脂奶粉室溫封閉30min，4℃過(guò)夜；加已稀釋好的兔抗體AR1和AR2（1：200）（稀釋液含2%的BSA），4℃過(guò)夜；洗膜；加5 ml 1：5000稀釋（稀釋液含2%的脫脂奶粉）的羊抗兔二抗，37℃反應(yīng)1 h；加入ECL化學(xué)發(fā)光試劑，放入X射線暗盒，置于暗房；浸透晃洗膠片；自來(lái)水浸泡，晾干。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所得數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 16.0和Excel 2003統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，采用單因素方差分析和配對(duì)樣本T檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）來(lái)表示，顯著性水平為P＜0.05，非常顯著性水平為P＜0.01。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠體重和血清脂代謝相關(guān)指標(biāo)變化

如表1所示，造模前，大鼠的體重表現(xiàn)為：NC組和高脂組兩組之間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），經(jīng)16周造模后，與NC組比較，高脂組大鼠體重、Lee’指數(shù)非常顯著性升高（P＜0.01），且體重超過(guò)普通飼料喂養(yǎng)大鼠（NC組）平均體重的1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差。

表1 造模前后正常對(duì)照組（NC組）和高脂組大鼠體重和Lee’指數(shù)比較

如表2所示，與NC組比較，HF組體重、TG、TC、LDL-C和FFA均非常顯著升高（P＜0.01），HDL-C顯著降低（P＜0.05）。與HF組比較，HS組、HM組、HI組大鼠的體重、TG、LDL-C和FFA顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01），HM組HDL-C顯著性升高（P＜0.05）；與HS組、HI組比較，HM組大鼠血清FFA顯著性降低（P＜0.05）。

表2 干預(yù)后各組大鼠體重和血清脂代謝相關(guān)指標(biāo)比較

2.2 各組大鼠肝重指數(shù)及血清ALT、AST的變化

如表3所示，與NC組比較，HF組肝重指數(shù)、ALT、AST顯著性升高（P＜0.05或P＜0.01）。與HF組比較，HS、HM和HI組肝重指數(shù)、ALT含量顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01），除HS組外，HM和HI三組大鼠AST含量均呈顯著降低（P＜0.05）。

表3 各組大鼠肝重指數(shù)及ALT、AST指標(biāo)比較

2.3 各組大鼠肝臟氧自由基代謝的變化

如表4所示，與NC組比較，HF組SOD活性非常顯著性下降（P＜0.01），MDA含量非常顯著性升高（P＜0.01）。與HF組比較，HS組、HM組和HI組大鼠肝臟SOD活性顯著升高（P＜0.01），MDA含量呈非常顯著降低（P＜0.01），其中，與HS組、HI組比較，HM組大鼠肝臟MDA含量均呈顯著性下降（P＜0.05）。

表4 各組大鼠肝臟SOD活性和MDA含量比較

2.4 各組大鼠肝臟TNF- α表達(dá)的變化

如圖1所示，各組大鼠肝臟TNF-α蛋白陽(yáng)性產(chǎn)物呈棕褐色細(xì)顆粒狀，主要定位于細(xì)胞質(zhì)，其中NC組未見棕色顆粒，表達(dá)呈陰性，HF組中存在明顯的棕色顆粒狀區(qū)域，呈強(qiáng)陽(yáng)性。如表5所示，與NC組比較，HF組TNF-α表達(dá)非常顯著性升高（P＜0.01）。與HF組比較，HS組和HI組TNF-α表達(dá)顯著性降低（P＜0.05），HM組表達(dá)非常顯著性降低（P＜0.01）。

圖1 各組大鼠肝組織TNF-α免疫組化染色結(jié)果（DAB顯色，×400）

表5 各組大鼠肝臟TNF-α表達(dá)的比較

2.5 各組大鼠肝組織IL- 6表達(dá)的變化

如圖2所示，各組大鼠肝臟IL-6蛋白陽(yáng)性產(chǎn)物呈棕褐色細(xì)顆粒狀，主要定位于細(xì)胞質(zhì)，其中NC組中未見棕色顆粒，表達(dá)呈陰性，HF組中存在明顯的棕色顆粒狀區(qū)域，呈強(qiáng)陽(yáng)性。如表6所示，與NC組比較，HF組IL-6表達(dá)非常顯著性升高（P＜0.01）。與HF組比較，HS、HM和HI組IL-6表達(dá)顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01）。

圖2 各組大鼠肝組織IL-6免疫組化染色結(jié)果（DAB顯色，×400）

表6 各組大鼠肝臟IL-6表達(dá)的比較

2.6 各組大鼠血清脂聯(lián)素及肝臟脂聯(lián)受體水平

2.6.1 各組大鼠血清脂聯(lián)素水平

如表7所示，與NC組比較，HF組大鼠血清脂聯(lián)素水平非常顯著下降（P＜0.01）。與HF組比較，HS組、HM組和HI組大鼠血清脂聯(lián)素水平顯著升高（P＜0.05或P＜0.01）；與HS組比較，HM組大鼠血清脂聯(lián)素水平顯著升高（P＜0.05）。

表7 各組大鼠血清脂聯(lián)素水平比較

2.6.2 各組大鼠肝脂聯(lián)素受體 I（AR 1）和受體 II（AR 2）蛋白表達(dá)的變化

如圖3、圖4所示，與NC組比較，HF組大鼠肝臟AR1蛋白顯著性降低（P＜0.05），AR2非常顯著性降低（P＜0.01）；與HF組比較，HS、HM、HI組大鼠肝臟AR1蛋白顯著性增加（P＜0.05），HI組大鼠肝臟AR2蛋白表達(dá)顯著性增加（P＜0.05），而HS、HM組大鼠肝臟AR2蛋白表達(dá)非常顯著性增加（P＜0.01）；與HS組、HI組比較，HM組大鼠肝臟AR2蛋白表達(dá)顯著性增加（P＜0.05）。

圖3 各組大鼠肝臟AR1蛋白的相對(duì)表達(dá)量

圖4 各組大鼠肝臟AR2蛋白的相對(duì)表達(dá)量

3 討論

3.1 三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠體重、血脂的影響

有研究顯示，規(guī)律的有氧運(yùn)動(dòng)具有增加能量消耗，增強(qiáng)機(jī)體降脂[8]、抗氧化[9]、抗炎能力[7]等功能，因而在減少肥胖相關(guān)疾病患病風(fēng)險(xiǎn)中起著關(guān)鍵作用。本研究通過(guò)16周的高脂飲食成功構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)型肥胖大鼠模型，表現(xiàn)為體重非常顯著增加，且超過(guò)普通飼料喂養(yǎng)大鼠平均體重的1.4倍標(biāo)準(zhǔn)差。經(jīng)過(guò)6周的干預(yù)后，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與HF組比較，三種不同運(yùn)動(dòng)干預(yù)組的體重、TG、LDL-C和FFA顯著性降低（P＜0.05或P＜0.01），僅有HM組的HDL-C顯著性增加（P＜0.05）；與其他兩組比較，HM組的FFA進(jìn)一步降低（P＜0.05）。表明中等強(qiáng)度干預(yù)降低肥胖大鼠體重和改善肥胖大鼠脂代謝紊亂優(yōu)于小強(qiáng)度和遞增負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，其原因可能是后兩種強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)脂肪動(dòng)員能力較弱有關(guān)。HS組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低，只能在運(yùn)動(dòng)開始之初對(duì)體重造成一定的影響，至機(jī)體適應(yīng)該運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)便會(huì)出現(xiàn)該強(qiáng)度對(duì)機(jī)體產(chǎn)生刺激不足，糖原供能可滿足機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量需求，而脂肪動(dòng)員較少[13]；HI組在有氧運(yùn)動(dòng)前期，由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度小、運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，不足以動(dòng)用機(jī)體脂肪供能[14]，而后期由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，可能主要以無(wú)氧供能系統(tǒng)中的糖酵解供能為主，仍未動(dòng)用脂肪供能[15]。

3.2 三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠肝功能及肝臟氧自由基代謝的影響

MDA是判定脂質(zhì)過(guò)氧化水平和氧化損傷程度的重要指標(biāo)，SOD是機(jī)體消除自由基的一種抗氧化酶，在對(duì)抗自由基過(guò)程中起著第一道防線的作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高脂安靜組（HF組）大鼠肝臟的肝重指數(shù)、MDA、血清AST、ALT水平顯著升高，SOD活性降低（P＜0.05或P＜0.01），表明高脂飲食所致肥胖大鼠肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物生成增加，體內(nèi)自由基含量升高，氧化-抗氧化系統(tǒng)代謝失衡而出現(xiàn)氧化應(yīng)激，引起肝功能損害，這與國(guó)外某些研究結(jié)果相一致[16]。經(jīng)6周不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，研究顯示，HS、HM、HI組大鼠肝重指數(shù)、MDA、血清TG、ALT含量均呈現(xiàn)顯著下降（P＜0.05），SOD活性非常顯著性增加，表明不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)均能改善肥胖大鼠肝臟的脂質(zhì)過(guò)氧化，其中HM組MDA含量下降幅度最大，而HI組幅度最小。其原因可能是小強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)可以增強(qiáng)機(jī)體的防御能力，并且運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體氧運(yùn)輸能力提高，組織血供增多，自由基生成減少，但不足以達(dá)到使機(jī)體抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生適應(yīng)性變化的閾值，長(zhǎng)期以此強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，無(wú)法提高機(jī)體各組織器官的興奮性，雖然抗氧化酶活性提高幅度較大，但MDA的消除效果不明顯[17]。中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體抗氧化能力、自由基消除的能力，使脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物含量下降，調(diào)節(jié)氧化-抗氧化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，降低機(jī)體脂毒性[18]。然而，遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)相比其他的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，機(jī)體耗氧量相對(duì)增加，機(jī)體處于缺氧狀態(tài)反而增加了自由基的產(chǎn)生量，過(guò)量的自由基攻擊膜不飽和脂肪酸，MDA產(chǎn)生增加進(jìn)入組織器官使蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)出現(xiàn)氧化損傷，為抵制自由基，抗氧化酶過(guò)度消耗，不利于肥胖大鼠肝臟氧化應(yīng)激的較好改善[18，19]。值得一提的是，遞增負(fù)荷強(qiáng)度組大鼠與肥胖組相比，體重顯著性降低，分析其原因可能與食欲激素的平衡調(diào)節(jié)變化有關(guān)，遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)一方面通過(guò)血液重新分配，抑制胃饑餓素的分泌；另一方面，通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞因子的釋放、改善交感神經(jīng)系統(tǒng)活性以及骨骼肌代謝，介導(dǎo)酪酪肽（peptide YY，PYY）和胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）等厭食信號(hào)激素的分泌，減少進(jìn)食，最終出現(xiàn)能量負(fù)平衡，體重減輕[19]。

3.3 三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠肝臟脂肪細(xì)胞分泌因子及脂聯(lián)素/脂聯(lián)素受體的影響

TNF-α是腫瘤壞死因子之一，它是腫瘤壞死因子家族中的重要一員，可促進(jìn)T細(xì)胞產(chǎn)生各種炎癥因子。它的主要功能是：激活其他細(xì)胞因子，并且調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖、壞死或凋亡，這對(duì)于脂代謝有著積極的作用[20]。IL-6是脂肪細(xì)胞分泌因子中的一種多效能細(xì)胞因子，是能量代謝平衡中重要的調(diào)節(jié)因子，不僅是促炎癥的細(xì)胞因子參與炎癥的發(fā)生，而且在肝臟中，還能通過(guò)引起運(yùn)動(dòng)急性反應(yīng)，造成肝細(xì)胞損傷[21]。Jung S[22]、Nepal S[23]等研究發(fā)現(xiàn)，高脂引起的血脂異常包括高膽固醇血癥、脂蛋白-α分泌異常，以及TNF-α、IL-6等炎性因子增加，可通過(guò)激發(fā)Kupffer細(xì)胞的活性，分泌出更多的細(xì)胞因子，引起肝臟功能損傷。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示（如表5、表6），與NC組比較，HF組TNF-α、IL-6表達(dá)非常顯著性升高（P＜0.01）。適度運(yùn)動(dòng)可降低肥胖大鼠肝臟TNF-α、IL-6含量，減輕肝臟損傷[19]，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組中，HS和HI組大鼠TNF-α、IL-6表達(dá)較HF組明顯降低（P＜0.05或P＜0.01），而HM組具有進(jìn)一步降低的趨勢(shì)（P＞0.05），表明中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可能較好地降低肥胖大鼠體脂含量，提高肝臟抗氧化能力，減輕肝細(xì)胞炎癥損傷程度，最終改善肝臟功能，可能與TNF-α、IL-6水平降低有關(guān)。

脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)上與補(bǔ)體系統(tǒng)蛋白和TNF-α相關(guān)，這是一組蛋白質(zhì)家族中的亞型成員，又名為CTRP（C1q/TNF結(jié)合物）。脂聯(lián)素是APM1基因的產(chǎn)物，由244個(gè)氨基酸組成，又稱為GBP-28、ADOPOQ和ACRP30。這一蛋白主要由脂肪細(xì)胞分泌，起著調(diào)節(jié)能量穩(wěn)態(tài)[24]、糖脂代謝[24]和抗炎效應(yīng)[25]。相比其他的脂肪細(xì)胞分泌因子，在胰島素抵抗和肥胖疾病中，脂聯(lián)素表達(dá)和在血漿中的濃度減少。脂聯(lián)素能抑制單核細(xì)胞粘附到內(nèi)皮細(xì)胞，同時(shí)可將巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞，激活內(nèi)皮細(xì)胞功能，抑制TNF-α表達(dá)，具有高抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[5]。脂聯(lián)素水平和肥胖、胰島素抵抗（IR）相關(guān)[6]，研究報(bào)道[26]，高脂喂養(yǎng)大鼠的血清脂聯(lián)素降低，而其注射脂聯(lián)素則出現(xiàn)脂肪變性改善，減輕炎癥的嚴(yán)重程度。脂聯(lián)素可能通過(guò)抑制脂肪合成的兩個(gè)關(guān)鍵酶：乙酰輔酶A和脂肪酸合酶[27]，抑制TNF-α在肝臟合成，促進(jìn)肝臟內(nèi)脂肪氧化[28]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HF組大鼠血清脂聯(lián)素水平非常顯著性降低（P＜0.01），而HS組、HM組或HI組大鼠血清脂聯(lián)素水平出現(xiàn)不同程度的增加（P＜0.05或P＜0.01），提示有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，高脂飲食所致肥胖大鼠肝臟炎癥狀態(tài)減輕可能與脂聯(lián)素的水平有關(guān)。

脂聯(lián)素發(fā)揮作用需通過(guò)受體的介導(dǎo)，機(jī)體內(nèi)的脂聯(lián)素的受體主要包括兩種，分別為AR1和AR2。這些受體有7個(gè)跨膜部分，但功能上不同于G蛋白偶聯(lián)受體。不同組織器官中AR1和AR2表達(dá)不一，如在骨骼肌中，主要表達(dá)的受體是AR1，而在肝臟中，AR2為主要表達(dá)受體[29]。Bullen等[30]研究顯示，隨齡增加或高脂肪飲食都可引起脂聯(lián)素減少，AR1和AR2的水平增加。Oliveira等研究顯示，高脂飲食大鼠的肝臟的AR2 mRNA表達(dá)呈現(xiàn)了2倍的增加，而AR1 mRNA以及AR1、AR2蛋白表達(dá)均無(wú)顯著性變化[31]。Li等[32]、Ma等[33]研究顯示，非酒精性脂肪肝大鼠肝臟AR1和AR2蛋白表達(dá)均顯著性降低，而AR2下降更為明顯。本實(shí)驗(yàn)采用高脂飲食成功構(gòu)建肥胖大鼠，結(jié)果顯示，肥胖大鼠肝臟中AR1和AR2均非常顯著性降低，其中AR2降低更加明顯。經(jīng)6周的不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，測(cè)得大鼠血清脂聯(lián)素及其肝臟內(nèi)受體的表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)可對(duì)肥胖大鼠的脂聯(lián)素及其受體進(jìn)行正向調(diào)節(jié)作用，其中各運(yùn)動(dòng)組AR1、AR2表達(dá)均增加（P＜0.05或P＜0.01），AR2增加更加顯著（P＜0.05），三種不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組增加最為顯著。

由此可見，肥胖機(jī)體脂質(zhì)代謝紊亂，可引起肝臟氧化應(yīng)激加強(qiáng)和肝臟炎癥增加，兩者之間相互影響，共同參與肝臟功能損害過(guò)程，有氧運(yùn)動(dòng)特別是中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)作為一種非藥理學(xué)的干預(yù)方法，對(duì)肥胖所致的脂質(zhì)代謝紊亂引起的肝功能損害起保護(hù)作用，其中脂聯(lián)素作為一種對(duì)機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性起防御保護(hù)作用的細(xì)胞因子，其與受體結(jié)合特別是AR2的結(jié)合可能發(fā)揮重要作用。Alba等研究發(fā)現(xiàn)[34]，巨噬細(xì)胞上的AR數(shù)量受到PPARγ調(diào)控作用。Jian等研究顯示，脂聯(lián)素與其相應(yīng)的受體結(jié)合后，可激活A(yù)MP活化的蛋白激酶（adenosine monophosphate activated protein inase，AMPK）及有絲分裂原活化蛋白激酶P38兩個(gè)途徑，引起下游一系列信號(hào)分子的改變，使乙酰輔酶A羧化酶（acetyl-coA carboxylase，ACC）和過(guò)氧化酶體增殖物激活受體α（peroxidase proliferate activated receptor α，PPARα）磷酸化，介導(dǎo)線粒體生物合成和脂肪酸氧化加強(qiáng)，改善胰島素抵抗等多種生物學(xué)功能[35]。據(jù)此推測(cè)，有氧運(yùn)動(dòng)改善肝臟脂質(zhì)代謝紊亂引起的肝功能損害過(guò)程中，脂聯(lián)素受體表達(dá)的調(diào)控以及脂聯(lián)素與其相應(yīng)受體結(jié)合后的信號(hào)通路可能與這些因子相關(guān)，對(duì)此還有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

有氧運(yùn)動(dòng)能增強(qiáng)高脂飲食所致的肥胖大鼠肝臟抗氧化酶活性，增強(qiáng)自由基清除能力，預(yù)防肝細(xì)胞炎癥損傷，改善脂代謝異常及功能紊亂，其中中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)優(yōu)于小強(qiáng)度或遞增負(fù)荷強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，其機(jī)制可能與血清脂聯(lián)素含量增加激活肝臟AR2介導(dǎo)下游信號(hào)通路有關(guān)。

[1]Jodayree S，Patterson ZR，MacKay H，et al.Blood and liver antioxidant capacity of mice fed high fat diet supplemented with digested oatbran proteins[J].IntJFood Sci Nutr Eng，2014，4（1）：9-14.

[2]Ansari JA，Bhandari U，Pillai K，et al.Effect of rosuvastatin on obesity-induced cardiac oxidative stress in Wistar rats-A preliminary study[J].Indian J Exper Biol，2012（50）：216-222.

[3]ZuoX，Tian C，ZhaoN，etal.Teapolyphenolsalleviate high fat and high glucose-induced endothelial hyperpermeability by attenuating ROS production via NADPH oxidase pathway[J].BMC Res Notes，2014，7：120.

[4]Evans CC，LePard KJ，Kwak JW，et al.Exercise prevents weight gain and alters the gut microbiota in a mouse model of high fat diet-induced obesity[J].PLoS One，2014，9（3）：e92193-e92214.

[5]Recasens M，Ricart W，F(xiàn)ernández-Real JM.Obesity and inflammation[J].Rev Med Univ Navarra，2004，48（2）：49-54.

[6]Balsan GA，Vieira JL，Oliveira AM，et al.Relationship between adiponectin，obesity and insulin resistance[J].Rev Assoc Med Bras，2015，61（1）：72-80.

[7]孫婧瑜，漆正堂，丁樹哲.FAT/CD36、AMPK和PGC-1α在運(yùn)動(dòng)干預(yù)高脂飲食性肥胖中的作用機(jī)制[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2013，32（2）：174-177.

[8]Promrat K，Kleiner DE，Niemeier HM，et al.Randomized controlled trial testing the effects of weight loss on nonalcoholic steatohepatitis[J].Hepatology，2010，51（1）：121-129.

[9]Jinhee W，Sunghwun K.Diet change and exercise enhance protein expression of CREB，CRTC 2 and lipolitic enzymes in adipocytes of obese mice[J].Lipids Health Dis，2016，15（1）：147.

[10]汪軍，姚珂，王瑞元.8周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖大鼠血漿和下丘腦神經(jīng)肽Y蛋白及其基因表達(dá)的影響[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2008，27（6）：707-710.

[11]Bedford TG，Tipton CM，Wilson NC，et al.Maxium oxyen consumption of rats nd its changes with various experitmentalprocedures[J].ApplPhysiol，1979，47（6）：1278-1283.

[12]董乃相，張書義，梁玉磊，等.針刺對(duì)不同性別單純性肥胖大鼠 Lee's指數(shù)與Leptin含量的影響[J].中醫(yī)學(xué)報(bào)，2015，205（30）：846-848.

[13]Venables MC，Achten J，Jeukendrup A.Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women：a cross-sectional study[J].J Appl Physiol，2005，98（1）：160-167.

[14]Hyeon KK，Karina A，Hiroki T，et al.Effects of Different Intensities of Endurance Exercise in Morning and Evening on the Lipid Metabolism Response[J].J Sports Sci Med，2016，15（3）：467-476.

[15]肖國(guó)強(qiáng)，曹姣.運(yùn)動(dòng)與能量代謝[D].北京：人民體育出版社，2014.

[16]Ozata M，Mergen M，Oktenli C，et al.Increased oxidative stressand hypozincemia in male obesity[J].Clin Biochem，2002，35（8）：627-631.

[17]Choi EY，Cho YO.The influence of different durations of aerobic exercise on fuel utilization，lactate level and antioxidant defense system in trained rats[J].Nutr Res Pract，2014，8（1）：27-32.

[18]Guo R，Liong EC，So KF，et al.Beneficial mechanisms of aerobic exercise on hepatic lipid metabolism in non-alcoholic fatty liverdisease[J].Hepatobiliary PancreatDis Int，2015，14（2）：139-144.

[19]Hazell TJ，Islam H，Townsend LK，et al.Effects of exercise intensity on plasma concentrations of appetite-regulating hormones：Potential mechanisms[J].Appetite，2016，98（1）：80-88.

[20]Jamaluddin M ，Wang S，Boldogh I，et al.TNF-α-induced NF- κB/RelA Ser（276） phosphorylation and enhanceosome formation is mediated by an ROS-dependent PKAc pathway[J].Cell Signal，2007，19（7）：1419-1433.

[21]Lee S，Lee TA，Song SJ，et al.Hyperproduction of IL-6 caused by aberrant TDP-43 overexpression in high-fat diet-induced obese mice[J].FEBS Lett，2015 ，589（15）：1825-1831.

[22]Jung S ，Lee MS，Shin Y，et al.High hydrostatic pressure extract of red ginseng attenuates inflammation in ratswith high-fatdietinduced obesity[J].Prev Nutr Food Sci，2015 ，20（4）：253-259.

[23]Nepal S，Malik S，Sharma AK，et al.Abresham ameliorates dyslipidemia，hepatic steatosis and hypertension in high-fat diet fed rats by repressing oxidative stress，TNF-a and normalizing NO production[J].Exp Toxicol Pathol，2012，64（7-8）：705-712.

[24]Turer AT，Scherer PE.Adiponectin：mechanistic insights and clinicalimplications[J].Diabetologia，2012，55（9）：2319-2326.

[25]OuchiN，Kihara S，Arita Y，et al.Adiponectin an adipocyte derived plasma protein，inhibites endothelial NF-kappa B signaling through ac-AMPK dependent pathway[J].Circulation，2000，102（11）：1296-1301.

[26]Tomita K，Oike Y，Teratani T，et al.Hepatic AdipoR2 signaling plays a protective role against progression of nonalcoholic steatohepatitis in mice[J].Hepatology，2008，48：458-473.

[27]Coletta DK，Sriwijitkamol E，Wajcberg，et al.Pioglitazone stimulates AMP-activated protein kinase signalling and increases the expression of genes involved in adiponectin signalling，mitochondrial function and fat oxidation in human skeletal muscle in vivo：a randomised trial[J].Diabetologia，2009，52（4）：723-732.

[28]Harada K，Shen WJ，Patel S，et al.Resistance to high-fat diet-induced obesity and altered expression of adiposespecific genes in HSL-deficient mice[J].Am J Physiol Endocrinol Metab，2003，285（6）：E1182-E1195.

[29]Yamauchi T，Nio Y，Maki T，et al.Targeted disruption of AdipoR1 and AdipoR2 causes abrogation of adiponectin binding and metabolic actions[J].Nat Med，2007，13（3）：332-339.

[30]Bullen JW，Bluher S，Kelesidis T，et al.Regulation of adiponectin and its receptors in response to development of diet-induced obesity in mice[J].Am J Physiol Endocrinol Metab，2007，292（4）：E1079-E1086.

[31]Oliveira C ，Mattos AB ，Biz C ，et al.High-fat diet and glucocorticoid treatment cause hyperglycemia associated with adiponectin receptor alterations[J].Lipids Health Dis，2011，10：11.

[32]Li ZP，Xu JY，Zheng PY，et al.Hawthorn leaf flavonoids alleviate nonalcoholic fatty liverdisease by enhancing the adiponectin/AMPK pathway[J].Int J Clin Exp Med，2015，8（10）：17295-17307.

[33]Ma H，You GP，Cui F，et al.Effects of a low-fat diet on the hepatic expression of adiponectin and its receptors in rats with NAFLD[J].Ann Hepatol，2015，14（1）：108-117.

[34]Alba FS，Eduardo MS，Mirandeli B，et al.Inflammation，Oxidative Stress，and Obesity[J].Int J Mol Sci，2011，12（5）：3117-3132.

[35]Jian H，Yimin J，Shifeng P，et al.Butyrate alleviates high fat diet-induced obesity through activation of adiponectinmediated pathway and stimulation of mitochondrial function in the skeletal muscle of mice[J].Oncotarget，2016，30，7（35）：56071-56082.

Effects of Exercises of Different Intensity on Oxidative Stress and Adiponectin/Adiponectin Receptors of Livers in Obese Rats

Cao Jiao1，Xiao Guoqiang2，Chen Xiaoguang3
1 School of Physical Education，South China Normal University，Guangzhou 510303，China
2 School of Physical Education，Guangdong University of education，Guangzhou 510006，China
3 Guangdong Medical University，Zhanjiang 524023，China

Xiao Guoqiang，Email：xgqde_100@qq.com

ObjectiveTo discuss effects of three different-intensity exercise on oxidative stress and adiponectin/adiponectin receptor1/2 ofthe liverin obese rats.MethodsThirty-two Sprague-Dawley rats were fed high-lipid fodder and became the obesity model after 16 weeks.Then they were randomly divided into a high-lipid control group（HF），a low-intensity exercise group（HS），a moderate-inten-sity exercise group（HM）and an exercise group with progressive intensity（HI），each of 8.Another 8 rats were chosen into a normal control group（NC）.The speed of treadmill running of group HS and HM was 10m/min and 15m/min respectively，while that of group HI was10m/min for 20min，followed by another 20min at and still another 20min at 28～30m/min，five days a week for 6 weeks.Six weeks later，theweight，alaninetransaminase （ALT），aspartatetransaminase （AST），superoxidedismutase（SOD），malondialdehyde（MDA），tumor necrosis factor alpha（TNF-α），interleukin-6（IL-6），adiponectin receptors1/2，adiponectin，triglyceride （TG），cholesterol（TC），high-density lipoproteincholesterol（HDL-C），low-density lipoproteincholesterol（LDL-C）and free fatty acid（FFA）were tested.ResultsCompared with group NC，significant increase was observed in the average weight，TG，TC，LDL-C，F(xiàn)FA，ALT，AST，MDA，TNF-α and IL-6（P＜0.05 orP＜0.01），while significant decrease was found in the average HDL-C，SOD，adiponectin and adiponectin receptors1/2 of group HF （P＜0.05 orP＜0.01）.Compared with group HF，there was significant decrease in the average weight，TG，LDL-C，F(xiàn)FA，ALT，MDA，TNF-α and IL-6（P＜0.05 orP＜0.01），but significant increase in the average SOD，adiponectin，AR1 and AR2 of group HS，HM and HI（P＜0.05 orP＜0.01），and only HDL-C of group HM increased significantly（P＜0.05）.Compared with group HS and HI，significant decrease was found in the average FFA and MDA （P＜0.05），while significant increase was found in the average adiponectin and AR2 of group HM （P＜0.05）.ConclusionAerobic exercise can improve abnormal hepatic lipid metabolism and oxidative stress，strengthen free radical scavenging capacity，prevent liver cell inflammation injury and ameliorate liver metabolism disorder of obese rats induced by high-lipid fodder.Moreover，the effect of moderate-intensity exercise is superior to low-intensity exercise or exercise with progressive intensity，whose mechanism may be related to further activating liver adiponectin receptor 2 through increasing serum adiponectin.

different intensity exercise，oxidative stress，adiponectin，adiponectin receptor 2，obese rats

2016.10.15

廣東省科學(xué)事業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目（2011B031600010）；廣東省體育局科研項(xiàng)目（GDSS2016115）

第1作者：曹姣，Email：caojiao218@163.com；

肖國(guó)強(qiáng)，Email：xgqde_100@qq.com