房華玉 徐建方 王曉靜 李良 孔喜良 路瑛麗 馮連世

1 國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）

2 曲阜師范大學(xué)（山東曲阜 273165）

由于體力活動(dòng)的減少和/或不科學(xué)的飲食行為引起的肥胖及肥胖并發(fā)癥發(fā)生率急劇增加。大量研究已經(jīng)證明，長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)能夠改善健康和肥胖人群的體成分、心肺功能以及其它與健康相關(guān)的指標(biāo)[1，2]。但長(zhǎng)期單純有氧運(yùn)動(dòng)存在運(yùn)動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程單調(diào)等不足，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的積極性下降，效果下降。隨著探討大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)（high-intensity interval training，HIIT）對(duì)超重青少年[3]、老年人[4]以及慢病人員[5，6]的減脂效果及對(duì)健康影響研究的深入，越來(lái)越多的證據(jù)表明，HIIT能提高機(jī)體有氧能力[7，8]、減少腹部脂肪含量[9-11]、改善胰島素敏感性[6，12]以及久坐老年人的心血管功能和代謝能力[4]。HIIT能激活骨骼肌細(xì)胞自噬[13]，抵抗增齡大鼠肌肉質(zhì)量丟失；影響骨骼肌超氧化物歧化酶2（superoxide dismutase2，SOD2）活性水平，防止骨骼肌氧化損傷[14]；促進(jìn)衰老小鼠腓腸肌蛋白質(zhì)合成，引起肌力增長(zhǎng)[15]。

5'單磷酸腺苷激活蛋白激酶（adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase，AMPK）是細(xì)胞內(nèi)能量變化的感受器[16]，可通過(guò)啟動(dòng)脂肪酸氧化和糖酵解等分解代謝途徑來(lái)增加ATP（adenosine triphosphate，三磷酸腺苷）的產(chǎn)生，同時(shí)亦可以降低脂肪酸和蛋白合成來(lái)減少ATP的消耗，其激活程度與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間成正相關(guān)，且受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響較大[17]。骨骼肌中AMPK的活化能促進(jìn)葡萄糖的攝取和脂肪酸的氧化[18]。過(guò)氧化物酶體增殖受體γ輔助激活因子α（peroxisome proliferators-activated receptor γ co-activator 1 alpha，PGC-1α）作為AMPK的調(diào)控因子可通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體適應(yīng)性產(chǎn)熱、糖脂代謝、血糖平衡[19]，參與線粒體生物合成，提高線粒體的呼吸與氧化能力[20，21]，調(diào)節(jié)脂肪酸氧化，達(dá)到減肥目的。

本研究通過(guò)建立肥胖大鼠模型，觀察HIIT和有氧運(yùn)動(dòng)2種不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)肥胖大鼠體重、腎周和附睪脂肪重量、脂體比、血脂，以及腓腸肌AMPK/PGC-1α mRNA和蛋白表達(dá)的影響，探討不同方式運(yùn)動(dòng)時(shí)AMPK/PGC-1α通路在減脂過(guò)程中的骨骼肌適應(yīng)機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象、分組與訓(xùn)練安排

出生3 周的離乳雄性SD 大鼠，每籠5只，室溫21℃～23℃，濕度40%～60%，自然光照，自由飲食，高脂飼料喂養(yǎng)10周后，驗(yàn)證肥胖模型。肥胖模型驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)[22]：①高脂飲食組大鼠體重超過(guò)普通飲食組20%以上；②高脂飲食組大鼠的Lee's指數(shù)顯著升高，Lee's指數(shù)=體重（g）1/3×1000/體長(zhǎng)（cm）。

肥胖模型驗(yàn)證成功后，繼續(xù)高脂飼料分籠飼養(yǎng)，選取30只肥胖大鼠隨機(jī)分3 組：安靜對(duì)照組（OC 組）、有氧運(yùn)動(dòng)組（OA 組）、大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)組（HIIT 組），每組10只，1周跑臺(tái)適應(yīng)性訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)前測(cè)試VO2max，根據(jù)VO2max 確定相應(yīng)跑速，第4 周結(jié)束后調(diào)整一次跑速。VO2max 測(cè)試采用動(dòng)物氣體代謝分析儀（Oxymax Deluxe System，哥倫布斯，美國(guó)）進(jìn)行；運(yùn)動(dòng)方案根據(jù)Leandro 等[23]的研究進(jìn)行改良。高脂飼料喂養(yǎng)，自由飲食。OC 組大鼠不運(yùn)動(dòng)；OA 組和HIIT 組均進(jìn)行0 坡度跑臺(tái)訓(xùn)練，干預(yù)總時(shí)間為8 周，5次/周。OA 組每天以60%～70%VO2max 速度運(yùn)動(dòng)60 min。HIIT 組先以70% VO2max 速度熱身后，再以90% VO2max、50%VO2max 速度交替訓(xùn)練[24]，最后以70% VO2max 速度進(jìn)行恢復(fù)；跑速根據(jù)VO2max的測(cè)試結(jié)果確定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間以與OA 組運(yùn)動(dòng)距離一致計(jì)算。訓(xùn)練期間每周固定時(shí)間測(cè)量體重。

1.2 取材

最后一次運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)24 h，按0.4 ml/100 g 體重腹腔注射10%水合三氯乙醛溶液麻醉，腹主動(dòng)脈取血，離心取血清用于檢測(cè)血脂指標(biāo)；取腎周和附睪脂肪稱重，計(jì)算脂體比=（腎周脂肪重量+附睪脂肪重量）/體重*100%；取右側(cè)腓腸肌迅速放入液氮中驟冷后-80℃超低溫冰箱保存，待測(cè)。

1.3 試劑與儀器

主要試劑：引物（BPI），DEPC（Sigma），氯仿、異丙醇、無(wú)水乙醇（上?；瘜W(xué)試劑公司），RT 試劑（TAKARA），熒光定量PCR 試劑（TAKARA），SYBR Green I（TAKARA），蛋白裂解液（北京普利萊），BCA蛋白定量試劑盒（Thermo），5XSDS 上樣緩沖液（上海生工），PVDF膜（Millipore公司），濾紙（Whatman公司），預(yù)染蛋白marker（Fermentas），HRP 二抗（Jackson），內(nèi)參一抗（GenScript），ECL 化學(xué)發(fā)光試劑（Perce），TC、TG、HDLC和LDL-C試劑盒。

主要儀器：MULTISKAN MK3 全自動(dòng)多功能酶標(biāo)儀（Thermo，USA），F(xiàn)TC2000熒光定量PCR儀（Canada），高速離心機(jī)（上海安亭），玻璃勻漿器（寧波新芝DY89-1），分光光度儀（上海欣茂UV-7504），垂直板電泳轉(zhuǎn)移裝置（上海天能），電泳儀（北京君意JY300C），多用脫色搖床（蘇州捷美SYC-2101）。

1.4 血脂指標(biāo)測(cè)試方法

血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白膽固醇（high density liptein cholesterol，HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）指標(biāo)采用全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行測(cè)試，具體操作過(guò)程依說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4.1 RT-PCR檢測(cè)腓腸肌AMPK和PGC-1α mRNA表達(dá)量

引物序列β-actin F：CCCATCTATGAGGGTTACGC，R：TTTAATGTCACGCACGATTTC，產(chǎn)物長(zhǎng)度150 bp；AMPK F：CAACCGTTCTATTGCCACTCTG，R：TTAGCATCATAGGAGGGGTCTTC，產(chǎn)物長(zhǎng)度147 bp；PGC-1α F：CAAGTATCTGACCACAAACGATG，R：ACTGCGGTTGTGTATGGGAC，產(chǎn)物長(zhǎng)度110 bp。

采用SYBR Green I 熒光染料RT-PCR 對(duì)腓腸肌AMPK和PGC-1α mRNA 表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)，主要步驟如下：參照說(shuō)明書(shū)提取RNA，1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果。反轉(zhuǎn)錄過(guò)程按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。反轉(zhuǎn)錄總反應(yīng)體系為20 μl，10 μl 2×RT buffer，1 μl 反轉(zhuǎn)錄引物（100 pmol/μl），1 μl RT-mix，5 μl 模板（RNA），3 μl DEPC水；混勻后25℃10 min，加入反轉(zhuǎn)錄酶2 μl，42℃50 min，85℃15 min。反應(yīng)條件：94℃4 min、94℃20 s、60℃20 s、72℃20 s，循環(huán)35次、72℃檢測(cè)。每個(gè)樣本重復(fù)三次取均值，相對(duì)表達(dá)量=2-△△Ct。

1.4.2 Western Blot 檢測(cè)腓腸肌AMPK和PGC-1α 蛋白表達(dá)

取50 mg 腓腸肌組織液氮研磨，勻漿裂解，4°C 12000 r/min 離心5 min，取上清，用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定總蛋白含量。采用BCA法測(cè)定蛋白濃度。SDS-PAGE電泳，抗體稀釋比例見(jiàn)表1。ECL 發(fā)光液（Millipore，美國(guó)）顯影后用Image J軟件進(jìn)行圖像灰度值分析。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。所有數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用單因素方差分析比較各組均值的差異是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 抗體稀釋比例及來(lái)源

2 結(jié)果

2.1 體重及腎周、附睪脂肪重量

2.1.1 訓(xùn)練期間大鼠體重變化情況

由表2可以看出，在8周的訓(xùn)練期間，第1周時(shí)，OA組的體重低于OC 組（P＜0.05）；從第2 周到訓(xùn)練結(jié)束，OA組和HIIT組的體重均低于OC組（P＜0.01），但OA組與HIIT組之間無(wú)顯著性差異。

表2 訓(xùn)練期間大鼠體重變化

2.1.2 干預(yù)后大鼠腎周、附睪脂肪重量

從圖1 可以看出，與OC 組相比，HIIT 組腎周和附睪脂肪重量均下降（P＜0.01）；OA組腎周和附睪脂肪重量均下降（P＜0.05，P＜0.01）。HIIT 組腎周和附睪脂肪重量較OA組分別低21.3%和22.4%，但無(wú)顯著性差異。

圖1 各組大鼠腎周脂肪重量及附睪脂肪重量

從圖2 可以看出，OA和HIIT 組的脂體比低于OC組，但只有HIIT組有顯著性差異（P＜0.05）。OA組脂體比較OC 組低了24.1%，HIIT 組脂體比較OA 組低了22.2%，但均無(wú)顯著性差異。

圖2 各組大鼠脂體比圖

2.2 血脂結(jié)果

圖3 顯示，與OC 組相比，HIIT 組TC、TG和LDL-C均降低，有顯著性差異（P＜0.01，P＜0.05，P＜0.05）；與OC組相比，OA組TC降低，有顯著性差異（P＜0.01），而TG、LDL-C也有不同程度的下降，但不具顯著性差異。HIIT 組TC、TG和LDL-C 雖然較OA 組均下降，但不具顯著性差異。三組間HDL-C無(wú)顯著性差異。

圖3 各組大鼠血脂水平

2.3 腓腸肌AMPK和PGC-1α mRNA及蛋白表達(dá)情況

2.3.1 腓腸肌AMPK mRNA及蛋白表達(dá)情況

圖4 顯示，與OC 組相比，HIIT 組AMPK mRNA 表達(dá)量上調(diào)9.6%，有顯著性差異（P＜0.05）；與OA組相比，高出104%，有顯著性差異（P＜0.01）。而OA 組AMPK mRNA 表達(dá)量與OC 組相比出現(xiàn)下調(diào)，有顯著性差異（P＜0.01）。

圖5顯示，與OC組相比，HIIT組和OA組AMPK 蛋白相對(duì)表達(dá)量分別上調(diào)11%和10%（P＜0.05）。HIIT組AMPK 蛋白相對(duì)表達(dá)量與OA組無(wú)顯著性差異。

圖4 各組AMPK mRNA表達(dá)

2.3.2 腓腸肌PGC-1α mRNA及蛋白表達(dá)情況

由圖6 可以看出，與OC 組相比，HIIT 組和OA 組PGC-1α mRNA 表達(dá)量分別上調(diào)520%和860%，有顯著性差異（P＜0.01）。與OA 組相比，HIIT 組PGC-1α mRNA下調(diào)35.4%，有顯著性差異（P＜0.01）。

圖5 各組AMPK蛋白表達(dá)

圖6 各組PGC-1α mRNA表達(dá)

由圖7 可以看出，與OC 組相比，HIIT 組和OA 組PGC-1α蛋白表達(dá)量分別上調(diào)9%和18%，但無(wú)顯著性差異；OA組雖然高于HIIT組7%，但無(wú)顯著性差異。

3 討論

3.1 HIIT對(duì)體重、腎周及附睪脂肪重量的影響

研究表明，單純有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以減輕體重[25，26]，且男性下降幅度大于女性[27]。本研究中，8周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)期間，OA組大鼠體重基本穩(wěn)定，而OC組體重以每周大約20 g 左右的速度增長(zhǎng)，且干預(yù)后腎周脂肪和附睪脂肪重量分別低于OC 組38.0%和53.3%，說(shuō)明有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)抑制體重增長(zhǎng)有明顯作用。

長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)具有不錯(cuò)的減肥效果，但是在日常實(shí)施過(guò)程中難在堅(jiān)持。已有研究證明，在受試者身體條件允許的前提下，大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)能達(dá)到更好的減肥效果[9，28]。對(duì)于減脂肪來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后總能量消耗比單純運(yùn)動(dòng)中的能量消耗更重要。本研究中，8周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，HIIT組體重與干預(yù)前相比變化很小，腎周和附睪脂肪均顯著低于OC 組，且脂體比相對(duì)OC 組有顯著性差異，這表明HIIT 具有良好的降低體重的效果。一般認(rèn)為HIIT 以肌糖原供能為主，但有研究證明HIIT干預(yù)過(guò)程中主要以有氧氧化供能為主[6，9]。在HIIT干預(yù)后觀察到生長(zhǎng)激素、甲狀腺素分泌增加[29]，導(dǎo)致機(jī)體靜息代謝率提高，引起脂肪消耗增加。另外，HIIT使瘦體重增加[30，31]，而肌肉質(zhì)量增加能提高基礎(chǔ)代謝水平，進(jìn)而使得脂肪消耗增多。

比較HIIT和OA 組體重、腎周和附睪脂肪重量變化可以發(fā)現(xiàn)，雖然HIIT組體重略高于OA組，但HIIT組腎周和附睪脂肪重量以及脂體比均低于OA組，這說(shuō)明HIIT組在降低體脂的同時(shí)能有效提高瘦體重，提示HIIT在減少腎周和附睪脂肪方面較有氧運(yùn)動(dòng)效果好。究其原因可能是，HIIT由于強(qiáng)度較高，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的刺激程度要大于有氧運(yùn)動(dòng)，增加了運(yùn)動(dòng)中的能量消耗；而且有研究顯示，HIIT 干預(yù)后，脂肪氧化率顯著提高[32]，使得HIIT運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的總消耗量大于單純有氧運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)致HIIT 組腎周和附睪脂肪重量低于OA組。運(yùn)動(dòng)在引起脂肪下降的同時(shí)促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)，使瘦體重增加[30，31，33]。因此，本研究認(rèn)為，HIIT和有氧運(yùn)動(dòng)均可顯著降低肥胖大鼠的體重、腎周和附睪脂肪重量，且HIIT 降低腎周和附睪脂肪重量以及改善瘦體重的效果優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng)。

3.2 HIIT對(duì)血脂的影響

研究已經(jīng)證實(shí)，運(yùn)動(dòng)對(duì)改善肥胖機(jī)體的脂代謝紊亂有較好的效果[2，19]。運(yùn)動(dòng)對(duì)TC、HDL-C、LDL-C的影響與運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)者自身的健康狀態(tài)有關(guān)，長(zhǎng)時(shí)間中、小強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)會(huì)引起TC和LDL-C的降低[34]，而對(duì)HDL-C的影響結(jié)論不一致。有研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)2個(gè)小時(shí)以上或能量消耗超過(guò)900 kcal時(shí)，HDL-C才會(huì)出現(xiàn)顯著下降，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是影響HDL-C 水平的主要因素[35]；大部分的研究認(rèn)為有氧運(yùn)動(dòng)可以提高HDL-C[2，19]。本研究中，OA 組的TC低于OC組；與OC組相比，OA組HDL-C無(wú)顯著性差異，可能與運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān)；與OC 組相比，OA 組LDL-C雖然無(wú)顯著性差異，但降低了15%。HIIT 組的TC和LDL-C均顯著低于OC組，HDL-C與OC組相比無(wú)顯著性差異。HIIT組的TC、LDL-C均低于OA組，但兩組之間無(wú)顯著性差異。

本研究中，OA 組TG 與OC 組之間無(wú)顯著性差異；HIIT 組TG 顯著低于OC 組（P＜0.05）。已有研究證明，耐力訓(xùn)練可以顯著提高長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的血漿脂蛋白脂肪酶活性，提高TG 清除率；中低強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)有利于血漿TG的降低和肝臟TG的轉(zhuǎn)運(yùn)。而HIIT 對(duì)TG的影響尚未有統(tǒng)一結(jié)論，有研究認(rèn)為HIIT 可以顯著降低TG[2，34]，也有研究證明HIIT 對(duì)TG 不會(huì)產(chǎn)生明顯影響[19]。本研究認(rèn)為HIIT和有氧運(yùn)動(dòng)均能通過(guò)降低肥胖大鼠血清TC、TG和LDL-C 水平，改善血脂狀況，且HIIT對(duì)TG和LDL-C的改善效果優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng)。

3.3 HIIT對(duì)AMPK、PGC-1α的影響

3.3.1 HIIT對(duì)AMPK的影響

AMPK 是異源三聚體蛋白，包括催化亞基α1、α 2，支架亞基β1、β2，以及核苷酸結(jié)合亞基γ1、γ2、γ3[36]。AMPK是細(xì)胞的能量變化感受器[16，36]，可通過(guò)啟動(dòng)脂肪酸氧化和糖酵解等分解代謝途徑來(lái)增加ATP的產(chǎn)生，同時(shí)又可以關(guān)閉脂肪酸和蛋白合成等合成代謝途徑來(lái)減少ATP的消耗。運(yùn)動(dòng)時(shí)AMP/ATP 發(fā)生變化，進(jìn)而激活A(yù)MPK。梁春瑜等[7]在觀察HIIT 運(yùn)動(dòng)對(duì)AMPK 影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，第2 周時(shí)HIIT 組的AMPK 蛋白表達(dá)量顯著高于安靜對(duì)照組和中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組；而第4周、6周、10周時(shí)其表達(dá)水平無(wú)顯著性差異。本研究中8 周干預(yù)后，HIIT 組AMPK mRNA的表達(dá)量顯著高于OC 組和OA組，而OA組表達(dá)量顯著低于OC組和HIIT組。有研究顯示，以雄性SD 大鼠為研究對(duì)象，與安靜組相比，AMPK 活性在小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)不變，中到大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)分別增加50%和180%，表明AMPK的激活程度與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正相關(guān)[17]。OA 組的表達(dá)量為什么會(huì)低于OC組？可能是長(zhǎng)時(shí)間的低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)，機(jī)體的適應(yīng)性改變導(dǎo)致其表達(dá)量降低[7，37]。

圖7 各組PGC-1α蛋白表達(dá)

從AMPK蛋白表達(dá)量的結(jié)果來(lái)看，HIIT組和OA組分別高于OC 組11%和10%。這與AMPK mRNA的表達(dá)并不一致，OA 組AMPK mRNA 表達(dá)量顯著低于OC組，而OA 組蛋白表達(dá)則顯著高于OC 組，但HIIT的AMPK mRNA和蛋白表達(dá)基本一致。從結(jié)果可以看出，8周的HIIT能顯著提高大鼠骨骼肌AMPK的mRNA和蛋白表達(dá)量。有氧運(yùn)動(dòng)后大鼠腓腸肌AMPK mRNA表達(dá)水平顯著性下降，但AMPK 蛋白表達(dá)量有顯著升高，結(jié)合本研究運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案分析，可能是有氧運(yùn)動(dòng)適應(yīng)后隨著AMPK 蛋白表達(dá)量的升高，引起AMPK mRNA表達(dá)水平適應(yīng)性下調(diào)。

3.3.2 HIIT對(duì)PGC-1α的影響

脂肪是安靜狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重要的供能物質(zhì)，長(zhǎng)鏈脂肪酸需在線粒體內(nèi)經(jīng)β氧化才能被分解，而長(zhǎng)鏈脂肪酸不能直接進(jìn)入線粒體，需在肌細(xì)胞漿內(nèi)活化為脂酰CoA 后才能通過(guò)載體運(yùn)輸，跨過(guò)線粒體膜進(jìn)而被分解。肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1（CPT-1）和中鏈?；o酶A脫氫酶（MCAD）是脂酰CoA進(jìn)入線粒體的重要酶，在脂肪酸氧化中起著重要作用。解偶聯(lián)蛋白3（UCP3）可通過(guò)氧化磷酸化促進(jìn)ATP 合成，促進(jìn)脂肪酸β氧化，其表達(dá)增加表明骨骼肌脂肪酸氧化增強(qiáng)[21]，而PGC-1α可以上調(diào)UCP3 在骨骼肌的表達(dá)來(lái)提高骨骼肌中脂肪酸的氧化速率[38]。已有研究證明，PGC-1α能夠調(diào)節(jié)機(jī)體適應(yīng)性產(chǎn)熱、糖脂代謝和血糖平衡[19]，參與線粒體生物合成，提高線粒體的呼吸與氧化能力[20，21]，通過(guò)調(diào)節(jié)CPT-1、UCP3和MCAD[39]功能進(jìn)而影響脂肪的氧化。因此，PGC- 1α被認(rèn)為是影響肥胖的一個(gè)重要因素。

研究證實(shí)，急性和長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)均能增加骨骼肌PGC-1α的表達(dá)[40-42]，本研究中，HIIT 組和OA 組PGC-1α mRNA 表達(dá)量都顯著高于OC 組，這與之前的研究一致。還有研究發(fā)現(xiàn)，不同強(qiáng)度的一次性跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后，大鼠骨骼肌PGC-1α mRNA表達(dá)量與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正相關(guān)[43]，但本研究中OA 組卻顯著高于HIIT 組（P＜0.01），這可能與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)對(duì)象為肥胖大鼠有關(guān)。HIIT 組和OA 組PGC-1α蛋白表達(dá)量分別高于OC組9%和18%，但無(wú)顯著性差異，且兩者之間亦無(wú)顯著性差異。這與之前的研究結(jié)果基本一致，但本研究中HIIT組PGC-1α蛋白表達(dá)低于OA組，其原因可能是在HIIT干預(yù)后，PGC-1α的蛋白表達(dá)會(huì)有一個(gè)先上升后下降再小幅上升的趨勢(shì)，8周的訓(xùn)練時(shí)間可能正處于其表達(dá)的下降期，有研究證明10 周HIIT 對(duì)PGC-1α的蛋白表達(dá)有顯著促進(jìn)作用[7]。

3.3.3 HIIT對(duì)AMPK-PGC-1α通路的影響

環(huán)境、能量、Ca2+濃度以及激素的變化均可以引起PGC-1α蛋白表達(dá)量的變化，但運(yùn)動(dòng)引起的PGC-1α蛋白表達(dá)量的變化主要與AMPK參與的能量變化過(guò)程有關(guān)[41，44]。有研究表明，有氧耐力運(yùn)動(dòng)[40]和HIIT[7，45]均可引起PGC-1α表達(dá)量的增加，AMPK的激活能誘導(dǎo)PGC-1α 表達(dá)的增 加，以 上 研 究 顯 示PGC-1α 是AMPK的下游靶點(diǎn)之一。PGC-1α一方面可以直接對(duì)骨骼肌脂代謝進(jìn)行調(diào)控，另一方面也可以通過(guò)促進(jìn)線粒體生物合成加快脂肪酸的氧化來(lái)達(dá)到減肥的目的。

本研究結(jié)果顯示，有氧運(yùn)動(dòng)后肥胖大鼠腓腸肌AMPK mRNA 表達(dá)水平顯著性下降，但AMPK 蛋白表達(dá)量有顯著升高；而PGC-1α mRNA和蛋白表達(dá)均有所升高。結(jié)合本研究運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案分析，有氧運(yùn)動(dòng)適應(yīng)后隨著AMPK 蛋白表達(dá)量的升高，AMPK mRNA 表達(dá)水平適應(yīng)性下調(diào)，而PGC-1α mRNA 則隨著AMPK蛋白的調(diào)節(jié)呈現(xiàn)表達(dá)上調(diào)趨勢(shì)，這提示有氧運(yùn)動(dòng)可能通過(guò)調(diào)節(jié)AMPK-PGC-1α通路，改善脂代謝。

HIIT可以顯著提高肥胖大鼠腓腸肌AMPK mRNA和蛋白以及PGC-1α mRNA和蛋白表達(dá)量。比較有氧運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)，HIIT隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，作用于機(jī)體的負(fù)荷強(qiáng)度增強(qiáng)，使得肥胖大鼠腓腸肌AMPK mRNA 表達(dá)上升，持續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)使得AMPK和PGC-1α蛋白表達(dá)水平升高，這表明HIIT 作用方式和影響程度有別于有氧運(yùn)動(dòng)，提示HIIT 可以通過(guò)激活A(yù)MPK/PGC-1α通路，加快脂肪酸氧化達(dá)到減肥目的。另外，HIIT組和有氧運(yùn)動(dòng)組AMPK和PGC-1α蛋白表達(dá)量均高于安靜對(duì)照組，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)可以激活A(yù)MPK/PGC-1α通路，并且HIIT激活作用大于有氧運(yùn)動(dòng)。HIIT組AMPK蛋白表達(dá)稍微高于OA 組，而PGC-1α蛋白表達(dá)低于OA 組，AMPK和PGC-1α蛋白表達(dá)變化趨勢(shì)不一致，提示AMPK 可能不是誘導(dǎo)PGC-1α表達(dá)增加的唯一因素。有研究顯示，P38MAPK-ATF-PGC-1α 信號(hào)通路在PGC-1α的表達(dá)中有重要作用，Ca2+和CaMKⅡ也是影響PGC-1α表達(dá)的重要因子[46]。

4 結(jié)論

（1）8 周HIIT和有氧運(yùn)動(dòng)均能顯著減少肥胖大鼠的體重、腎周和附睪脂肪重量、脂體比，降低血清TC、TG和LDLC水平，改善血脂情況，且HIIT效果優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng)。

（2）HIIT和有氧運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式均能通過(guò)影響AMPK/PGC- 1α通路調(diào)節(jié)機(jī)體脂代謝，但兩種作用產(chǎn)生的機(jī)制可能存在差異，且HIIT效果更明顯。