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研究目的:随着男性肥胖率的增加,成年男性发生低促性腺素性功能减退症及由此所致的不育症人数也随之增加。肥胖引起男/雄性低促性腺素性机能减退症的机制较为复杂,有研究认为近年来新发现的既能调控食欲,又能发挥抗炎作用的nesfatin-1在生殖功能调控中发挥重要作用,但nesfatin-1调节生殖功能的具体机制并不清楚。饮食和运动在改善肥胖所致生殖功能中的作用尚存争议,而其中nesfatin-1发挥的作用及机制也不清楚。因此,通过本研究,一方面进一步明确饮食和运动干预在改善肥胖所致雄性低促性腺素性机能减退症中的作用,另一方面,探究nesfatin-1在肥胖及肥胖后的饮食及运动干预中调控雄性生殖功能的作用机制。实验动物与方法:55只刚断乳雄性C57BL/6J小鼠随机分为标准饲料组(ND,n=10)和高脂饲料组(HFD,n=45),喂养10周肥胖造模成功后,HFD组再被分为肥胖对照组(n=10)、肥胖标准饲料组(n=10)、肥胖运动组(n=11)、肥胖标准饲料运动组(n=11),分别进行8周的饮食和/或运动干预。原来进食标准饲料的小鼠为标准饲料对照组(n=9),继续进食标准饲料。OC和OE组小鼠继续进食高脂饲料,而ON组和ONE组小鼠则进食标准饲料。肥胖运动和肥胖标准饲料运动组小鼠运动方案为:进行跑台运动,第1-2周为适应阶段,坡度0%,速度从10m/min,20min/d逐渐递增至第2周末的19-20m/min,60min/d,1次/d,6天/周,训练8周。最后一次运动结束后36-48h,所有小鼠称重后进行腹腔内麻醉,心脏穿刺采血后分离血清。小鼠断头处死后,迅速分离小鼠脑组织,并取出下丘脑。分离睾丸、肾脏和肠系膜周围的脂肪组织,称重后用于确定腹腔内脂肪组织含量。采用ELISA法测定血清中卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)、睾酮(T)和nesfatin-1的浓度。采用Real-time PCR方法分析下丘脑组织中NUCB2、Gn RH、TNF-α,IL-1β,NF-кB,IKKβ的m RNA表达量。每组4只小鼠进行免疫组织化学染色分析下丘脑弓状核区域NUCB2、Gn RH、TNF-α,IL-1β,NF-кBp65,p-IKKβ蛋白表达量。利用SPSS 18.0对数据进行统计分析。研究结果:(1)进食18周的高脂饲料显著增加肥胖对照小鼠的体重、腹腔脂肪含量和脂体比(P<0.05),8周的饮食和/或运动干预均能显著降低小鼠的体重、腹腔脂肪重量和脂体比(P<0.05)。另外,饮食结合运动组小鼠体重、腹腔脂肪重量和脂体比均显著性低于单独运动组(P<0.05)。从减肥效果来看,饮食结合运动效果最好,单独运动不及单独饮食干预有效。(2)肥胖引起雄性小鼠血清nesfatin-1和FSH、LH和T显著下降(P<0.05),经过饮食干预和饮食结合运动干预后,小鼠血清LH,FSH,T,nesfatin-1浓度均显著增加(P<0.05),运动组小鼠血清LH,FSH,T浓度也显著性高于肥胖对照组(P<0.05)。此外,饮食结合运动组小鼠血清LH和T浓度也显著性高于单独运动组(P<0.05)。三种干预方式中,饮食结合运动增加血清性激素和nesfatin-1效果最明显,其次是饮食干预。相关分析发现,血清FSH和T水平与nesfatin-1浓度均呈显著正相关(P<0.05)。(3)肥胖显著降低小鼠下丘脑中NUCB2和Gn RH的m RNA表达量(P<0.05)、显著升高TNF-α,IL-1β以及炎症信号通路中的IKKβ和NF-кB mRNA表达量(P<0.05)。饮食和/或运动干预后,单独运动和饮食结合运动组的Gn RH,NUCB2的m RNA含量均显著性升高(P<0.05),而三个干预组TNF-a,IL-1β,NF-κB和IKKβ的m RNA表达量均较OC组显著下降(P<0.05)。此外,与单独运动组相比,饮食结合运动组小鼠下丘脑中Gn RHmRNA含量显著性增加(P<0.05),但IL-1β和NF-кBm RNA却显著性下降(P<0.05)。三种干预方式中,饮食结合运动增加Gn RH和NUCB2的m RNA表达最明显,同时其减少炎症因子的m RNA表达效果也最明显,其次是单独饮食干预。(4)免疫组化结果显示,nesfatin-1,Gn RH和炎症因子阳染细胞主要位于下丘脑弓状核区域。与NC组相比,肥胖对照组小鼠下丘脑中Nesfatin-1和Gn RH表达量显著减少(P<0.05),但TNF-α、IL-1β、p-IKKβ和NF-κBp65蛋白表达量则显著增加(P<0.05)。饮食和/或运动干预后,单独饮食干预组和饮食结合运动组nesfatin-1表达量、饮食结合运动组Gn RH表达量均显著高于肥胖对照组(P<0.05)。单独饮食干预组下丘脑中TNF-α、p-IKKβ和NF-κBp65蛋白表达量、单独运动组p-IKKβ和NF-κBp65蛋白表达量均显著性低于肥胖对照组(P<0.05)。饮食结合运动组小鼠下丘脑中TNF-α、IL-1β、p-IKKβ和NF-κBp65蛋白表达量均显著性低于肥胖对照组(P<0.05)。此外,饮食结合运动组小鼠下丘脑中Gn RH表达量均显著高于单独饮食和单独运动组(P<0.05),而TNF-α和p-IKKβ蛋白表达量显著低于单独运动组(P<0.05),p-IKKβ蛋白表达量显著低于单独饮食干预组(P<0.05)。三个干预组中,饮食结合运动组增加nesfatin-1和Gn RH蛋白表达,而减少TNF-α、IL-1β、p-IKKβ和NF-κBp65蛋白表达效果最明显。研究结论:(1)高脂饮食肥胖引发了低促性腺素性腺机能减退症,其作用机制可能是通过降低下丘脑nesfatin-1表达,进而直接和/或间接减少炎症信号通路对Gn RH表达的抑制。(2)饮食和运动干预在减肥的过程中缓解了低促性腺素性腺机能减退症,其作用的机制可能是通过增加下丘脑nesfatin-1表达,直接和/或间接减弱炎症信号通路对Gn RH的抑制。