论文部分内容阅读
研究目的:伴随着社会经济的快速发展和工业化进程的不断推进,人类生活方式与饮食结构发生了天翻覆地的变化,这导致发达与发展中国家人口的肥胖（Obesity）发生率急剧上升,已成为影响人类健康的公共卫生问题。如果不采取有效的防控措施,到2025年,全球肥胖率将增加五分之一[1]。大量研究证实,进行运动锻炼或提高体力活动水平对肥胖者身心健康具有诸多益处,包括促进心血管健康、提高心肺功能、改善脑功能等[2-5]。因此,提高体力活动水平被作为防治肥胖及其相关疾病的重要策略。然而,运动防治肥胖的神经生物学机制尚不明确。近年来的研究证实,肥胖引起中脑-纹状体多巴胺系统可塑性改变,导致体力活动水平减少[6]。但其中确切机制尚不明确。因此,本研究以高脂饮食大鼠为实验对象,观察6周有氧强度的跑台运动对其自主活动水平的影响,从腹侧被盖区多巴胺神经元功能变化的角度分析其可能机制,为运动改善高脂饮食体力活动不足提供实验依据。研究方法:雄性SD大鼠（体重53.14?6.11g）适应性喂养3d后,根据饮食方式随机分为普通饮食组（Chow,n=22）和高脂饮食组（HFD,n=22）。饲养10周后,普通饮食组随机分为普通饮食对照组（CG,n=10）和普通饮食运动组（CEG,n=10）;高脂饮食组分为高脂饮食对照组（OG,n=10）和高脂饮食运动组（OEG,n=10）。随后CEG组和OEG组大鼠进行每周5次、每次40分钟、持续6周的跑台运动干预,具体方案为:跑台坡度为零度,运动干预从10m/min开始,每2周增加2m/min。每次训练时间为40分钟（5min热身+30min递增速度+5min放松）,热身和放松的速度均为10m/min,运动干预强度约为50-65%VO2max。实验共16周。实验期间,每周记录体重和进食量。采用旷场试验评价大鼠自主活动水平;采用在体多通道电生理技术观察中脑腹侧被盖区多巴胺神经元电活动的变化;采用酶联免疫吸附法检测血清中的瘦素水平;采用Western blot技术检测中脑酪氨酸羟化酶（TH）、转导和转录激活因子-3（STAT3）705丝氨酸位点磷酸化蛋白的表达水平。最后,计量资料以均数±标准差表示,三组及以上数据均数比较采用双因素方差分析（LSD）,两组数据采用独立样本T检验分析,显著性水平为P<0.05,极显著性水平为P<0.01。研究结果:（1）与Chow组相比,HFD组的体重（P<0.01）、能量摄入（P<0.01）均显著增加;与CG组相比,OG组大鼠的脂肪率（P<0.01）、体重变化率（P<0.05）、lee’s指数（P<0.01）及血清Leptin水平（P<0.01）均显著增加。运动干预后,与OG组相比,OEG组大鼠体重（P<0.01）、能量摄入（P<0.01）、脂肪率（P<0.01）、体重变化率（P<0.01）、lee’s指数（P<0.01）及血清Leptin水平（P<0.01）均显著降低。（2）与Chow组相比,HFD组大鼠自主活动水平明显下降（P<0.01）,其运动总距离及平均速度均显著低于Chow组。经过6周运动干预后,OEG组大鼠相比于OG组的自主活动水平显著提高（P<0.05）。（3）基础状态下,各组大鼠腹侧被盖区多巴胺神经元的平均放电频率无显著差异。而给予运动信号刺激后,与CG组比较,OG组大鼠腹侧被盖区多巴胺神经元平均放电频率显著降低（P<0.05）;OEG组相比于OG组大鼠,腹侧被盖区多巴胺神经元平均放电频率显著增高（P<0.05）;在注射瘦素后发现,OG组大鼠放电频率的变化率较低（P<0.05）,而OEG组较OG组大鼠,注射瘦素后放电频率的变化率显著升高（P<0.05）。（4）与CG组相比,OG组大鼠的中脑TH表达显著下降（P<0.05）,STAT3（Tyr705）表达明显上调（P<0.01）。运动干预后,与OG组比较,OEG组大鼠中脑TH的表达显著上调（P<0.05）,STAT3（Tyr705）表达下调,差异显著（P<0.05）。研究结论:6周有氧运动干预可显著降低高脂饮食大鼠体重、改善体成分、增加自主活动水平、改善瘦素抵抗并促进中脑TH表达,抑制了STAT3信号活性。6周有氧运动干预增加高脂饮食大鼠自主活动水平与中脑腹侧被盖区多巴胺神经元功能变化有关,Leptin-STAT3信号参与了这一过程。