运动干预对肥胖大鼠睾丸自噬和凋亡的影响

目的 探讨肥胖对大鼠生精小管结构及自噬和凋亡相关蛋白质的影响,并探讨运动对睾丸自噬和凋亡的影响及其调控机制。方法 将50只6周龄雄性SD大鼠随机分为标准饲养组（SD组,n=20）和高脂饲养组（HFD组,n=30）。HFD组喂养8周建立肥胖大鼠模型,并随机筛选出20只肥胖大鼠进行运动干预。SD组和HFD组分别随机分为标准对照组（CC组）、标准运动组（CE组）、肥胖对照组（OC组）、肥胖运动组（OE组）,每组10只。其中CE组和OE组进行8周中等强度跑台运动干预,60 min/d,5 d/周,其他两组维持原饲养条件。在最后一次运动结束48 h后,将大鼠腹腔麻醉,称重,取大鼠左右两侧睾丸、称量睾丸重量并计算睾丸指数。制作睾丸石蜡切片,利用HE染色法观察睾丸组织结构。采用蛋白质印迹法（Western blot）检测睾丸组织中p62、LC3II、LC3I、BCL-2、Bax和AMPK蛋白表达量并计算LC3II/LC3I比值,采用免疫荧光检测睾丸中LC3和BCL-2蛋白表达位置。结果 与CC组相比,OC组大鼠睾丸指数降低,生精小管直径显著降低（P<0.01）,精子细胞减少,睾丸组织中有脂滴沉...     

耐力运动对饮食性肥胖大鼠体脂影响的研究

耐力运动对饮食性肥胖大鼠体脂影响的研究王从容,谭健,杨锡让（北京体育大学生理学教研室北京１０００８４）本实验利用与人类肥胖相近的高脂饲料诱发肥胖大鼠模型￣［２］,探讨饮食性肥胖大鼠肥胖与血脂、血糖及血胰岛素变化的关系,以及耐力训练对肥胖鼠体脂含量的影...     

有氧运动对高脂饮食饲养的大鼠白色脂肪组织自噬的影响

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞代谢的主要调节剂之一,在自噬环节中发挥重要作用.已有研究证明,不同能量状态和运动干预均可参与脂肪组织自噬的调节,但其具体机制尚不完全清楚.本研究以雄性SD大鼠为对象,探究8周中等强度有氧运动对高脂饮食饲养大鼠白色脂肪组织中mTOR通路相关蛋白质表达的影响,以期阐明高脂饮食及有氧运...     

Orexin-A对高脂饮食诱导肥胖大鼠摄食和体重的影响

目的:探讨Orexin-A对高脂饮食诱导的肥胖大鼠摄食和体重的影响。方法:通过检测SD大鼠24 h动态SPA的分布情况来定义HA大鼠和LA大鼠,创建饮食诱导肥胖(DIO)大鼠模型,向HA和LA大鼠延髓外侧下丘脑(rLH)和黑质多巴胺致密部(SN))微量注射orexin-A,观察orexin-A对能量消耗、自发动态运动(SPA)的作用,以及动态SPA对饮食诱导肥胖(DIO)的抵抗作用。结果:雄性SD大鼠在标准饮食情况下,24 h动态SPA呈正偏态分布,非固定SPA(ambulatory SPA)与瘦体重(lean mass,LM)(P0.05)以及总体重(P0.05)显著相关。HA和LA大鼠(high and low activity rats)间的固有SPA(intrinsic SPA)差异有显著统计学意义(P0.05)。与LA大鼠相比,HA大鼠延髓外侧下丘脑(rLH)和黑质多巴胺致密部(SN)的orexin-A反应性更高。在r LH和SN注射orexin-A能显著增加动态SPA(r LH:P0.05;SN:P0.05)。在HA和LA大鼠的r LH注射orexin-A,每种剂量与注射相同剂量的a CSF的大鼠相比效果有显著差异。而对于SN注射OXA,只有注射高剂量OXA的HA大鼠,与对照组相比,才出现著差异。在r LH注射OXA后,对HA/LA大鼠动态SPA均有显著影响(P0.05)。HA大鼠比LA大鼠能量消耗更高。不同的饮食对于HA和LA大鼠转化为SPA有不同的影响,HA大鼠对DIO敏感性低于LA大鼠。与LA大鼠相比,在LF(Low Fat)饮食条件下,转化为脂肪量的热量更少。结论:Orexin-A可通过增加大鼠活动量,使高脂饮食诱导的肥胖大鼠体重减轻。     

运动时长和强度对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响及其机制

本文旨在探讨不同时长、不同强度运动对大鼠骨骼肌线粒体功能和自噬的影响及FUNDC1的作用。选取60只雄性SD大鼠随机分为2周、4周的安静对照组(Con组)、中等强度运动组(M-ex组,跑台运动16 m/min,1 h/d,6 d/week)和大强度运动组(Hi-ex组,跑台运动35 m/min,20 min/d,6 d/week),每组10只。干预结束后分离双侧比目鱼肌,石蜡切片制备透射电镜样本,用ELISA检测柠檬酸合成酶(citrate synthase, CS)的含量,用冰冻切片免疫荧光染色法观察微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)/细胞色素c氧化酶IV亚型(cytochrome c oxidase IV, COX-IV)、FUNDC1/COX-IV及LC3/FUNDC1的共定位情况。提取骨骼肌线粒体,用Western blot检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptorγco-activator-1α, PGC-1α)、COX-I、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMP-activated protein kinaseα,AMPKα)、p-AMPKα、Unc-51样激酶1 (Unc-51 like kinase 1, ULK1)、FUNDC1、LC3、自噬选择性底物(p62)等自噬相关蛋白表达。结果显示,运动可上调线粒体功能,即PGC-1α、COX-I蛋白表达和CS含量,2周Hi-ex组和2周M-ex组之间无差异,而4周Hi-ex组显著低于4周M-ex组。在运动强度相同的情况下,4周运动组大鼠的骨骼肌线粒体自噬激活程度高于2周运动组;在运动时长相同的情况下,Hi-ex组的线粒体自噬激活程度高于M-ex组。2和4周运动干预均可提高LC3/COX-IV、COX-IV/FUNDC1、FUNDC1/LC3共定位。运动可提高LC3-II/LC3-I比值,下调p62蛋白表达水平,上调FUNDC1、ULK1蛋白表达水平和AMPKα磷酸化水平,4周Hi-ex组的这些蛋白表达变化幅度显著大于4周M-ex组。以上结果提示,运动可诱导骨骼肌线粒体自噬,自噬的激活程度与运动时间和强度有关,运动的诱导机制可能是通过AMPK-ULK1通路影响FUNDC1的表达。     

FUNDC1与运动诱导线粒体自噬北大核心CSCD

线粒体为细胞正常生命活动提供物质和能量,然而各种因素会导致线粒体损伤,衰老及功能紊乱。线粒体自噬是维持细胞稳态,及时清除细胞潜在危险因素的关键过程,FUNDC1是新近发现的一种线粒体自噬受体蛋白,在介导线粒体自噬方面有重要作用。运动是激活线粒体自噬的应激条件,其诱导骨骼肌线粒体自噬及FUNDC1在此过程中的作用机制正逐步明确。本文介绍FUNDC1的结构、功能和调节,分析FUNDC1与线粒体分裂、融合、自噬的关系,探讨运动诱导线粒体自噬过程中FUNDC1的调控机制,为进一步研究提供参考依据。     

高强度间歇运动通过调控Nrf2/ARE和NF-κB信号通路调节高脂饮食诱导肥胖大鼠的氧化应激和炎症反应

为了揭示高强度间歇运动对肥胖大鼠的氧化应激和炎症反应的调节作用及机制,本研究将60只大鼠随机分为对照组、肥胖组、中强度持续运动组(MICE)和高强度间歇运动组(HIIE)。对照组大鼠采用标准饲料喂养,其他组大鼠采用高脂饲料喂养以建立肥胖大鼠模型。MICE组大鼠进行中强度持续运动,HIIE组大鼠进行高强度间歇运动,共运动4周。采用苏木精-伊红(HE)染色检测大鼠骨骼肌形态。采用TUNEL法检测骨骼肌细胞凋亡。通过商用试剂盒检测活性氧(ROS)水平。通过RT-PCR或Western blotting检测大鼠骨骼肌组织中Nrf2、SOD、GSH-PX、CAT、p65、p-p65、IκB、p-IκB、TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。研究显示,与肥胖组比较,MICE组和HIIE组大鼠骨骼肌组织中的ROS水平均显著降低,HIIE组大鼠骨骼肌组织中的ROS水平显著低于MICE组。MICE组和HIIE组大鼠的骨骼肌形态基本正常,仅少量肌纤维排列异常。与肥胖组比较,MICE组和HIIE组大鼠骨骼肌细胞凋亡率均显著降低,HIIE组大鼠骨骼肌细胞凋亡率显著低于MICE组。与肥胖组比较,MICE组和HIIE组大鼠骨骼肌组织中Nrf2、SOD、GSH-PX和CAT的蛋白水平均显著升高,HIIE组均显著高于MICE组。与肥胖组比较,MICE组和HIIE组大鼠骨骼肌组织中p-p65、p-IκB、TNF-α、IL-1β和IL-6的蛋白水平均显著降低,HIIE组均显著低于MICE组。总之,HIIE运动可通过抑制NF-κB信号通路来抑制肥胖引起的慢性炎症。HIIE运动可通过激活Nrf2/ARE信号通路来提高机体抗氧化能力并减弱氧化应激损伤。     

运动、自噬和瘦素抵抗

瘦素抵抗是人类肥胖症的主要危险因素,高瘦素水平未能抑制摄食和减轻体重,导致机体能量调节失衡。自噬是一种细胞质量控制机制,可对细胞内物质进行周转。许多人类重大疾病的发生与自噬过程有关,如肥胖症、糖尿病和神经退行性疾病等。当细胞自噬出现障碍即自噬缺陷时,会导致机体发生瘦素抵抗。研究发现,运动是维持细胞稳态的自噬有效诱导剂,机体瘦素敏感性的提高可能与运动促进细胞自噬有关,但目前尚缺乏直接证据。     

柴胡皂苷A抑制链脲佐菌素联合高脂高糖饮食诱导的糖尿病大鼠肾氧化应激和自噬损伤

目的 探讨柴胡皂苷A(saikosaponin A,SSA)对糖尿病大鼠肾保护效应及机制。方法 采用高脂高糖饮食联合链脲佐菌素诱导法构建糖尿病大鼠模型,SSA灌胃进行干预。用尿液化学分析仪测量尿液中微量白蛋白和肌酐的水平,HE和Masson染色法观察肾脏的组织学改变情况,试剂盒法检测肾组织中氧化应激指标MDA、NO和GSH的水平及SOD活性,电镜观察肾小球基底膜以及足细胞形态,免疫荧光染色观察肾小球中足细胞自噬相关蛋白p62和LC3 II分布,Western blot法分析肾组织中p62和LC3 II/LC3 I水平。结果 糖尿病大鼠尿液中微量白蛋白和肌酐水平增加,肾小球硬化,肾小管扩张,肾小球基底膜增厚,部分肾小球、肾小管及间质发生纤维化;肾组织中MDA和NO水平升高,GSH水平和SOD活性下降;足细胞足突变形并不同程度融合,p62阳性足细胞增多,LC3 II阳性足细胞减少;肾组织中p62蛋白表达升高,LC3II/LC3 I比值下降。SSA干预可显著减轻上述变化。结论 柴胡皂苷A可减轻糖尿病肾损伤,该作用可能与其降低氧化应激和抑制自噬损伤有关。     

自噬介导运动改善心血管疾病的研究进展

心血管疾病是威胁人类健康的重要原因,其死亡率位于所有疾病死亡率的前列.运动作为一种非药物干预手段,可使机体产生代谢适应,保护心血管系统.细胞自噬是存在于真核生物和哺乳动物中的一种重要生物学现象,在维持细胞功能与内环境中发挥关键作用.研究表明,自噬异常与心血管疾病的发生发展密切相关.自噬水平过低或高都可能导致心血管疾病,...     

自噬调控白色脂肪细胞棕色化的研究进展

脂肪细胞自噬(autophagy)以脂自噬和线粒体自噬的形式存在。细胞通过脂自噬调节脂质代谢,降低脂毒性并为线粒体活动提供原料;通过线粒体自噬控制细胞数量和质量影响细胞的功能。白色脂肪细胞中脂质过度积累及自噬调控异常引起的炎症,可导致肥胖症及其相关代谢疾病的发生。通过白色脂肪细胞棕色化将储能的白色脂肪细胞转变成产热的米色脂肪细胞是防治肥胖症的策略之一,而白色脂肪细胞棕色化过程需要自噬的调控。就目前有关两种形式的自噬在白色脂肪细胞棕色化中的作用、相关信号通路及自噬调节炎症的研究进展做一综述评论,以期为抗肥胖及其相关代谢性疾病研究提供参考依据。     

Different Effect of High Fat Diet and Physical Exercise in the Hippocampal Signaling

Obesity is an epidemic disease that may affect brain function. The present study examined the effect of high fat diet (HF) and physical exercise on peripheral tissue and hippocampal signaling. CF-1 mice (n = 4, per cage) were divided into groups receiving high fat (HF) or control (CD) diets for 5 months, with or without voluntary exercise. Serum triacylglycerol, total cholesterol, HDLc, liver triacylglycerol and glycogen concentrations were evaluated (n = 6). Also, the phosphorylation state of the AKT → ERK 1/2 → CREB pathway (AKT, pAKTser473, ERK 1/2, pERK 1/2, CREB and pCREB, n = 4–6) was analyzed in the hippocampus. HF diet caused an increase in AKT phosphorylation at ser473 (P < 0.05), while exercise increased the phosphorylation of ERK 1/2 (P < 0.05) and CREB (P < 0.05). As expected, exercise reversed some of the harmful effects of HF, i.e., increased liver deposition of fat (P < 0.05) and fat gain in the abdominal region (P < 0.05). In conclusion, the effects of exercise and HF diet on brain signaling appear to affect the hippocampal AKT → ERK 1/2 → CREB pathway in independent ways: HF intake caused increased phosphorylation of AKTser473, while exercise increased ERK 1/2 → CREB signaling. The physiological relevance of these findings in brain function remains to be elucidated.     

Control of Adipose Tissue Expandability in Response to High Fat Diet by the Insulin-like Growth Factor-binding Protein-4

Adipose tissue expansion requires growth and proliferation of adipocytes and the concomitant expansion of their stromovascular network. We have used an ex vivo angiogenesis assay to study the mechanisms involved in adipose tissue expansion. In this assay, adipose tissue fragments placed under pro-angiogenic conditions form sprouts composed of endothelial, perivascular, and other proliferative cells. We find that sprouting was directly stimulated by insulin and was enhanced by prior treatment of mice with the insulin sensitizer rosiglitazone. Moreover, basal and insulin-stimulated sprouting increased progressively over 30 weeks of high fat diet feeding, correlating with tissue expansion during this period. cDNA microarrays analyzed to identify genes correlating with insulin-stimulated sprouting surprisingly revealed only four positively correlating (Fads3, Tmsb10, Depdc6, and Rasl12) and four negatively correlating (Asph, IGFbp4, Ppm1b, and Adcyap1r1) genes. Among the proteins encoded by these genes, IGFbp4, which suppresses IGF-1 signaling, has been previously implicated in angiogenesis, suggesting a role for IGF-1 in adipose tissue expandability. Indeed, IGF-1 potently stimulated sprouting, and the presence of activated IGF-1 receptors in the vasculature was revealed by immunostaining. Recombinant IGFbp4 blocked the effects of insulin and IGF-1 on mouse adipose tissue sprouting and also suppressed sprouting from human subcutaneous adipose tissue. These results reveal an important role of IGF-1/IGFbp4 signaling in post-developmental adipose tissue expansion.     

Effects of Incretin-Based Therapies on Neuro-Cardiovascular Dynamic Changes Induced by High Fat Diet in Rats

Background and Aims

Obesity promotes cardiac and cerebral microcirculatory dysfunction that could be improved by incretin-based therapies. However, the effects of this class of compounds on neuro-cardiovascular system damage induced by high fat diet remain unclear. The aim of this study was to investigate the effects of incretin-based therapies on neuro-cardiovascular dysfunction induced by high fat diet in Wistar rats.

Methods and Results

We have evaluated fasting glucose levels and insulin resistance, heart rate variability quantified on time and frequency domains, cerebral microcirculation by intravital microscopy, mean arterial blood pressure, ventricular function and mitochondrial swelling. High fat diet worsened biometric and metabolic parameters and promoted deleterious effects on autonomic, myocardial and haemodynamic parameters, decreased capillary diameters and increased functional capillary density in the brain. Biometric and metabolic parameters were better improved by glucagon like peptide-1 (GLP-1) compared with dipeptdyl peptidase-4 (DPP-4) inhibitor. On the other hand, both GLP-1 agonist and DPP-4 inhibitor reversed the deleterious effects of high fat diet on autonomic, myocardial, haemodynamic and cerebral microvascular parameters. GLP-1 agonist and DPP-4 inhibitor therapy also increased mitochondrial permeability transition pore resistance in brain and heart tissues of rats subjected to high fat diet.

Conclusion

Incretin-based therapies improve deleterious cardiovascular effects induced by high fat diet and may have important contributions on the interplay between neuro-cardiovascular dynamic controls through mitochondrial dysfunction associated to metabolic disorders.     

不同强度电针对肥胖大鼠脂肪组织炎症相关因子的影响

探讨不同强度电针对肥胖大鼠脂肪组织核因子-κBp65(NF-κBp65)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的作用差异.将SD大鼠随机分为普通饮食组、高脂饮食组、5 V电针组、2.5 V电针组,除普通饮食组外其余各组大鼠均饲以高脂饲料.取"足三里"、"三阴交"穴,不同强度电针治疗14 d后,用蛋白质印迹技术(Western blot)检测肥胖大鼠附睾脂肪组织NF-κBp65的表达,酶联免疫吸附法(ELISA)检测肥胖大鼠附睾脂肪组织MCP-1、TNF-α的含量.研究发现两电针组肥胖大鼠体重、Lee’s指数、脂肪组织中NF-κBp65表达、MCP-1和TNF-α含量较高脂饮食组显著降低(P<0.01),5 V电针组较2.5 V电针组下降效果更为明显(P<0.01,P<0.05).结果表明电针可改善肥胖脂肪组织炎症反应状态,减轻肥胖大鼠体重,且5 V电针组效果优于2.5 V电针组.     

Reciprocal Effects of Adipose Tissue Denervation and High Fat Diet on Serum Metabolic Parameters and Adipokine Levels in Rats: A Long Term Study

Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology - The sympathetic nervous system (SNS) plays an important role in regulating the metabolic and secretory functions of white adipose tissue. In...     

肥胖合并动脉粥样硬化大鼠血管旁脂肪组织中趋化因子chemerin的表达变化

目的:通过构建肥胖合并动脉粥样硬化大鼠模型,评估模型血管旁脂肪组织中趋化因子chemerin基因及蛋白的表达变化.方法:建立肥胖合并动脉粥样硬化大鼠模型;于模型构建不同时期(8周、12周、16周及24周)取胸主动脉旁脂肪组织,应用real-time-PCR检测chemerin的mRNA表达变化;应用免疫组织化学染色的方...     

黄芪水提取物减轻高脂饮食引起的小鼠肥胖

目的:研究黄芪水提取物(Astragalus radix extract,ARE)对高脂饮食(High fat diet,HFD)引起的小鼠肥胖的作用及可能机制。方法:将30只C57 BL/6小鼠随机分为正常喂养组(ND组,n=10)、高脂喂养组(HFD组,n=10)和高脂喂养+黄芪水提取物处理组(ARE组,n=10)。记录三组小鼠体重及食物摄入。在喂养16周时,对小鼠附睾白色脂肪称重,并进行HE染色观察脂肪细胞大小;对小鼠肝脏进行进行HE染色观察肝脏脂肪变性情况。应用ELISA方法检测血清瘦素及脂联素水平。应用Western Blot检测脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)表达。结果:1与ND组相比,HFD组体重及热量摄入均显著增加,表明肥胖模型建立成功;ARE处理组的体重较HFD组显著下降,但其热量摄入与HFD组相当。2与ND组相比,HFD组白色脂肪组织重量增加、脂肪细胞增大、肝细胞出现显著脂肪变性;ARE处理组上述指标较HFD组明显改善。3与ND组相比,HFD组瘦素水平升高、脂联素水平下降;ARE处理组与HFD组相比,瘦素水平降低、脂联素水平升高。4与ND组相比,HFD组PPARγ表达显著增加,而ARE处理组较HFD组PPARγ表达下降。结论:黄芪水提取物可能通过抑制PPARγ减轻高质饮食引起的肥胖。     

阿托伐他汀对肥胖家兔心房肌及心外膜脂肪中致心房颤动炎症因子的影响

目的:探讨肥胖家兔心外膜脂肪、血液、心房肌中致房颤炎症因子C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-12(IL-12)、肿瘤坏死因子a(TNF-α)水平及阿托伐他汀的干预作用.方法:45只家兔随机分为普通饮食组(n=15)、肥胖饮食组(n=15)和阿托伐他汀干预组(n=15),肥胖饮食组预先给予高蛋白高脂饲料喂养4周制成肥胖模型(超重20％),肥胖组给予他汀喂养4周.ELISA法测定三组家兔血液、心肌、心外膜脂肪hs-CRP、IL-6、IL-12、TNF-α的水平.比较普通组、肥胖组、他汀干预组hs-CRP、IL-6、IL-12、TNF-α的水平,并进行统计学分析.结果:①肥胖组血清、心房肌、心外膜脂肪hs-CRP、IL-6、IL-12、TNF-α.的水平均高于普通组(P＜0.05);心房肌、心外膜脂肪中hs-CRP、IL-6、IL-12、TNF-α的水平均明显高于血液(P＜0.05).②肥胖他汀干预组血清、心房肌、心外膜脂肪hs-CRP、IL-6、IL-12、TNF-α的水平均低于肥胖组(P＜0.05).结论:肥胖可导致促房颤炎症因子的表达升高,心外膜脂肪中炎症因子表达高于心房肌,心房肌中炎症因子表达高于血液,心外膜脂肪组织可能是促房颤炎性因子的来源,参与了房颤的发生、发展,可能为始动环节,肥胖患房颤风险增高,阿托伐他汀可降低这种危险.