發(fā)布時間：2018-02-04 04:07

  本文關鍵詞： 肥胖 自噬 炎癥 耐力運動 抗阻運動 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激　出處：《河北師范大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：自噬(Autophagy)作為細胞內(nèi)代謝廢物清除及循環(huán)利用機制而參與肝細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝,且據(jù)文獻報道自噬過程廣泛參與骨骼肌、胰腺、肝臟等代謝活躍器官細胞代謝,在肥胖及胰島素抵抗過程中發(fā)揮重要作用。但自噬在另一機體能量代謝核心器官---脂肪組織---中的研究卻甚少,特別是自噬在運動改善機體脂肪組織脂質(zhì)代謝方面的作用鮮有報道,而且在有限的研究報道中,還存在大量爭議性結(jié)果,如肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬活性到底如何變化?脂肪組織自噬活性變化有無部位特異性?運動對脂肪組織基礎自噬活性有何影響?運動對肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬活性的影響如何?自噬是否通過改善肥胖癥脂肪組織炎癥狀態(tài)參與運動后減脂過程?同時長時間有氧耐力運動作為傳統(tǒng)減肥運動處方的必備內(nèi)容,已成為學者研究自噬介導運動抗脂減肥分子機制的主要運動形式,而且近年來抗阻運動的減肥效果也逐漸得到認可,但其對脂肪組織自噬的影響卻未見報道。因此,本研究的目的在于探討肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬活性與炎癥狀態(tài)的變化,觀察自噬活性變化有無脂肪庫特異性,在此基礎上,對肥胖小鼠進行耐力與抗阻運動干預,觀察不同類型運動干預減脂效果的同時,檢測運動對肥胖癥內(nèi)臟脂肪組織自噬活性的影響,并初步探討運動后脂肪組織自噬與炎癥的相關關系,推測不同類型運動方式減脂的潛在分子機制,為進一步認識運動抗肥胖和運動防治脂肪異常積累及相關代謝疾病提供新的理論支撐與實踐策略。1建立肥胖動物模型目的:建立肥胖小鼠動物模型。方法:四周齡清潔型雄性C57BL/6小鼠共170只,隨機分為普通膳食組(NFD:n=16)和高脂膳食組(HFD:n=154),并分別喂以普通標準飼料和高脂飼料,每周稱重。經(jīng)八周不同膳食干預后,按照肥胖易感理論選取HFD組體重增量較大的1/3,且體重超過NFD組均值20%的小鼠作為肥胖小鼠模型(50只)。然后隨機從NFD組和預選的HFD組挑選各8只,分別為NC組和HC組處死取材,分別測量體重、體長、體脂及檢測血脂四項進行肥胖成模評價。結(jié)果:干預前各組小鼠體重無顯著性差異(p0.05),8周膳食干預后,兩組小鼠體重均顯著增加(p0.05),且HC組體重、Lee’s指數(shù)、內(nèi)臟脂肪絕對質(zhì)量和體脂指數(shù)均顯著高于nc組(p0.05);與nc組相比,hc組血清tg升高,但差異不顯著(p=0.13),而tc和ldl-tc均顯著升高(p0.05),同時hdl-tc顯著降低(p0.05);he染色發(fā)現(xiàn)nc組小鼠內(nèi)臟脂肪細胞直徑短,體積小,數(shù)量多,而hc組小鼠內(nèi)臟脂肪細胞則體現(xiàn)為直徑長、體積大,數(shù)量少。小結(jié):通過8周高脂膳食可成功誘導c57bl/6小鼠成為肥胖動物模型。2肥胖癥皮下和內(nèi)臟脂肪組織自噬活性特異性變化目的:檢測肥胖狀態(tài)下皮下和內(nèi)臟脂肪組織自噬活性的變化及其部位差異,初步探討肥胖狀態(tài)下自噬活性和炎癥狀態(tài)的相關關系。方法:隨機從nfd組和成模hfd組挑選各8只小鼠,分別為lean組和obesity組,經(jīng)麻醉灌流后迅速取腹股溝皮下脂肪組織(sc)和附睪脂肪墊脂肪組織(vis),并用rt-pcr和wb分別檢測自噬標志基因和蛋白表達,同時檢測相關炎癥因子的基因和蛋白表達。結(jié)果:(1)自噬活性。基因表達雙因素方差分析及事后檢驗顯示p62mrna表達與lean-sc組相比,obesity-sc組脂肪組織p62mrna相對表達量顯著升高(p0.05);蛋白表達的雙因素方差及事后檢驗分析顯示與lean-visc組相比,obesity-visc組becn1蛋白表達、lc3Ⅱ/Ⅰ比值顯著升高(p0.05),與lean-sc組相比,obesity-sc組p62蛋白表達顯著降低(p0.05)。(2)炎癥反應。基因表達的雙因素方差分析及事后檢驗顯示與lean-sc組相比,obesity-sc組和lean-visc組脂肪組織il-6mrna相對表達量顯著升高(p0.05),而lean-sc組與obesity-sc組、lean-visc組與obesity-visc組分別比較后發(fā)現(xiàn),il-10mrna相對表達量均顯著降低(p0.05);蛋白表達的雙因素方差分析及事后檢驗顯示與lean-sc組相比,obesity-sc組和lean-visc組脂肪組織il-6、il-1β蛋白表達均顯著升高(p0.05),與lean-visc相比obesity-visc組脂肪組織il-6、il-1β蛋白表達顯著升高(p0.05),il-10蛋白表達顯著降低(p0.05),與obesity-sc組相比,obesity-visc組脂肪組織il-6蛋白表達顯著升高(p0.05),il-1β蛋白表達則顯著降低(p0.05)。(3)自噬與炎癥的相關關系。becn1蛋白表達與炎癥因子il-6蛋白表達呈正相關(r=0.29,p=0.05);p62基因與蛋白的表達與炎癥因子il-6分別呈現(xiàn)正相關(r=0.30,p0.05)和(r=0.51,p0.05),與il-10表現(xiàn)出低度正相關性(r=0.28,p0.05)和(r=0.25,p0.05);lc3蛋白表達與il-10蛋白表達呈現(xiàn)中度正相關(r=0.52,p0.05);il-1β與自噬相關蛋白的相關分析中均未顯示出明顯的相關關系。小結(jié):肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬活性升高,且沒有部位差異;肥胖狀態(tài)下脂肪組織炎癥反應都升高,且內(nèi)臟脂肪組織炎癥反應更高;自噬與炎癥在肥胖發(fā)生過程中具有同升的變化趨勢,肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬激活可能是限制過度炎癥反應的代償機制。3不同運動對肥胖癥內(nèi)臟脂肪組織自噬和炎癥狀態(tài)的影響目的:觀察肥胖小鼠經(jīng)不同類型運動干預后減脂效果,同時檢測不同運動對肥胖癥內(nèi)臟脂肪組織自噬活性和炎癥反應的影響,并探討運動后脂肪組織自噬與炎癥的相關關系,揭示運動減脂的潛在分子機制。方法:取nfd組小鼠8只作為普通膳食對照組(nnc組),取肥胖成模小鼠42只隨機分為高脂膳食對照組(hhc組,n=9)、普通膳食干預組(hnc組,n=9)、普通膳食聯(lián)合耐力運動干預組(hnc組,n=12)、普通膳食聯(lián)合抗阻運動干預組(hnr組,n=12),其中,hne和hnr組小鼠分別進行為期8周的跑臺耐力和爬梯運動,其余各組小鼠飼以相應鼠糧作為安靜對照組。然后通過rt-pcr及wb檢測內(nèi)臟脂肪組織自噬、炎癥、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激及抗氧化等標志基因與蛋白的表達量,同時tem及ihc的方法觀察內(nèi)臟脂肪組織自噬體及相關蛋白表達情況。結(jié)果:(1)肥胖表征。與hhc組相比,hnc組小鼠及運動組小鼠體重、lee’s指數(shù)、內(nèi)臟脂肪質(zhì)量及體脂指數(shù)均發(fā)生顯著性下降(p0.05),且運動組小鼠體重、內(nèi)臟脂肪質(zhì)量及體脂指數(shù)下降幅度均大于hnc組,但干預后兩個運動組間的體重、內(nèi)臟脂肪質(zhì)量及體脂指數(shù)并無差異(p0.05)。(2)自噬活性。與hhc組相比,hnc組atg5mrna表達顯著下降(p0.05),lc3Ⅱ/Ⅰ比值顯著下降(p0.05),hne組ulk1、becn1、atg5mrna表達顯著下降(p0.05),atg7、p62mrna表達顯著升高(p0.05),becn1蛋白表達及l(fā)c3Ⅱ/Ⅰ比值顯著下降(p0.05),p62蛋白表達顯著升高(p0.05),hnr組atg5mrna表達顯著下降(p0.05),atg7、p62mrna顯著升高(p0.05),becn1蛋白表達及l(fā)c3Ⅱ/Ⅰ比值顯著下降(p0.05);與hnc組相比,hne組atg7、p62mrna表達量顯著升高(p0.05),p62蛋白表達顯著升高(p0.05),hnr組atg7mrna表達量顯著升高(p0.05);與hne組相比,hnr組becn1mrna表達量顯著升高(p0.05),p62蛋白表達顯著降低(p0.05)。(3)炎癥反應。與hhc組相比,hnc組il-1β蛋白表達顯著下降(p0.05),hne組il-10mrna顯著升高(p0.05),il-6、il-10蛋白表達顯著升高(p0.05),il-1β蛋白表達顯著下降(p0.05),hnr組mcp-1、il-6、il-10mrna表達顯著升高(p0.05),il-6、il-10蛋白表達顯著升高(p0.05),il-1β蛋白表達顯著下降(p0.05);與hnc組相比,hne組il-10mrna表達顯著升高(p0.05),il-6、il-10蛋白表達顯著升高(p0.05),il-1β蛋白表達顯著降低(p0.05),hnr組il-6、il-10mrna表達顯著升高(p0.05),il-10蛋白表達顯著升高(p0.05),il-1β蛋白表達顯著降低(p0.05);與hne組相比,hnr組il-6mrna表達顯著升高(p0.05),il-10mrna表達顯著降低(p0.05)。(4)自噬調(diào)節(jié)蛋白。與hhc組相比,hne組mtorc1mrna及蛋白表達顯著升高(p0.05),hnr組mtorc1mrna表達顯著升高(p0.05);與hnc組相比,hne組mtorc1mrna及蛋白表達顯著升高(p0.05),hnr組mtorc1mrna表達顯著升高(p0.05);與hne組相比,hnr組mtorc1mrna表達顯著升高(p0.05),而mtorc1蛋白表達顯著下降(p0.05)。(5)自噬與炎癥的相關關系。p62在基因水平與il-10及il-1β表現(xiàn)出中度相關關系(r=0.57和-0.69),且均具有顯著性(p0.05),而p62蛋白表達同時與il-6和il-10表現(xiàn)出具有顯著性的中度相關關系(p0.05),相關系數(shù)分別達到0.51和0.64。lc3蛋白表達與il-10蛋白表達展現(xiàn)出較好的相關性(r=0.55,p0.05),ulk1、atg5、atg7基因均與il-10存在良好的相關關系(-0.43、-0.67、-0.62)。(6)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激。與hhc組相比,hne組和hnr組grp78、chop蛋白表達均顯著降低(p0.05),與hnc組相比,hne組和hnr組grp78蛋白表達顯著降低(p0.05),hnr組chop蛋白表達顯著降低(p0.05)。(7)抗氧化狀態(tài)。與hhc組相比,hnc組和hne組sod1蛋白表達顯著增加(p0.05),與hnc組相比,hne組和hnr組sod1蛋白表達顯著下降(p0.05)。小結(jié):(1)正常膳食結(jié)合運動干預可顯著減少內(nèi)臟脂肪質(zhì)量,兩種運動方式減肥效果無差異。(2)運動后內(nèi)臟脂肪組織自噬活性受到抑制,且有氧運動抑制作用更強,此外,mtorc1介導有氧運動對自噬抑制作用,而抗阻運動的自噬抑制作用可能不依賴mtorc1。(3)正常膳食結(jié)合有氧運動或結(jié)合抗阻運動在改善內(nèi)臟脂肪組織肥胖性慢性炎癥狀態(tài)方面具有相似效果,且在轉(zhuǎn)錄水平上抗阻運動的干預效果可能弱于有氧運動。(4)正常膳食結(jié)合運動干預后自噬與炎癥反應總體上呈現(xiàn)同降的變化趨勢,且促炎因子il-10在反映炎癥與自噬的變化關系中最為敏感,而其作用機制可能包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激狀態(tài)變化、抗氧化狀態(tài)變化等。全文結(jié)論(1)肥胖狀態(tài)下脂肪組織自噬激活且沒有部位差異,但炎癥反應的升高存在部位差異,即內(nèi)臟脂肪組織炎癥反應強于皮下脂肪組織。(2)8周正常膳食結(jié)合不同類型運動干預減肥效果無差異,且干預后內(nèi)臟脂肪組織自噬活性受到抑制,但相對抗阻運動而言,有氧運動自噬抑制作用更強,同時mTORC1介導了有氧運動造成的肥胖小鼠內(nèi)臟脂肪組織自噬抑制作用,而抗阻運動則可能不依賴mTORC1的激活。(3)肥胖癥運動干預前后內(nèi)臟脂肪組織自噬與炎癥具有同升共降的變化趨勢。且抗炎因子IL-10在反映炎癥與自噬的變化關系中最為敏感,而其作用機制可能包括(1)脂肪細胞體積變化;(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激狀態(tài)變化;(3)脂肪細胞抗氧化狀態(tài)變化。
[Abstract]:In this study , the effects of autophagy on the autophagy activity of adipose tissue in obese rats were investigated . ( 2 ) Compared with lean - sc group , the expression of il - 6 and il - 1 - 尾 protein in obesity - sc group and lean - visc group were significantly higher than that of lean - sc group ( p . 05 ) . ( r = 0 . 29 , p = 0 . 05 ) ; the expression of p62 gene and protein was positively correlated with il - 10 protein expression ( r = 0 . 28 , p = 0 . 05 ) . Compared with the hnc group , the expression of atg7 and p62mRNA in hnr group was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein increased significantly ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of p62 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , and the expression of p62 protein decreased significantly ( p 0.05 ) . ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 尾 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 尾 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 尾 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 尾 protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 beta protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 beta protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 beta protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 beta protein was significantly increased ( p < 0.05 ) , the expression of il - 1 beta protein was significantly increased ( p 0.05 ) , and the expression of mtorc1mRNA in hnr group was significantly increased ( p 0.05 ) . ( 1 ) The expression of p62 protein in hne group and hnr group were significantly lower than that in hnc group ( p < 0.05 ) . ( 2 ) There is no difference in the self - phagocytic activity of visceral adipose tissue in obese mice , but the anti - inflammatory factor IL - 10 may not be dependent on the activation of mTORC1 . ( 2 ) The anti - inflammatory factor IL - 10 is most sensitive to the change of visceral adipose tissue after intervention , and the mechanism of anti - inflammatory factor IL - 10 may include ( 1 ) changes in the volume of fat cells ; ( 2 ) changes in the stress state of the endoplasmic reticulum ; and ( 3 ) changes in the anti - oxidation state of the fat cells .

【學位授予單位】：河北師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：G804.2

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本文編號：1489271