低氧运动对营养性肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α及其下游因子的影响

摘      要：探讨低氧运动对营养性肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α及其下游因子的影响。构建7周高脂膳食诱导SD大鼠营养性肥胖模型，建模后随机分为常氧高脂膳食安静组(NHQ)、常氧高脂膳食运动组(NHE)、16.3%低氧高脂膳食安静组(HGQ1)、16.3%低氧高脂膳食运动组(HGE1)、13.3%低氧高脂膳食安静组(HGQ2)、13.3%低氧高脂膳食运动组(HGE2)，每组各10只。运动组进行8周耐力训练，即20 m/min、40 min/d，5 d/周。末次运动24 h后处死大鼠并采样，测定血脂4项和血糖(BG)，qRT-PCR技术检测PGC-1α及其下游因子的表达(CPT-1、MCAD、PPARγ)。结果显示：1)7周高脂膳食可成功诱导营养性肥胖大鼠模型建立；2)与NHQ和HGQ1组相比，HGE1、HGE2和NHE组体质量下降非常显著或显著(P<0.01或P<0.05)；与NHE组相比，HGE1和HGE2组体质量显著性下降(P<0.05)；3)与NHQ组相比，NHE组MCAD mRNA表达非常显著性上调(P<0.01)；HGE1组PGC-1α、MCAD、PPARγ mRNA表达非常显著性增加或显著性增加(P<0.01或P<0.05)；HGQ2组PGC-1α mRNA表达非常显著性上调(P<0.01)；HGE2组PGC-1α 、MCAD、CPT-1、PPARγ mRNA表达非常显著性上调或显著性上调(P<0.01或P<0.05)。与NHE组相比，HGE1和HGQ2组PGC-1α mRNA表达显著性增加(P<0.05)；HGE2组PGC-1α 、MCAD、CPT-1、PPARγ mRNA表达非常显著性上调或显著性上调(P<0.01或P<0.05)；NHQ、HGQ1和HGQ2组MCAD mRNA表达非常显著性下降或显著性下降(P<0.01或P<0.05)。与HGQ1组相比，HGE1和HGQ2组PGC-1α、MCAD表达非常显著性上调或显著性上调(P<0.01或(P<0.05)；HGE2组PGC-1α、MCAD、CPT-1 mRNA表达非常显著性上调(P<0.01)；NHE组MCAD、PPARγ mRNA表达非常显著性或显著性增加(P<0.01或P<0.05)。结果表明：(1)长期高脂膳食可诱导营养性肥胖发生。(2)低氧和(或)耐力运动可有效控制营养性肥胖大鼠体质量，增加骨骼肌PGC-1α及其下游基因的表达，13.3%低氧浓度下耐力运动效果较佳。
关  键  词：运动生物化学；低氧运动；营养性肥胖；骨骼肌；过氧化物酶体增殖物受体γ共激活分子；大鼠
中图分类号：G804.7    文献标志码：A    文章编号：1006-7116(2016)03-0130-07

Abstract: In order to probe into the effects of hypoxic exercise on PGC-1α in skeletal muscle of rats with alimen-tary obesity and its downstream factors, the authors built a model of SD rats with alimentary obesity induced by 7-week high-fat diet, then divided the rats randomly into a normoxic high-fat diet quit group (NHQ), a normoxic high-fat diet exercise group (NHE), a 16.3% hypoxic high-fat diet quit group (HGQ1), a 16.3% hypoxic high-fat diet exercise group (HGE1), a 13.3% hypoxic high-fat diet quit group (HGQ2), and a 13.3% hypoxic high-fat diet exercise group (HGE2), each of which consisted of 10 rats, continued to feed the rats with high-fat food, let them undergo 8-week endurance training, i.e. 20m/min, 40min/d, 5d/week, killed and sampled the rats 24h after the last exercise, measured 4 blood lipid indexes and blood glucose (BG) by means of test kit, measured PGC-1α and its downstream factors CPT-1, MCAD and PPARγ by means of qRT-PCR technology, and revealed the following find-ings: 1) 7-week high-fat diet could induced the increase or significant increase of the weight, BMI, as well as BG, CHO, LDL-L and TG contents of the rats (P<0.01 or P<0.05); 2) as compared with the rats in groups NHQ and HGQ1, the rats in groups HGE1, HGE2 and NHE had a decreased or significantly decreased weight (P<0.01 or P<0.05); as compared with the rats in group NHE, the rats in groups HGE1 and HGE2 had a decreased weight (P<0.05); 3) as compared with the rats in group NHQ, the rats in group NHE had a significantly increased MCAD mRNA expression (P<0.01); the rats in group HGE1 had increased or significantly increased PGC-1α, MCAD and PPARγ mRNA expressions (P<0.01 or P<0.05); the rats in group HGQ2 had a significantly increased PGC-1α mRNA expression (P<0.01); the rats in group HGE2 had increased or significantly increased PGC-1α , MCAD, CPT-1 and PPARγ mRNA expressions (P<0.01 or P<0.05); as compared with the rats in group NHE, the rats in groups HGE1 and HGQ2 had an increased PGC-1α mRNA expression (P<0.05); the rats in group HGE2 had in-creased or significantly increased PGC-1α , MCAD, CPT-1 and PPARγ mRNA expressions (P<0.01 or P<0.05); the rats in groups NGQ, HGQ1 and HGQ2 had a decreased or significantly decreased MCAD mRNA expression (P<0.01 or P<0.05); as compared with the rats in group HGQ1, the rats in groups HGE1 and HGQ2 had increased or significantly increased PGC-1α and MCAD expressions (P<0.01 or P<0.05); the rats in group HGE2 had signifi-cantly increased PGC-1α, MCAD and CPT-1 mRNA expressions (P<0.01); the rats in group NHE had increased or significantly increased MCAD and PPARγ mRNA expressions (P<0.01 or P<0.05). The said findings indicate the followings: 1) long-term high-fat diet can induce the occurrence of alimentary obesity; 2) hypoxia and/or endurance exercise can effectively control the weight of rats with alimentary obesity, increase PGC-1α in skeletal muscle and its downstream factors, while endurance exercise under a 13.3% hypoxic condition can achieve a better result.
Key words: sports biochemistry；hypoxic exercise；alimentary obesity；skeletal muscle；PGC-1α；rats