前脂肪细胞增殖分化在高脂膳食诱导大鼠肥胖及运动预防肥胖中的作用

刘绍生 赵永军 张琳静 贾志友 连军超 何玉秀

1河北师范大学体育学院人体运动生物信息测评河北省重点实验室（石家庄 050024）2井冈山大学体育学院（江西吉安 343009）

前脂肪细胞增殖分化在高脂膳食诱导大鼠肥胖及运动预防肥胖中的作用

刘绍生1，2赵永军1张琳静1贾志友1连军超1何玉秀1

1河北师范大学体育学院人体运动生物信息测评河北省重点实验室（石家庄 050024）2井冈山大学体育学院（江西吉安 343009）

目的：探讨前脂肪细胞增殖分化在高脂膳食诱导大鼠肥胖及运动预防肥胖过程中的作用。方法：40只雄性SD大鼠分为普通膳食安静组（C组，n=8）、普通膳食运动组（E组，n=8）、高脂膳食安静组（H组，n=14）和高脂膳食运动组（HE组，n=10）。C组和H组不运动，E组和HE组大鼠进行跑台运动，运动强度约为75%VO2max水平。12周干预后，记录各组大鼠体重，取附睾、肾周和腹后壁的脂肪垫分别称重，并计算总脂肪量；体视学方法检测脂肪细胞数目及平均直径；Western Blot检测脂肪组织过氧化物酶增殖物受体γ（PPARγ）和CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）的蛋白表达水平。结果：（1）H组大鼠体重及腹腔内总脂重均显著高于C组（P＜0.01），E组和HE组大鼠肾周、腹后壁脂肪垫重及腹腔内总脂肪量均分别显著低于C组和和H组的相应部位（P＜0.01）。（2）H组大鼠腹腔内脂肪总数目显著高于C组（P＜0.01）。E组大鼠肾周及腹后壁脂肪细胞平均直径均分别显著低于C组的相应部位（P＜0.05，P＜0.01），HE组大鼠附睾、肾周及腹壁脂肪细胞平均直径均分别显著低于H组的相应部位（P＜0.01）。（3）与C组相比，E组及H组大鼠附睾、肾周及腹壁脂肪组织PPARγ蛋白表达显著升高（P＜0.01）；H组大鼠附睾及肾周脂肪组织C/EBPα蛋白表达显著高于C组的相应部位（P＜0.01），E组大鼠肾周及腹后壁脂肪组织C/EBPα蛋白表达显著高于C组的相应部位（P＜0.01），但HE组大鼠肾周脂肪组织C/EBPα蛋白表达显著低于H组（P＜0.01）。结论：前脂肪细胞增殖分化能力在高脂膳食诱导肥胖及运动预防肥胖过程中均增强，但其作用及机制皆不同。高脂膳食诱导肥胖过程中前脂肪细胞增殖分化能力的增强可使脂肪细胞数目增多，是机体为适应体脂增多的代偿机制；运动预防肥胖过程中前脂肪细胞增殖分化能力的增强可促进脂肪细胞更新，并使脂肪细胞平均体积缩小，是脂肪细胞贮脂能力改善的适应机制。

前脂肪细胞；增殖分化；高脂膳食；PPARγ；C/EBPα；有氧运动

肥胖症是一种由多种因素引起的慢性代谢性疾病，以体内脂肪细胞体积增大和细胞数目增多致体脂百分比异常增高为特点。脂肪细胞体积增大和数目增多不仅增加体脂总量，体积过大的脂肪细胞功能相对低下，是导致肥胖并发症的主要原因，而脂肪细胞数目增多则可增加肥胖风险并影响肥胖等级[1，2]。

体内脂肪的形成既可通过前脂肪细胞增殖分化而使脂肪细胞数目增多，同时脂肪细胞内脂质合成功能增强可使其体积不断增大[3，4]。目前普遍认为，脂肪细胞体积大小与脂肪细胞脂肪合成及脂解功能关系密切，高脂膳食促进脂肪合成功能加强，并抑制脂解过程，从而使脂肪细胞体积增大；而运动则能加速脂肪细胞中甘油三酯分解供能，使脂肪细胞体积缩小[4-6]。体内脂肪库中的前脂肪细胞殖分化为成脂细胞是体内成熟脂肪细胞的唯一来源[7]。因此，体内脂肪数目与前脂肪细胞增殖分化能力密切相关。目前，有关哺乳动物体内脂肪细胞数目的研究还没有一致结论。多数研究认为动物体内脂肪细胞数目在成年前可发生变化，但在成年之后则终生维持在某一恒定水平[8，9]。然而，也有研究发现，为适应体内贮脂需求，极度肥胖患者在成年后脂肪细胞数目仍会相应地增加[4-6，10，11]。此外，前脂肪细胞增殖分化水平与体内脂肪细胞数目变化关系的相关研究也少有报道。因此，本研究以SD大鼠为研究对象，通过检测脂肪组织PPARγ及C/EBPα蛋白表达水平，观察前脂肪细胞增殖分化在高脂膳食诱导大鼠肥胖及其运动干预中的变化，并探讨其在体脂变化中的作用，为肥胖发生机制研究及运动防肥减肥提供进一步的理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验对象与分组

实验动物选用清洁级的4周龄Sprague-Dawley（SD）纯系雄性大鼠40只，由河北省实验动物中心提供。大鼠单笼饲养，自由饮水，自然光照，室温控制在22±2℃，湿度控制在55%左右。动物分组情况见图1。

1.2 动物喂养与运动方案

大鼠饲养方式分为普通饲养和高脂饲养，分别采用普通饲料和高脂饲料，摄食量按要求进行控制。普通膳食喂养：选用国家标准啮齿类动物混合饲料，购自河北医科大学动物中心。高脂膳食喂养：高脂饲料是在普通饲料的基础上添加20%猪油、2%胆固醇和2%食盐（即每100 g高脂饲料中含普通饲料76 g，猪油20 g，胆固醇2 g，食盐2 g）。高脂膳食组大鼠采取自由摄食，每天记录其摄食量并计算平均摄食量；普通膳食组大鼠每日摄取与高脂膳食组大鼠等量（同高脂组前一日平均量）的普通饲料。

图1 实验动物分组

运动方案：运动方式为跑台运动，运动方案从15.2 m/min×30 min、坡度为0逐渐调整为26.8 m/min×60 min、坡度5%，此强度约为75%VO2max水平[12]。运动前后分别进行3～5分钟低强度的热身与放松活动。运动时间为每周一至周六18:00～20:00期间进行，周日休息。具体运动方案见表1。

表1 跑台运动方案

1.3 取材及样本处理

12周实验后，H组大鼠按体重排序，取中段12只作为H组；HE组有2只大鼠未按运动方案完成实验而被剔除。每组各留2只大鼠用作其它实验备用，最终H组10只，其余每组各6只大鼠用于取材检测相关指标。实验动物在最后一次运动干预结束48h后取材，取材前禁食8 h。实验大鼠经腹腔注射0.5%戊巴比妥钠（50 mg/kg体重）麻醉后，打开腹腔，完整剥离腹腔内附睾、肾周及腹后壁脂肪垫，4℃盐水冲洗，滤纸吸干后分别称重。随后，分别从上述三个部位脂肪垫快速切取脂肪组织约2 g分成2份，一份放入液氮冻存管，液氮冻存后放－80℃保存，用于蛋白提取；另一份放入4%的多聚甲醛溶液中固定待制备组织病理学切片。取材器械均使用高压灭菌消毒并进行高温（200℃）烘烤60分钟。

1.4 指标测试

1.4.1 体重与腹腔内脂肪垫重

所有大鼠在取材前记录体重。取材后分别记录腹腔内双侧附睾、肾周和腹后壁脂肪垫的重量，并计算脂肪总量。

1.4.2 脂肪细胞数目及平均直径

采用组织学方法并结合体视学原理进行测评，该方法可尽可能不破坏脂肪细胞，能较好地反映真实值。具体操作方法如下：取完整脂肪垫，洗净称重（M），10%多聚甲醛溶液固定，脂肪组织进行石蜡切片，HE染色。每个样品在400倍显微镜下随机选取10个视野进行拍照，利用IPP图像分析软件辅助进行细胞截面计数，求得均值即为单个视野内细胞平均数目（n）。根据体视学中关于计算凸面体微粒数目原理[13]计算出脂肪细胞总数（N），再根据脂肪组织密度（脂肪密度ρ=0.915g/cm3）[14]，计算出脂肪细胞的平均直径，具体推算公式如下：

脂肪细胞总数目（N）：N=M/ρ ×（n/ab）3/2

脂肪细胞平均直径（d）：d（μm）=（6/π）1/3×（ab/n）1/2

其中，N：脂肪垫细胞总数目；n：单个视野内细胞平均数目；M：脂肪垫重量；ρ：脂肪组织密度；a和b分别为镜下视野的长和宽（本研究中分别为440 μm和330 μm）；d：脂肪细胞平均直径；π为圆周率（本研究中为3.14）。

将本研究中π、ρ、a和b的具体数据代入上述公式中，将脂肪细胞总数及脂肪细胞平均直径计算公式分别进一步简化为：

1.4.3 脂肪组织蛋白测定

脂肪组织过氧化物酶增殖物受体γ（Peroxisome Proleferator-Activated Rrceptor γ，PPARγ）和 CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT Enhancer-binding Protein α，C/EBPα）蛋白检测采用Western Bolt方法检测。结果用凝胶成像系统（FUJIFILMLas-4000）扫描图像，Multi Gauge V3.1分析软件进行分析。结果用目的蛋白与β-actin的条带OD比值表示。

1.5 统计学分析

所有数据均采用SPSS18.0统计软件进行统计分析，各指标采用平均值±标准差（±s）表示。不同实验组采用非重复测量双因素方差分析，检测膳食和运动因素的主效应及交互效应，结果用F值（P值）表示。若出现显著性差异，则采用LSD法进行组间两两比较。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠体重及腹腔内脂重

如表2所示，膳食因素对体重、附睾脂肪量、腹后壁脂肪量及总体脂肪量主效应均显著，运动因素对体重、附睾脂肪量、肾周脂肪量、腹后壁脂肪量及总体脂肪量主效应均显著，且膳食因素和运动因素对体重具有交互效应。提示膳食与运动因素对上述指标均有显著影响，且不同膳食条件下运动对体重的影响效果不同。

各指标组间多重比较发现，H组大鼠体重显著高于C组和HE组（P＜0.01），C组与E组间差异不显著；H

表2 12周实验后各组大鼠体重及腹腔内脂肪垫重量比较（g）

2.2 大鼠腹腔内不同部位脂肪细胞数目

如表3所示，膳食与运动因素对大鼠附睾、肾周及腹后壁脂肪细胞数目主效应均不显著，提示膳食与运动对不同部位脂肪细胞数目影响不大。膳食因素对大鼠腹腔内脂肪细胞总体数目主效应显著，但运动因素主效应不显著且无交互效应，提示膳食因素对大鼠腹腔内脂肪细胞总数目影响显著。

脂肪细胞数目组间多重比较如图2所示。12周实验后，H组腹腔内脂肪细胞总数量显著高于C组（P＜0.01）。其余指标各组间差异均无显著性差异。

表3 脂肪细胞数目双因素方差分析主效应与交互效应结果

2.3 大鼠腹腔内不同部位脂肪细胞直径

如表4所示，膳食因素对大鼠肾周及腹后壁脂肪细胞平均直径主效应均显著，提示膳食因素对肾周及腹后壁脂肪细胞平均直径影响均显著；同时运动因素对不同部位脂肪细胞平均直径主效应均显著，提示运动因素能显著改变脂肪细胞平均直径大小。膳食与运动对脂肪细胞平均直径影响均无交互效应，提示运动在不同膳食组大鼠附睾脂肪重显著高于C组（P＜0.01）和HE组（P＜0.01）；C组和H组大鼠肾周脂肪重分别显著高于E组和HE组（P＜0.01）；E组和HE组大鼠腹后壁脂肪量均分别低于C组和H组的相应部位（P＜0.05，P＜0.01）；腹腔内总脂肪量则为H组大鼠显著高于C组（P＜0.01），且E组和HE组分别显著低于相应的C组和H组（P＜0.01）。结果提示，高脂膳食能促进大鼠体重及脂肪量增加，而运动干预则可抑制上述效果，且高脂膳食条件下运动抑制体重增长的效果比普通膳食条件下更明显。

图2 12周实验后各组大鼠腹腔内不同部位脂肪细胞数目比较

表4 脂肪细胞平均直径双因素方差分析主效应与交互效应结果

如图3、4所示，12周实验后，H组大鼠腹腔内不同部位脂肪细胞平均直径与C组的相应部位相比均无显著性差异；E组大鼠肾周及腹后壁脂肪细胞平均直径均分别显著低于C组的相应部位（P＜0.05，P＜0.01），HE组大鼠附睾、肾周及腹壁脂肪细胞平均直径均分别显著低于H组的相应部位（P＜0.01），且HE组大鼠腹后壁脂肪细胞平均直径显著高于E组（P＜0.05）。

图3 12周实验后各组大鼠不同部位脂肪HE染色（400×）

图4 12周实验后各组大鼠腹腔内不同部位脂肪细胞平均直径对比

2.4 大鼠腹腔内不同部位脂肪组织蛋白表达量对比

如表5所示，双因素方差分析结果显示，膳食与运动因素对腹腔内不同部位脂肪组织PPARγ蛋白表达交互效应均显著，提示在不同膳食条件下，运动对不同部位脂肪组织PPARγ蛋白表达的影响不同。

各组间多重比较结果如图5所示。与C组相比，E组及H组大鼠附睾、肾周及腹壁脂肪组织PPARγ蛋白表达均显著升高（P＜0.01），HE组大鼠肾周及腹壁脂肪组织PPARγ蛋白表达均显著低于H组的相应部位（P＜0.01）。结果提示，高脂膳食与运动干预均能显著上调大鼠腹腔内不同部位脂肪组织PPARγ蛋白表达；但高脂膳食条件下，运动却能显著抑制高脂膳食的上述作用。

表5 脂肪组织PPARγ蛋白双因素方差分析主效应与交互效应结果

图5 12周实验后各组大鼠不同部位脂肪组织PPARγ蛋白表达量比较

如表6所示，双因素方差分析结果显示，膳食与运动因素对腹腔内不同部位脂肪组织C/EBPα蛋白表达交互效应均显著，提示在不同膳食条件下，运动对不同部位脂肪组织C/EBPα蛋白表达的影响不同。

各组间多重比较结果如图6所示。H组大鼠附睾及肾周脂肪组织C/EBPα蛋白表达均分别显著高于C组的相应部位（P＜0.01）；E组大鼠肾周及腹后壁脂肪组织C/EBPα蛋白表达也显著高于C组的相应部位（P＜0.01），但HE组大鼠肾周脂肪组织C/EBPα蛋白表达显著低于H组（P＜0.01）。结果提示，高脂膳食与运动干预均能显著上调大鼠腹腔内不同部位脂肪组织C/EBPα蛋白表达；但高脂膳食条件下，运动却能显著抑制高脂膳食的上述作用。

表6 脂肪组织C/EBPα蛋白双因素方差分析主效应与交互效应结果

图6 12周实验后各组大鼠不同部位脂肪组织C/EBPα蛋白表达量对比

3 讨论

高脂膳食是导致肥胖的最常见原因，而运动则是最基本的防肥措施。12周实验后，高脂膳食组大鼠体重显著增加，为尽可能排除先天肥胖抵抗及肥胖敏感特殊个体因素的影响，本研究从体重位于中段的12只大鼠中随机选取10只作为H组。研究发现，H组大鼠腹腔内脂肪总量显著高于C组，而E组及HE组大鼠腹腔内脂肪总量却分别显著低于相应的C组及H组，说明12周高脂膳食使大鼠体重及腹腔内脂肪总量均显著增加，高脂膳食结合跑台运动干预却能显著抑制了上述变化，从而达到预防肥胖的效果。

肥胖时体内脂肪的增加不仅表现为脂肪细胞体积的增大，极度肥胖患者还表现为脂肪细胞的增多[4，15]。一般情况下，正常脂肪细胞体积扩张达到一定限度时将较长时间地维持在该水平，从而确保脂肪细胞发挥正常的生理功能[4，16]。在本研究中，与C组相比，H组大鼠腹腔内脂肪细胞总数目显著增加，但腹腔内不同部位脂肪细胞平均直径变化均不明显。其原因可能为：一方面脂肪细胞数目的增多在一定程度上缓解了脂肪细胞体积的增大；另一方面则可能是H组与C组大鼠脂肪细胞体积均处于平台期，因此细胞体积上的差异不显著。

运动干预是肥胖防治的基本手段。运动本身可增加机体能量消耗，防止体内能量过剩甚至引起能量负平衡，从而抑制脂肪细胞内脂质合成并使脂肪细胞体积缩小。本研究中也发现，运动组大鼠（E组、HE组）肾周和腹后壁脂肪细胞平均直径均显著低于相应的安静组（C组、H组），同时脂肪细胞数目也呈减少趋势，但差异不显著。这与以往的很多研究结果一致，提示运动预防肥胖过程中体脂减少主要是由于脂肪细胞体积缩小所致，与脂肪细胞数目变化关系不显著[8，9]。但也有研究表明，成年后脂肪细胞数目仍可能发生变化。Lemonnier研究发现，普通喂养大鼠脂肪细胞总数目在18周龄后基本稳定，而高脂喂养组到52周龄时仍可观察到脂肪细胞总数目的增多[17]；Giles等研究也发现，6周跑台运动可使Wistar成年大鼠（28周龄）脂肪细胞数目显著增加[2]。上述研究中脂肪细胞数目变化结果不一致的原因可能与实验对象种属、干预方式及脂肪细胞数目计算方式等因素有关。

高脂膳食诱导肥胖及运动干预过程中大鼠腹腔内脂肪量、脂肪数目与体积变化关系说明，脂肪细胞数目与体积在体脂的变化中均发挥了作用，但规律不同，即高脂膳食诱导肥胖时体脂增加主要是由于脂肪细胞数目增多所致；而运动预防肥胖中体脂减少则主要是由于脂肪细胞体积缩小所致。上述现象可能与以下两个因素有关，即鼠龄与脂肪细胞体积大小。人体和动物研究均表明，体内脂肪数目变化存在一个敏感时期（青春期），体内脂肪细胞数目“调定点”在此时期建立，且易受外界因素影响，至成年后则相对维持恒定[9，18，19]。成年后脂肪细胞数目的变化可能也与体内脂肪细胞数目“调定点”的重新设定有关，但还有待于进一步的研究证实。体内能量过剩引起脂肪细胞脂肪合成代谢增加，促进脂滴形成，从而导致体积增大，当脂肪细胞体积增加到某一上限时则激活体内各脂肪库中的前脂肪细胞增殖分化为成熟脂肪细胞，从而满足体内贮脂需求[5，6，18]。因此，脂肪细胞增大可视为刺激脂肪细胞数目增加的关键因素。本研究中，普通膳食条件下的C组大鼠脂肪细胞数目与体积按正常模式发展到成年水平，而H组大鼠在高脂膳食干预下使脂肪细胞体积在成年前即达成年水平，进而促使脂肪细胞数目增多并使脂肪细胞体积在一段时间内维持相对稳定，因此H组大鼠体脂量增加主要表现为脂肪细胞数目的增多；HE组大鼠由于运动干预而使高脂膳食引起的能量过剩得到显著改善，从而减缓脂肪细胞体积的增大，并削弱其对脂肪细胞数目的激活作用，因此体脂的减少主要表现为脂肪细胞体积缩小，细胞数目变化并不显著。

前脂肪细胞增殖分化是成熟脂肪细胞的唯一来源[7]，因此脂肪细胞数目与前脂肪细胞的增殖分化水平关系密切。细胞增殖分化的本质是细胞发生基因差别表达，而转录因子调控大量基因表达的时序并决定了分化过程。目前研究表明，PPARγ和C/EBPα是前脂肪细胞增殖分化中最主要的转录调控因子[20，21]。PPARγ是PPARs家族中的一员，在脂肪细胞分化的调控中起重要作用[22，23]。脂肪形成级联反应模型研究表明，PPARγ被激活后将诱导C/EBPα的表达[24]；C/EBPα和PPARγ又可协同作用，激活和分化有关的基因表达[25，26]。此外，细胞分化所必需的其它因素也都直接或间接地汇聚到PPARγ和C/EBPα上，最终通过调节PPARγ和C/EBPα的表达来影响脂肪细胞的增殖分化[27]。因此，研究实践中常通过检测转录因子PPARγ和C/EBPα的表达水平来间接评价脂肪细胞的增殖分化能力。

本研究中发现，膳食因素与运动因素对不同部位脂肪PPARγ及C/EBPα蛋白表达均影响显著，且二者具有交互效应。具体表现为：H组及组E大鼠附睾、肾周及腹后壁脂肪PPARγ蛋白表达量均显著高于C组的相应部位，HE组肾周及腹后壁脂肪PPARγ蛋白表达水平显著低于H组的相应部位；H组大鼠附睾及肾周脂肪C/EBPα蛋白的表达量显著高于C组的相应部位，E组大鼠肾周及腹后壁脂肪C/EBPα蛋白的表达量也分别显著高于C组的相应部位，HE组大鼠肾周脂肪EBPα蛋白的表达水平显著低于H组。上述结果提示，高膳膳食与跑台运动对不同部位脂肪PPARγ及C/EBPα蛋白表达均表现为增强，即促进了前脂肪细胞的增殖与分化；但两种干预方式同时施加时则表现为拮抗作用，其机制可能是由于高脂膳食与运动干预共同影响体内能量代谢平衡，进而影响脂肪细胞体积的大小，并决定是否激活前脂肪细胞的增殖分化过程[6，28]。

根据本研究结果，高脂膳食谢诱导肥胖及运动预防肥胖过程中脂肪细胞PPARγ和C/EBPα蛋白的表达均显著上调，说明前脂肪细胞增殖分化能力均表现为增强。然而，两种状态对脂重、脂肪细胞体积与数目的影响结果则不相同，即脂肪细胞数目在肥胖形成过程中起显著作用，但在运动防治肥胖过程中却作用不大。高脂膳食诱导肥胖过程中，能量过剩促进脂肪细胞内脂质积累，使细胞体积增大并消弱其贮脂能力[2]，进而反射性地激活前脂肪细胞增殖分化并募集更多新生脂肪细胞，最终满足机体的贮脂需求[4，5，28]。然而，运动预防肥胖过程中由于脂肪细胞体积缩小，因而对前脂肪细胞增殖分化能力的刺激作用不足，期间前脂肪细胞增殖分化能力的增强可能不依赖于脂肪细胞体积的增大，而更可能是由于运动刺激本身所致。运动促进脂肪细胞的增殖分化在其它研究中也得到支持[27]，而且运动干预还能提高体内小体积的脂肪细胞的比例[2]，这也是运动导致脂肪细胞体积缩小的原因之一。

前脂肪细胞增殖分化能力在高脂膳食诱导肥胖及运动预防肥胖过程中均增强，但其在影响体脂变化中作用与机制却可能不同。前脂肪细胞增殖分化能力对脂肪细胞的影响主要体现在两个方面：（1）影响脂肪细胞数目；（2）影响脂肪细胞更新能力。高脂膳食诱导肥胖过程中前脂肪细胞增殖分化能力的增强，并使脂肪细胞数目增多，是机体为贮存更多脂肪而产生的代偿机制；运动预防肥胖过程中脂肪细胞数目无显著变化，因此前脂肪细胞增殖分化能力增强可能是促进了体内脂肪细胞的更新水平，并使小体积脂肪细胞比例增多，从而使脂肪细胞的贮脂能力增强[2]，是脂肪细胞贮脂功能改善的适应机制。

4 总结

前脂肪细胞增殖分化能力在高脂膳食诱导肥胖形成及运动预防肥胖过程中均增强，但其作用及机制皆不同。高脂膳食诱导肥胖过程中前脂肪细胞增殖分化能力的增强可使脂肪细胞数目增多，是机体为适应体脂增多的代偿机制；运动预防肥胖过程中前脂肪细胞增殖分化能力的增强可促进脂肪细胞更新，并使脂肪细胞平均体积缩小，是脂肪细胞贮脂能力改善的适应机制。

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The Role of Proliferation and Differentiation of Preadipocyte on High Fat Diet-induced Obesity and Prevention of Obesity through Exercises in Rats

Liu Shaosheng1，2，Zhao Yongjun1，Zhang Linjing1，Jia Zhiyou1，Lian Junchao1，He Yuxiu1
1 Sport Institute of Hebei Normal University，the Key Laboratory of Human Movement Biological Evaluation of Hebei Province，Shijianzhuang 050024，China 2 Sport Institute of Jianggangshan University，Ji’an 343009，China Corresponding Author：He Yuxiu，Email：heyuxiu@mail.hebtu.edu.cn

ObjectiveTo explore the influences of proliferation and differentiation of preadipocytes on high fat diet-induced obesity and obesity prevention through exercises in rats.MethodsForty male Sprague-Dawley rats were divided into a normal diet control group（C，n=8），a normal diet with exercis⁃es group（E，n=8），a high fat diet control group（H，n=14） and a high fat diet with exercises group（HE，n=10）.Group C and group H kept sedentary，while group E and group HE underwent treadmill exercises at about 75%VO2max level.After 12 weeks of intervention，the body weight，epididymal，perire⁃nal and retroperitoneal fat mass were recorded，and the total fat mass was determinated.Stereology method was used to calculate the number and average diameter of fat cells.Western Blotting was con⁃ducted to measure the expression of PPARγ and C/EBPα protein in adipose tissues.Results（1） The body weight and total fat mass of group H were significantly higher than those of group C （P＜0.01）.Perirenal，retroperitoneal fat and total fat mass of group E and HE were significantly lower than those of group C and H respectively（P＜0.01）.（2） The total fat cell number of group H was significantly higher than that of group C.The average diameter of fat cells in perirenal and retroperitoneal fat pads of group E were significantly lower than that of group C （P＜0.05，P＜0.01），while that of group HE in epididymal，perirenal and retroperitoneal fat pads was significantly lower than that of group H （P＜0.01）.（3） Compared with group C，the expression of PPARγ protein of group E and H increased sig⁃nificantly in epididymal，perirenal and retroperitoneal fat pads（P＜0.01）.The expression of C/EBPα pro⁃tein of group H was significantly higher than that of group C in epididymal and perirenal fat pads（P＜0.01），the expression of C/EBPα protein of group E was significantly higher than that of group C in perirenal and retroperitoneal fat pads（P＜0.01），while the expression of C/EBPα protein of group HE was significantly lower than that of group H in perirenal fat pads（P＜0.01）.ConclusionThe prolifera⁃tion and differentiation of preadipocyte was enhanced in the development of high fat diet induced obesi⁃ty and exercises to prevent obesity，but its role and mechanisms were different.The high fat diet in⁃creases the number of fat cells which is a compensatory mechanism for the body to adapt to fat accu⁃mulation，while exercises might promote cell renewal and decrease the average size of fat cells which is an adaptive mechanism to improve fat storage.

preadipocyte，proliferation and differentiation，high fat diet，PPARγ，C/EBPα，aerobic exercises

2016.12.10

河北省自然科学基金资助项目（编号：C2015205088）；井冈山大学自然科学科研项目（项目批准号：JZ14002）；河北省重点一级学科“体育学”资助项目

第1作者：刘绍生，Email：liussmail@163.com；

何玉秀，Email：heyuxiu@mail.hebtu.edu.cn