有氧运动对高脂饲料喂养大鼠血脂和骨骼肌的影响

张子鹏

（西北民族大学体育学院，甘肃兰州 730030）

肥胖发生率在不断提高，据估计，2030年全球肥胖者将超过11.2亿。肥胖并不只是一种病症，还是慢性病的诱因，肥胖已成为对人类健康影响的最大障碍。目前治疗肥胖的主要方式为饮食控制、药物和运动调节等。但研究表示，长期服用药物不仅增加患者经济压力，而且对机体也有毒副作用，。饮食调控对防治肥胖具有一定效果，但效果并不明显。目前，有氧运动是公认的有效减肥方式，备受国内外专家重视。以此，本文研究有氧运动对高脂饲料喂养大鼠血脂和骨骼肌的影响，为肥胖治疗提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料 试验选择雄性SD大鼠80只，由沈阳医学院实验动物中心所提供。使用大鼠常用的饲料配方作为基础饲料，高脂饲料配方为：在每100 g基础饲料中添加10 g猪油、10 g奶粉、1个鸡蛋、10滴浓鱼肝油、250 g新鲜黄豆芽。高脂饲料的总能量为12.57 KJ/g，碳水化合物32.99%，脂肪41.48%、蛋白质25.53%。

1.2 主要试剂 试验试剂由南京建成生物工程研究所提供，包括葡萄糖测定试剂盒、甘油三酯测定试剂盒、总胆固醇测定试剂盒、高低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒、I-胰岛素放射免疫分析药盒（陈剑峰和万勇，2018）。

1.3 实验

1.3.1 肥胖动物模型 一周适应性饲养后进行高脂饲料分笼饲养，自由饮水。试验房的湿度设置为（50±10）%，温度设置为（22±5）℃，明暗周期为12/12，控制并记录大鼠的给食量和撒食量，每周定时称重。大鼠体重在第8周末已基本稳定，以膳食诱导肥胖大鼠和肥胖抵抗大鼠的判断标准，体重最快增加的1/3大鼠为肥胖鼠DIO，后1/3为肥胖抵抗大鼠DIO-R，中间大鼠为对照鼠。

1.3.2 分组干预 高脂喂养8周后，肥胖与肥胖抵抗大鼠模型成功。一共包括抵抗组、抵抗运动组；肥胖组、肥胖运动组；中间组、中间运动组6组。对所有小鼠继续饲喂高脂饲料7周，然后进行游泳训练。

运动组自由游泳训练共开展7周，水温32～36℃，游泳池水深50 cm，每只小鼠在游泳过程中的活动表面积为350 cm2。刚开始训练时长为10 min，时间逐渐增加，前两周每天运动40 min，之后每40 g体重与10 min确定大鼠的游泳时间，每周运动6 d。

1.3.3 标本收集 动物结束运动后24 h处死，禁食12 h，取血分成两份，制备血清和血浆。收集血清：3000 rpm离心10 min分离血清，密封在-70℃冰箱中保存，待测。

1.3.4 指标检测 使用Bechman自动化分析仪测定大鼠血清血脂，甘油三酯TG和胆固醇TC使用酶法检测；高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）使用酶修饰方法与清除法检测。使用蛋白免疫印迹法对骨骼肌FNDC5蛋白进行测试，制备样品蛋白质，测定蛋白质含量；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳；凝胶转膜和检查（童俊露等，2018）。

2 结果分析

2.1 各组大鼠的脂肪量、体重和两者比的变化 试验结束时对比3组发现，脂肪量、体重与脂体比比抵抗组、中间组高，抵抗组对比中间组，脂肪量和体重比中间组低，没有改变脂体比。在对比肥胖组与肥胖运动组的过程中，脂肪量、体重、脂体比有所降低，数据差异具有统计学意义（P＜0.05），中间运动组和中间组对比，体重具有明显的降低，数据差异具有统计学意义（P＜0.05）；抵抗运动组和抵抗组对比，改变并不明显，数据无差异（P＞0.05），详见表1。

表1 脂肪量、体重和两者比的变化

2.2 大鼠血脂变化对比 肥胖组对比中间组，TC、TG、LDL-C比中间组要高，HDL-C比中间组低；肥胖组对比抵抗组，TG、LDL-C比抵抗组要高，HDL-C比抵抗组要低，抵抗组对比中间组，各指标并没有改变。对照组对比运动组中，肥胖运动组对比肥胖组，其中的TG和TC都有明显的降低，HDL-C具有明显提高，数据差异具有统计学意义（P＜0.05）。中间运动组对比中间组，LDL-C、HDL-C、TG、TC并没有改变。抵抗运动组对比抵抗组，TC下降显著，其他三者没有改变，详见表2。

表2 各组大鼠的血脂变化情况 mmol/L

2.3 大鼠血清胰岛素与血糖变化的情况 试验结束后，对照组血糖并没有改变。肥胖组对比抵抗组、中间组，血清胰岛素比抵抗组、中间组要高。抵抗组对比中间组，并没有差异。肥胖运动组对比肥胖组，血清胰岛素和GLU具有明显的下降，数据差异具有统计学意义（P＜0.05）。中间运动组对比中间组，GLU的下降明显；抵抗运动组对比抵抗组，没有明显的差别，详见表3。

表3 血清胰岛素与血糖变化的情况 mmol/L

2.4 大鼠骨骼肌FNDC5蛋白表达 由表4可知，运动训练针对骨骼肌FNDC5蛋白的表达主效应明显，没有明显的饮食主效应，两者没有明显的交互作用。通过此结果可以看出来，无论是普通饮食或者高脂饮食的大鼠，长期有氧运动训练能够进一步的提高骨骼肌FNDC5蛋白表达。另外，高脂饮食并不会对两者造成影响，高脂饮食也不会影响到大鼠骨骼肌FNDC5蛋白表达。

表4 大鼠的骨骼肌FNDC5蛋白表达对比

3 有氧运动对高脂饲料喂养大鼠的影响

3.1 长期有氧运动对骨骼肌的影响 在动物学研究中，陈剑峰等对6周雄性小组开展了30 d自主轮转运动干预，结果发现，能提高小鼠股四头肌与海马区FNDC与PGC1-α基因表达。此团队还报道，对12周龄小鼠进行3周自主转轮运动干预能提高骨骼肌FNDC5、PGC1-αmRNA表达水平（陈剑峰等，2018）。童俊露等对雄性大鼠进行高脂饲养干预，随机将大鼠分为高脂饲养、正常膳食、高脂膳食、大蒜素补给运动组，并进行4周中等运动强度干预，结果发现，各组大鼠骨骼肌FNDC5蛋白水平变化并不明显（童俊露等，2018）。本研究中，在结束运动干预后取材，使用蛋白质印迹法检测大鼠FNDC5蛋白表达，通过有氧运动干预能使正常饮食大鼠骨骼肌得到提高。导致结果差异的主要是干预时间长短不同，研究中运动干预为4周对FNDC5蛋白表达水平的影响较小。

3.2 高脂饮食对于骨骼肌的影响 随着现代人们生活水平的不断提高，人们的饮食方式与生活方式发生改变，机体每天通过膳食摄取营养物质维持生命，但脂肪摄入过多或者体力活动少会导致机体能量不平衡，以此导致肥胖等疾病。

谭惠文等相关研究通过30 kg/m2以上个体对比了体重正常个体与BMI，此实验组指的是受试者的健康，划分肥胖个体维糖尿病足、单纯肥胖组与前驱糖尿病足。对比正常体重组，前驱糖尿病骨骼肌表达水平高于体重正常组，差别较为明显，单纯肥胖组对比糖尿病组的骨骼肌表达水平没有差异，对比体重组正常组的骨骼肌表达水平有所提高（谭惠文等，2017）。在本试验结果发现，高脂饮食组大鼠骨骼肌水平有所提高，和此试验结果一样。以此可以看出，骨骼肌表达与机体生理状态等因素关系密切，机体具备调定点，在机体状况异常时会触发此调定点，使机体进行自我保护，使骨骼肌FND5等蛋白水平上调，保证机体正常。

3.3 有氧运动对高脂饲料大鼠血脂的影响 在现代肥胖治疗试验过程中，创建试验动物模型尤为重要。 肥胖是由于长期能量摄入过多，超过机体能量消耗，体内多余能量转化为脂肪，并过度积聚而引起的营养代谢失衡性疾病。肥胖为科学界尤为重视的公共健康问题，以此产生了多种减肥方法。使用饮食调控就是主要方法，雷艳等利用实证表示，单纯饮食调控对减肥具有一定效果，但效果并不明显（雷艳等，2018）。有氧运动为最基础有效的减肥方法，Gutin等表示，有氧运动干预对预防肥胖非常有效。侯少伟等发现，有氧运动不仅能减肥健身，还能降低并消除营养性肥胖导致的并发症（侯少伟等，2019）。但杨晓龙等发现，单纯根据运动减肥并不是有效途径（杨晓龙，2018）。所以，要与高脂饮食结合提高治疗效果。相关研究表示，可以通过体重与血脂两个指标检测肥胖。通本研究发现，与中间组相比，肥胖组TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低；与抵抗组相比，肥胖组TG、LDL-C升高，HDL-C降低，与中间组相比，抵抗组各指标并没有改变。对照组对比运动组中，肥胖运动组对比肥胖组，TG和TC明显降低，HDL-C明显提高。中间运动组对比中间组，LDL-C、HDL-C、TG、TC并没有改变。抵抗运动组对比抵抗组，TC下降显著，其他三者没有改变。所以得出结论，有氧运动对大鼠血脂水平有改善作用，且饮食控制和有氧运动联合具有良好的干预效果。

4 结束语

有氧运动能对高脂饮食诱导血脂异常进行改善，其机制和骨骼肌表达、血脂具有密切关系。使用高脂饮食能复制肥胖与肥胖抵抗模型，肥胖大鼠对比肥胖抵抗大鼠有具脂代谢紊乱的情况，肥胖敏感性大鼠存在胰岛素抵抗。利用长时间的有氧运动可以增加机体能量能耗，降低体脂，对机体脂代谢紊乱有改善作用，从而缓解胰岛素抵抗。