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生活方式干预对高脂诱导肥胖大鼠TOLL样受体4表达及胰岛素抵抗影响的研究

作　者: 赵仙丽
导　师: 李之俊
学　校: 上海体育学院
专　业: 运动人体科学
关键词: 肥胖 运动 高脂饮食 TOLL样受体4 核因子-kappaB 肿瘤坏死因子a 血脂 胰岛素抵抗 大鼠
分类号: G804.2
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


研究目的：观察有氧运动和饮食调整对高脂诱导肥胖（DIO）大鼠TOLL样受体4（TLR4）表达及胰岛素抵抗（IR）的生活方式干预作用及其相关机制探讨。研究方法：本研究以雄性DIO和肥胖抵抗（DIO-R）SD大鼠为实验对象。79只正常成年雄性SD大鼠随机分为普食喂饲组（NC组，n=16）和高脂喂饲组（HF组，n=63），HF组以高脂配方饲料（热卡比为脂肪40%，碳水化合物40%，蛋白质20%，提供能量约458Kcal/100g）喂饲8周，结合体重（BW）、空腹血糖（FBG）、血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）和游离脂肪酸（FFA）等指标筛选DIO和DIO-R大鼠模型。各模型组大鼠和正常组大鼠进行跑台运动能力预筛后分别进行随机分组，共分为8组：普食对照组（C组）、普食运动组（E组）、肥胖高脂喂饲组（OH组）、肥胖高脂喂饲运动组（OHE组）、肥胖普食喂饲组（ON组）、肥胖普食喂饲运动组（ONE组）、肥胖抵抗高脂喂饲组（ORC组）和肥胖抵抗运动组（ORE组）。各运动干预组1周跑台运动适应（10m/min，坡度为0°）后，进行9周相当于大鼠最大摄氧量为（64.0±4.5）%的中等强度有氧跑台运动（15m/min，坡度为5°），每周5天，每天30分钟。干预10周后，观察大鼠BW、附睾脂肪和肾周脂肪湿重、血脂（TC、TG、HDL-C、LDL-C、FFA）、FBG、空腹胰岛素（FINS）、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、胰岛素敏感指数（ISI）的作用影响；采用实时荧光定量PCR技术观察大鼠肝脏和骨骼肌TLR4mRNA、NF-κbmRNA表达变化，采用蛋白印迹技术观察TNF-α蛋白表达，探讨生活方式干预对大鼠肝脏和骨骼肌炎症状态作用；电镜观察各组实验大鼠肝脏和骨骼肌细胞超微机构的影响作用。研究结果：1SD雄性成年大鼠经8周高脂饲料诱导，DIO大鼠模型成功率为53.97%（34/63），分布于BW下层四分之一的DIO-R大鼠（16/63）BW增长与正常大鼠趋同，无显著性差异（P>0.05）。2E组、OHE组与ONE组分别与C组比较，肾周和附睾脂肪重量及指数均无显著性差异（P>0.05）。3DIO大鼠和DIO-R大鼠TC、LDL-C高于NC组（P<0.05），DIO大鼠TG显著高于NC组（P<0.01），DIO-R大鼠TG显著低于DIO组（P<0.01）；和NC组比较，DIO大鼠FBG显著升高（P<0.01），DIO-R大鼠FBG明显增高（P<0.05）；NC组、DIO组和DIO-R大鼠FFA无显著性差异（P>0.05）。3生活方式干预10周后，与C组比较，各组血脂指标中仅OHC组TG和LDL-C明显升高（P<0.05）；与OHC组比较，ONC组LDL-C降低（P<0.05），ONE组显著降低（P<0.01）；ORC组和ORE组之间各指标无显著性差异（P>0.05）。4生活方式干预10周后，与C组比较，OHC组FBG、FINS、HOMA-IR及ONE组FBG显著升高（P<0.01），ONC组FBG明显升高（P<0.05）；与OHC组比较，OHE组、ONC组、ONE组FINS、HOME-IR显著降低（P<0.01），OHE组FBG明显降低（P<0.05）。5生活方式干预10周后，与C组比较，肝脏TLR4mRNA相对表达量除OHC组显著增高（P<0.05）外，其他各组则均无显著性意义（P>0.05），各组均数从大到小依次为:OHC组>ONC组>ONE组>ORC组>OHE组>ORE组>C组>E组；骨骼肌TLR4mRNA相对表达量各组之间无显著性差异，均数从大到小依次为:OHC组>OHE组>ONC组>C组>ONE组>ORC组>E组>ORE组。6生活方式干预10周后，与C组比较，各组肝脏NF-kBmRNA表达量均未见显著性差异（P>0.05），骨骼肌NF-kBmRNA表达量ONC组低于C组（P<0.05），ONE组、ORC组和ORE组显著低于C组（P<0.01），ONC组、ONE组、ORC组和ORE组显著低于OHC组（P<0.01）7生活方式干预10周后，TNF-a蛋白平均表达量从大到小进行排列，肝脏为OHC组>ONC组>ONE组>ORC组>OHE组>ORE组>C组>E组，骨骼肌为OHC组>OHE组>C组>ONC组>ORC组>ONE组>E组>ORE组。8骨骼肌NF-kBmRNA表达与HOMA-IR呈中度正相关（R=0.435），肝脏TLR4mRNA和NF-kBmRNA、骨骼肌TLR4mRNA与HOMA-IR相关性较弱（依次为R=0.195，R=0.089，R=0.127）。9电镜显示肥胖大鼠肝脏细胞内高尔基复合体和线粒体数目相对较少，部分线粒体边缘不规则，连续性差；运动组肝脏和骨骼肌线粒体数目和体积均增加，糖原颗粒相对较多；骨骼肌运动组肌丝明带暗带排列相对紧凑，规则性略差。主要结论：1高脂膳食8周可诱导正常成年SD大鼠同时出现肥胖和肥胖抵抗现象，个体对肥胖的易感性具有差异性，DIO大鼠BW增长和正常大鼠趋同。2DIO大鼠和DIO-R大鼠均能出现糖脂代谢紊乱，DIO-R大鼠较DIO大鼠程度轻。3机体在肥胖或肥胖抵抗状态，无论继续高脂饮食结构抑或调整为普通饮食结构，有氧运动干预均是进行控脂减重的有效方法，单靠恢复正常饮食结构，不能有效降低BW。4有氧运动和饮食调整均能够改善肥胖高胰岛素血症和IR，机体NF-kB蛋白表达与IR可能存在中度正相关性。5TLR4在高脂肥胖大鼠高表达，长期规律运动和饮食生活方式干预一定程度改善肥胖IR可能与其能够延缓TLR4高表达有关。6有氧运动能增加骨骼肌和线粒体数目和体积，增进骨骼肌肌丝排列密集度，可能与糖脂代谢变化相关。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-14
前言  14-16
研究总体设计和技术路线  16-17
运动、TOLL 样受体 4 与肥胖研究进展  17-30
  1 TLRs 的概述  17-19
    1.1 TLRs 的生物学作用  17
    1.2 TLR4 的信号转导路径  17-18
    1.3 TLR4 的分布和配体  18-19
  2 TLR4 与肥胖  19-21
    2.1 TLR4、炎症与肥胖  19
    2.2 膳食对 TLR4 表达与肥胖关系  19-20
    2.3 TLR4 与肥胖相关代谢性疾病  20-21
  3 运动与 TLR4  21-23
    3.1 急性运动与 TLR4  21-22
    3.2 长期运动与 TLR4  22-23
  4 运动、TLR4 与肥胖  23-24
    4.1 运动对肥胖机体 TLR4 表达的影响  23
    4.2 运动对肥胖机体 TLR4 的作用机制  23-24
  5 小结和展望  24-25
  参考文献  25-30
第一部分 高脂诱导肥胖动物模型的建立与评价  30-48
  1 材料与方法  30-34
    1.1 实验仪器  30
    1.2 实验试剂  30
    1.3 主要试剂的配置  30-31
    1.4 动物模型的建立  31-32
    1.5 造模期大鼠取材  32-33
    1.6 测试指标与方法  33-34
    1.7 数据处理  34
  2 实验结果  34-39
    2.1 正常喂饲和高脂喂饲大鼠造模期变化  34-36
    2.2 DIO 大鼠和 DIO-R 大鼠模型比较  36-39
  3 分析与讨论  39-45
    3.1 DIO 模型的选择  39-40
    3.2 高脂饲料配方的选择  40-41
    3.3 动物性别品系及饲养周期的选择  41
    3.4 高脂膳食对大鼠体重的影响  41-42
    3.5 普通膳食和高脂膳食对大鼠脂代谢的影响  42-43
    3.6 高脂喂饲大鼠和普食喂饲大鼠 FGB 变化  43
    3.7 DIO 模型和 DIO-R 模型的评价  43-44
    3.8 DIO 模型与 DIO-R 模型脂代谢变化  44
    3.9 DIO 大鼠和 DIO-R 大鼠 FBG 变化  44-45
  4 小结  45
  参考文献  45-48
第二部分 生活方式干预对高脂诱导肥胖大鼠 TLR4 表达的影响  48-69
  1 材料与方法  48-58
    1.1 实验仪器  48
    1.2 实验试剂与试剂盒  48-49
    1.3 实验动物选择  49
    1.4 实验动物分组  49-50
    1.5 实验动物生活方式干预  50-52
    1.6 实验动物处死及取材  52
    1.7 测试指标与方法  52-57
    1.8 数据处理  57-58
  2 实验结果  58-64
    2.1 干预期间各组大鼠体重变化  58-59
    2.2 生活方式干预对 DIO 大鼠体重前后变化比较  59-60
    2.3 实验大鼠肾周、附睾周围脂肪重量和指数比较  60-61
    2.4 生活方式干预对 DIO 大鼠血脂指标的影响  61-62
    2.5 生活方式干预对 DIO 大鼠肝脏 TLR4mRNA 和 NF-kB mRNA 表达的影响  62-63
    2.6 生活方式干预对 DIO 大鼠骨骼肌 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 表达的影响  63-64
  3 分析与讨论  64-67
    3.1 生活方式干预对 DIO 大鼠体重的影响  64-65
    3.2 生活方式干预对 DIO 大鼠体脂含量的干预作用  65
    3.3 生活方式干预对 DIO 大鼠脂代谢的干预作用  65-66
    3.4 生活方式干预对 DIO 大鼠肝脏 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 表达的影响  66
    3.5 生活方式干预对 DIO 大鼠骨骼肌 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 表达的影响  66-67
  4 小结  67
  参考文献  67-69
第三部分 有氧运动对 DIO 和 DIO-R 大鼠 TLR4 表达影响的比较研究  69-82
  1 材料与方法  69-71
    1.1 实验仪器  69
    1.2 实验试剂  69
    1.3 动物模型的建立  69-70
    1.4 实验动物生活方式干预情况  70-71
    1.5 处死及取材  71
    1.6 测试指标与方法  71
    1.7 数据处理  71
  2 实验结果  71-78
    2.1 有氧运动干预期间 DIO 和 DIO-R 大鼠体重变化  71-72
    2.2 有氧运动干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠体重前后差值比较  72-73
    2.3 大鼠肾周、附睾周围脂肪重量和指数比较  73-74
    2.4 DIO 与 DIO-R 实验大鼠血脂指标比较  74-76
    2.5 有氧运动对 DIO 和 DIO-R 大鼠肝脏 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 表达的影响  76-77
    2.6 有氧运动对 DIO 和 DIO-R 大鼠骨骼肌 TLR4 和 NF-kB mRNA 表达影响 .64  77-78
  3 分析与讨论  78-80
    3.1 有氧运动对 DIO 和 DIO-R 大鼠体重影响  78
    3.2 有氧运动对 DIO 和 DIO-R 大鼠体脂影响  78-79
    3.3 有氧运动 DIO 和 DIO-R 大鼠脂代谢影响作用  79
    3.4 有氧运动对 DIO-R 大鼠 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 表达的影响作用  79-80
  4 小结  80-81
  5 参考文献  81-82
第四部分 生活方式干预对高脂诱导肥胖大鼠炎症与 IR 影响研究  82-96
  1 材料与方法  82-85
    1.1 实验仪器  82
    1.2 实验试剂与试剂盒  82-83
    1.3 实验动物选择和分组  83
    1.4 实验取材  83
    1.5 测试指标与方法  83-85
    1.6 数据处理  85
  2 实验结果  85-90
    2.1 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠 FBG、FINS、HOMA-IR、ISI 影响  85-86
    2.2 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠肝脏 TNF-a 表达影响  86-87
    2.3 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠骨骼肌 TNF-a 表达影响  87-88
    2.4 肝脏和骨骼肌 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 与胰岛素抵抗相关性分析  88
    2.5 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠肝脏和骨骼肌细胞结构的影响  88-90
  3 分析与讨论  90-93
    3.1 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠 FBG、FINS、HOMA-IR、ISI 影响77  90-91
    3.2 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠 TNF-a 表达影响  91
    3.3 肝脏和骨骼肌 TLR4mRNA 和 NF-kBmRNA 与胰岛素抵抗相关性分析  91-93
    3.4 生活方式干预对 DIO 和 DIO-R 大鼠肝脏和骨骼肌细胞结构的影响  93
  4 小结  93
  参考文献  93-96
全文总结  96-98
致谢  98-99
在读期间科研及论文发表情况  99

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中图分类: > 文化、科学、教育、体育 > 体育 > 体育理论 > 体育基础科学 > 运动生理学
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