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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
吴菊花1,杨亚南2,翁锡全2,徐国琴2,林文弢1
浏览次数 994  

(1.上海体育学院 运动科学学院,上海  200438;2广州体育学院 省重点生化实验室,广东 广州  510500)

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

Effects of hypoxic exercise on PGC-1α in skeletal muscle of rats with alimentary obesity and its downstream factors
WU Ju-hua1,YANG Ya-nan2,WENG Xi-quan2,XU Guo-qin2,LIN Wen-tao1

(1.School of Sport Science,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China;2.Provincial Key Laboratory of Biochemistry,Guangzhou Sport University,Guangzhou 510500,China)

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


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