运动对生长发育期高脂饲养大鼠棕色脂肪组织功能调控相关基因表达的影响

目的:探讨运动对生长期高脂饲养大鼠棕色脂肪组织功能调控相关基因表达的影响,为少年儿童肥胖的运动防治提供理论依据.方法:54只3周龄SPF清洁级雄性SD大鼠,适应性喂养3天后,随机选取6只大鼠作为基线组(幼儿期)宰杀,其余大鼠随机分为标准安静组(C)、标准运动组(CE)、高脂安静组(HC)、高脂运动组(HE),每组12只.标准组大鼠喂饲普通饲料(D12450B),高脂组大鼠喂饲高脂饲料(D12451),所有大鼠均自由饮水饮食.运动组大鼠经过3天适应性跑台训练后,进行60％～70％VO2max强度的跑台训练(每周5天,每天1小时).各组分别在6周龄(青春期前期)、8周龄(青春期后期)时随机选取6只大鼠腹腔麻醉后取肩胛下棕色脂肪组织,测定骨形态发生蛋白-4(BMP-4)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)、解偶联蛋白-1(UCP-1)mRNA表达量.使用三因素方差分析法,对周龄变化因素(3周龄、6周龄、8周龄)、运动干预因素(对照组、运动组)、饮食干预因素(标准饲料组、高脂饲料组)进行3(周龄)×2(运动)×2(饮食)结果处理.结果:各组大鼠体重、体长均随生长发育逐渐增加,6周龄高脂组大鼠体重和体长均显著高于标准组(P<0.05),8周龄标准运动组大鼠显著低于标准安静组(P<0.01),高脂组每周日均摄食能量高于标准组(P<0.01).生长发育过程中,C组大鼠棕色脂肪组织中BMP-4、PPAR-γ 和UCP-1 mRNA表达降低,PGC-1αmRNA表达显著升高(P<0.05).与同周龄C组对比,HC组BMP-4和UCP-1 mRNA表达显著升高(P<0.01),CE组BMP-4 mRNA表达显著升高(P<0.01).与同周龄HC组对比,6周龄时HE组BMP-4mRNA表达显著升高(P<0.01),但PGC-1α和UCP-1 mRNA表达显著降低(P<0.01).结论:生长发育会抑制大鼠棕色脂肪组织功能调控相关基因的表达,而高脂饲养促进功能表达,运动对高脂饲养大鼠棕色脂肪组织的调节受机体能量状态影响,青春期是运动调控棕色脂肪组织功能的关键时期.