长期运动/mitoQ饮水对低出生体重追赶生长小鼠模型代谢的影响及其机制研究

摘要

低出生体重和追赶生长是成年后肥胖和糖尿病发生发展的两个独立的危险因素。营养不良之营养状况快速提升可导致追赶生长，且加重低出生体重所造成的不良影响。
　　【目的】
　　研究长期运动和mitoQ饮水对低出生体重追赶生长小鼠生长代谢的影响及其机制。
　　【方法】
　　1、构建低出生体重追赶生长小鼠模型。正常出生体重小鼠和低出生体重小鼠离乳后，各随机分为4组：正常出生体重正常饮食组（NBW-NFD）、正常出生体重高脂饮食组（NBW-HFD）、正常出生体重高脂饮食运动组（NBW-HFD-Ex）、正常出生体重高脂饮食mitoQ饮水组（NBW-HFD-mitoQ），低出生体重正常饮食组（LBW-NFD）、低出生体重高脂饮食组（LBW-HFD）、低出生体重高脂饮食运动组（LBW-HFD-Ex）、低出生体重高脂饮食mitoQ饮水组（LBW-HFD-mitoQ）。
　　2、通过记录体重及生长率评估小鼠的生长关键期，通过记录摄食量和检测体脂分布评估小鼠的肥胖程度，利用IPGTT（腹腔注射葡萄糖耐量实验）和ITT（胰岛素耐量实验）评估小鼠糖耐量和胰岛素敏感性的变化。
　　3、采用ATP（三磷酸腺苷）试剂盒检测骨骼肌线粒体功能，采用MDA（丙二醛）试剂盒检测骨骼肌脂质氧化情况，通过骨骼肌冰冻切片油红染色评估骨骼肌脂质沉积情况。
　　4、用蛋白免疫印迹检测骨骼肌中线粒体呼吸链相关蛋白，线粒体融合、分裂及合成相关蛋白，抗氧化应激相关蛋白及内源性抗氧化物的蛋白表达情况。并用实时定量PCR检测骨骼肌中线粒体合成相关基因和脂肪酸β氧化相关基因的mRNA水平及线粒体DNA水平的改变。
　　【结果】
　　1、低出生体重追赶生长小鼠在25周龄时出现了显著的肥胖及代谢紊乱。C57 BL/6J小鼠离乳后，在第4周龄时的生长率与成年后的肥胖指数显著相关。
　　2、低出生体重追赶生长小鼠长期运动后，
　　（1）第4周龄的生长率和25周龄时的肥胖程度均显著降低。
　　（2）糖耐量曲线下面积和胰岛素曲线下面积均显著减少。
　　（3）骨骼肌中ATP水平显著增加，MDA水平显著降低。
　　（4）骨骼肌线粒体呼吸链中的Complex I，线粒体融合相关蛋白OPA-1和Mfn2，线粒体合成相关蛋白PGC-1α，抗氧化应激相关蛋白Nrf2及内源性抗氧化物catalase和MnSOD的蛋白表达均显著增加；线粒体分裂相关蛋白DRP-1的蛋白表达无差异。
　　（5）骨骼肌中线粒体合成相关基因PGC-1α、Nrf1、Tfam的mRNA水平以及线粒体的DNA水平显著增加。
　　3、低出生体重追赶生长小鼠长期mitoQ饮水后，
　　（1）第4周龄的生长率和25周龄时的肥胖程度均显著降低。
　　（2）糖耐量曲线下面积和胰岛素曲线下面积均显著减少。
　　（3）骨骼肌中ATP水平显著增加，MDA水平显著降低，且骨骼肌中的脂质沉积显著减少。
　　（4）骨骼肌线粒体呼吸链中的Complex I，线粒体融合相关蛋白OPA-1，线粒体合成相关蛋白PGC-1α，抗氧化应激相关蛋白Nrf2及内源性抗氧化物catalase和MnSOD的蛋白表达均显著增加；线粒体分裂相关蛋白DRP-1的蛋白表达无差异。
　　（5）骨骼肌中线粒体合成相关基因PGC-1α、Nrf1、Tfam的mRNA水平、脂肪酸β氧化相关基因PPARα、CPT-1的mRNA水平以及线粒体DNA水平显著增加。
　　【结论】
　　1、1-3周和4-7周是C57BL/6J小鼠的两个生长关键期，生长高峰分别在第1周龄和第4周龄。
　　2、长期运动训练可以缓解低出生体重小鼠的追赶生长，并能增强其骨骼肌线粒体功能及骨骼肌的氧化能力进而改善其成年后的糖代谢异常。
　　3、长期mitoQ饮水可以缓解低出生体重小鼠的追赶生长，并能增强其骨骼肌线粒体脂肪酸β氧化功能及骨骼肌的氧化能力进而改善其成年后的糖代谢异常。
　　4、mitoQ有望成为一种治疗追赶生长相关代谢性疾病的药物。

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缩 略 词 表

前言

第一章 低出生体重追赶生长小鼠模型及其代谢

引言

材料与方法

结果

结论

讨论

第二章 长期运动对低出生体重追赶生长小鼠代谢的影响及其机制

引言

材料与方法

结果

结论

讨论

第三章 长期mitoQ饮水对低出生体重追赶生长小鼠代谢的影响及其机制

引言

材料与方法

结果

结论

讨论

全文结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表文章