有氧运动对高脂饮食饲养的大鼠白色脂肪组织自噬的影响

摘要

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞代谢的主要调节剂之一,在自噬环节中发挥重要作用。已有研究证明,不同能量状态和运动干预均可参与脂肪组织自噬的调节,但其具体机制尚不完全清楚。本研究以雄性SD大鼠为对象,探究8周中等强度有氧运动对高脂饮食饲养大鼠白色脂肪组织中mTOR通路相关蛋白质表达的影响,以期阐明高脂饮食及有氧运动调控白色脂肪组织自噬的可能机制。选取3周龄SPF级雄性SD大鼠32只,适应性喂养3 d,随机分为标准安静组(CS)、标准运动组(CE)、高脂安静组(HS)、高脂运动组(HE)。高脂组大鼠进行8周高脂饲养,运动组大鼠进行8周中等强度有氧运动干预。干预结束48 h后,测量各组大鼠体重和体成分。结果显示,平均体重表现为HS组最高,CE组最低,HS组大鼠躯干脂肪百分比和全身脂肪百分比均显著高于CS组(P<0.05)和HE组(P<0.05)。Western印迹结果显示,高脂饲养组大鼠在8周有氧运动干预后,皮下白色脂肪内ULK1、p-ULK1、LC3-I和P62的蛋白质表达量显著降低(P<0.05);Beclin1和p-Beclin1的蛋白质表达量显著增加(P<0.01),睾周白色脂肪内mTOR、ULK1、p-Beclin1和P62的蛋白质表达量显著降低(P<0.01),运动和高脂饮食的双因素交互作用显著(P<0.05)。动物组织透射电镜分析结果显示,在CS、CE和HE组,大鼠皮下白色脂肪、睾周白色脂肪组织中,均可观察到自噬小体,但HS组仅在皮下白色脂肪组织观察到自噬小体,且在CS组皮下白色脂肪组织中观察到自噬小体的体积最大。研究结果表明,8周中等强度有氧运动干预对高脂饲养大鼠白色脂肪组织自噬启动的调控存在部位差异性,在皮下白色脂肪组织中表现出促进自噬启动且自噬小体减小,在睾周白色脂肪组织中表现出抑制自噬启动。