耐力运动对高脂膳食大鼠肝脏瘦素受体、IGF1及IGFBP3的影响

【摘要】 　　目的 探讨耐力运动对高脂膳食大鼠肝脏胰岛素样生长因子1 (IGF1)、胰岛素样生长因子结合蛋白3 (IGFBP3) 和瘦素受体含量的影响。方法 20只大鼠随机分为安静组(H组)和耐力训练组(R组)，每组10只，训练8 w；采用Bedford训练方案，耐力训练相当于65%VO2max；末次训练后24 h各组大鼠安静状态下处死，取肝脏。采用酶联免疫吸附测试 (定量) 法分别测定肝脏中IGF1、IGFBP3和瘦素受体含量。结果 R组IGF1蛋白含量显著高于H组(P<0.05)；R组IGFBP3蛋白含量显著高于H组(P<0.05)；两组IGFBP3/IGF1比值没有显著性差异；R组瘦素受体含量非常显著高于H组(P<0.01)。结论 耐力运动能够促进高脂膳食大鼠IGF1、IGFBP3和瘦素受体的表达，是一种十分有效的治疗方式，对于促进机体健康有一定意义。

【关键词】 耐力运动；高脂膳食；IGF1；IGFBP3；瘦素受体

　　【Abstract】 Objective To investigate the effects of endurance exercise on insulin growth factor1 (IGF1) and insulin growth factor binding protein3 (IGFBP3) and leptin receptor in hyperlipiddiet rats′liver. Methods 20 male SD rats were randomly pided into quietness group(H) and endurance exercise group(R) (n=10).8 weeks training was carried. Bedford′s exercise program was adopted.Exercise intensity of R was seemly equal to 65%VO2max. After the last training 24 h，the rats were killed and liver was taken out. The contents of IGF1， IGFBP3 and leptin receptor were measured by ELISA. Results The contents of IGF1， IGFBP3 and leptin receptor in R group were higher than those of H group (P＜0.05， P＜0.01). There was no difference in IGFBP3/IGF1 between R and H groups. Conclusions Endurance exercise can promote the expressions of IGF1， IGFBP3 and leptin receptor， is a very effective therapeutic method and is important for health.

　　【Key words】Endurance exercise；Hyperlipid diet；IGF1；IGFBP3；Leptin receptor

　　流行病学调查表明，随着人们生活水平的提高和膳食习惯的改变，尤其是大量脂肪的摄入和运动的减少，肥胖、脂肪肝、糖尿病和各种心血管疾病的发病率有增高的趋势〔1〕。高脂膳食给机体带来一系列不良影响，使肝脏胰岛素样生长因子1(IGF1)合成分泌下降，并且降低对游离IGF1起抑制作用的胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP3)的分泌，引起游离IGF1增加〔2〕，而且下底瘦素受体基因的表达，出现瘦素抵抗〔3〕。已有研究证明，耐力性运动能改善高脂膳食诱导的一系列副作用，近年来许多学者对瘦素受体、IGF1、IGFBP3进行了探讨，本文采用耐力运动方式对高脂膳食大鼠肝脏上述因子进行了进一步的实验性研究，以期为指导运动促进健康提供细胞分子水平的理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物与分组

　　SD雄性2月龄大鼠20只，体重(210±15.5)g，由上海中科院斯莱克实验动物有限公司提供。用国家标准啮齿动物高脂饲料喂养，自由饮食，环境温度20℃～23℃，相对湿度30%～50%，光暗周期12∶12 h。随机分为2组，即安静组10只（H组），耐力训练组10只（R组）。

　　1.2 训练模型

　　动物在暗周期 (18:00～20:00) 进行训练，采用乔山跑台改装后自制的动物跑台。R组先适应性训练1 w，随后进行8 w正式训练，每天训练1次，每周6次，强度相当于65%VO2max。具体训练方案如表1。表1 正式训练方案（略）

　　1.3 取材

　　8 w训练结束后24 h，2组大鼠采用颈椎脱臼法处死后，在20 min内取其肝脏，锡箔纸包裹后置于液氮中速冻，-70℃超低温冰箱保存，用于ELISA测试。

　　1.4 IGF1、IGFBP3和瘦素受体的检测

　　采用ELISA试剂盒(美国ADL)及TECANInfinite 200酶标仪进行检测。

　　1.5 统计学分析

　　采用SPSS 15.0软件，结果以x±s表示，组间比较采用独立样本t检验分析。

　　2 结 果

　　R组IGF1蛋白含量显著高于H组，差异具有显著性（P<0.05）；R组IGFBP3蛋白含量与H组比较，差异具有显著性（P<0.05），IGFBP3/IGF1比值，R组与H组比较，差异没有显著性（P>0.05)，R组瘦素受体蛋白含量与H组比较，差异有非常显著性（P<0.01），见表2。表2 高脂膳食大鼠肝脏IGF1、IGFBP3、IGF1/IGFBP3、瘦素受体的蛋白含量比较(略)

　　3 讨 论

　　流行病学调查显示，高脂膳食增加血中游离脂肪酸、甘油三酯和胆固醇的浓度，导致胰岛素抵抗，从而诱发糖尿病，并使脂肪在肝脏等内脏器官沉积而导致冠心病及脂肪肝的发生〔4，5〕。肝脏是分泌IGF1的主要器官，IGF1是一种重要的细胞生长、分化因子，几乎参与体内每个器官的生长和功能，高脂膳食是诱发非酒精性脂肪肝的一个重要因素。肝脏功能受损肯定影响IGF1的分泌。在体内，IGF1主要以与IGFBP结合的形式存在于血液和其他体液中。人血清中99%以上的IGF1与蛋白结合形成复合物，具有生物活性游离的IGF1水平约占1%〔6〕，95%以上的IGF1结合到IGFBP3上，转运至组织发挥其促有性分裂、促生长分化及类似胰岛素的代谢效应，因此，IGFI/IGFBP3 直接影响着IGF1的生物学效应〔7〕。IGFBP3是体内主要的IGFBP，生长激素对其有正调控作用，对IGF在体内的生物学效应和生物活性起关键作用，高脂膳食大鼠生长激素水平显著下降，IGF1的合成分泌也显著下降，耐力运动能有效改善高脂膳食所产生的这些副作用〔2〕。
　　本研究结果说明8 w中等强度耐力训练对肝脏IGF1蛋白表达具有促进作用，这种运动方式对IGFBP3蛋白表达也具有重要的促进作用。但是大鼠肝脏IGFBP3/IGF1的比值并没有显著性的影响，说明虽然8 w中等强度耐力训练分别促进了IGF1和IGFBP3的表达，但其比值基本保持在恒定水平，这说明机体对外界环境刺激具有较强的适应性，尽可能使机体保持在稳态水平，以利于发挥正常的生理功能，因此研究其比值对研究运动对其产生的影响有着一定的意义。

　　瘦素受体作为周围与中枢的传递信号，其主要生理功能是与瘦素结合，使瘦素发挥调节体内的能量平衡、脂肪贮存等生理作用，并参与瘦素其他方面如代谢、生殖、造血等功能。高脂膳食大鼠可产生瘦素抵抗〔8〕，同时抑制瘦素受体mRNA的表达〔9〕。瘦素受体基因突变与肥胖、胰岛素抵抗及糖尿病相关，瘦素主要是与瘦素受体结合进而减少体脂、控制体重和调节机体能量代谢，运动训练可有效促进糖尿病大鼠机体瘦素受体基因的表达〔10〕。我们的研究表明中等强度耐力训练高脂膳食大鼠瘦素受体的表达与对照组相比具有非常显著性差异，这说明运动对瘦素受体的表达产生了良好的促进作用，这对于预防高脂膳食所导致的肥胖和促进机体脂肪供能具有重要作用。

　　综上所述，对于长期高脂膳食喂养的大鼠，肝脏功能会受到很大的影响，其分泌作用也会减弱，但8 w中等强度耐力训练显著促进了IGF1、IGFBP3的表达，在一定程度上减弱了细胞的损伤，促进了细胞的生存，维持了机体的健康，但同时又保持其比值的基本稳定，这是人体对运动应激产生的一种良好的适应性机制，寻求IGF1和IGFBP3之间恰当的比值对于促进人类健康将会有非常重要的意义。运动同时还能促进瘦素受体的表达，对预防高脂膳食所导致的肥胖和促进脂肪代谢、消除过多摄入的脂肪具有一定意义。因此，适宜运动方式和运动强度对高脂膳食大鼠机体机能具有显著的改善作用，是一种非常合适的治疗方式。

参考文献

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