不同干预方式对肥胖大鼠睾丸组织PI3K/AKT/mTOR信号通路和炎症水平的影响

研究目的:(1)探究有氧运动、奥利司他减肥药和限食三种干预方式对高脂膳食诱导肥胖大鼠的干预效果。(2)探究有氧运动、奥利司他减肥药和限食三种干预方式对肥胖大鼠睾丸组织中自噬介导的炎症水平的影响。研究方法:使用随机抽样方法,从77只雄性大鼠中选取10只作为普通对照组(NC组),其余67只作为高脂饮食诱发肥胖的实验组(HF组)。NC组接受普通饲料喂养,HF组接受高脂饲料喂养。经过为期6周高脂饮食饲养后,有9只大鼠出现肥胖抵抗现象,因此共成功造模58只高脂肥胖大鼠,在58只大鼠中共随机选取40只大鼠并随机分为4组,每组10只。分组情况为高脂对照组(HC组)、高脂运动组(HE组)、高脂奥利司他组(HO组)与高脂限食组(HR组)。4组大鼠的8周实验干预方案如下:HC组大鼠自由饮食,无运动等干预;HE组大鼠每周无负重游泳6次,每次60min;HO组大鼠每日固定时间灌胃奥利司他水溶液,剂量根据大鼠体质量按60mg/kg的标准制定,其他组大鼠作为对照接受相同体积的oropharyngeal infection0.5%羟甲基纤维素钠水溶液灌胃;HR组大鼠第1周自由饮食,饲料称重并记录每日摄入量,第2周每日摄入量为高脂膳食对照组大鼠平均每日摄入量的80%,第3周至第8周每日摄入量为高脂膳食对照组平均每日摄入量的70%,其他条件与高脂膳食对照组相同。8周干预结束后对大鼠体重、体长进行测量,计算Lee’s指数;大鼠血清中的TG、TC、LDL-C、HDL-C水平通过全自动生化分析仪检测;使用RT-PCR检测睾丸组织中PI3K、AKT、mTOR的mRNA表达水平;使用Western Blot方法检测大鼠睾丸组织中IL-6、TNF-α、LC3-Ⅱ、LC3-Ⅰ、Beclin-1蛋白表达水平。使用SPSS25.0软件对实验结果进行统计分析,统计分析前将实验结果进行正态分布和Leven检验方差齐性。采用独立样本T检验和单因素方差分析进行数据处理,处理结果均采用平均数±标准差表示,P<0.05即存在明显差异,P<0.01即存在显著性差异。研究结果:(1)经过6周的造模,HF组大鼠中共有58只大鼠的平均体重超出NC组大鼠的20%,且两组大鼠的Lee's指数差异显著,这表明高脂膳食大鼠模型建造成功。(2)8周实验干预结束后,与NC组相比,HC组大鼠体重与Lee's指数均显著增加(P<0.01),体脂率明显增加(P<0.05)。提示长期的高脂膳食诱发肥胖,主要表现为大鼠的体重、体脂率以及Lee's指数的增加。与HC组相比,HE组、HO组大鼠体重、Lee's指数均明显减少(P<0.05),两组体脂率无明显差异(P>0.05);HR组大鼠的体重、Lee’s指数显著性减少(P<0.01),体脂率明显减少(P<0.05)。(3)8周实验干预结束后,与NC组相比,HC组大鼠血清中TC、TG、LDL-C水平的增加具有显著性(P<0.01),HDL-C水平的减少具有显著性(P<0.01)。提示高脂膳食诱发肥胖的大鼠机体内的糖脂代谢发生紊乱。与HC组相比,HE组大鼠血清中TC、TG水平明显减少(P<0.05);HR组大鼠血清中TC、TG水平明显减少(P<0.05),HDL-C水平的增加与LDL-C水平的减少具有显著性(P<0.01);HO组大鼠各指标差异不显著。通过对干预组(HE、HO、HR)进行组间比较,发现与HO组相比,HR组大鼠血清中HDL-C水平明显增加与LDL-C水平明显减少(P<0.05)。(4)8周实验干预结束后,与NC组相比,HC组大鼠睾丸组织中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1水平明显减少(P<0.05)。提示高脂膳食会诱发大鼠的肥胖,降低睾丸组织的自噬水平。与HC组相比,HE组与HR组大鼠睾丸组织中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Beclin-1水平明显增加(P<0.05);HO组大鼠各指标均无显著差异。(5)8周实验干预结束后,与NC组相比,HC组大鼠睾丸组织中IL-6、TNF-α水平明显增加(P<0.05)。提示高脂膳食会诱发大鼠肥胖,使睾丸组织中炎症水平较高。与HC组相比,HE组、HR组大鼠睾丸组织中IL-6、TNF-α炎症因子水平明显减少(P<0.05);HO组各指标均无显著差异。与HE组和HR组相比,HO组睾丸组织中IL-6水平明显增加(P<0.05)。(6)8周实验干预结束后,与NC组相比,HC组大鼠睾丸组织中PI3KmRNA水平、AKTmRNA水平与mTORmRNA水平均明显增加(P<0.05),提示雄性肥胖大鼠的睾丸组织PI3KmRNA、AKTmRNA水平与mTORmRNA水平表达均增加。HC、HE、HO和HR进行组间比较,与HC组相比,HE组、HABT-199 IC50R组大鼠睾丸组织中PI3KmRNA水平、AKTmRNA水Lapatinib研究购买平与mTORmRNA水平均明显减少(P<0.05);HO组PI3KmRNA、AKTmRNA水平与mTORmRNA水平均无统计学差异(P>0.05)。研究结论:(1)长期高脂膳食可诱发雄性肥胖大鼠,并引发机体脂代谢紊乱,有氧运动、奥利司他减肥药和限食干预能够有效抑制肥胖的发生发展。(2)长期高脂膳食可诱发肥胖大鼠慢性炎症,有氧运动、奥利司他减肥药和限食都能发挥较好的抗炎作用,其中有氧运动和限食的干预效果更为显著。(3)有氧运动、奥利司他减肥药和限食干预均能增强大鼠睾丸组织自噬活性,可能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路影响炎症细胞,发挥了抗炎作用,对肥胖引起的慢性炎症状态具有改善作用。