高脂飲食-有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)父代C57BL-6小鼠對(duì)子代肝臟脂質(zhì)沉積的影響.pdf

1、研究目的：
　　大量研究發(fā)現(xiàn)，父母所處的環(huán)境及其生活行為方式如化學(xué)因子暴露、運(yùn)動(dòng)、高脂飲食等因素可對(duì)其子代健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。迄今為止，大多數(shù)的研究集中于母系，如母親孕期的肥胖與子代的身體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index, BMI)相關(guān)，而且會(huì)導(dǎo)致成年子代對(duì)肥胖、糖尿病的易感性增加。相反，女性如在孕前或妊娠期間進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，不僅能夠防止體重增加過(guò)多、促進(jìn)自身代謝健康，還能夠降低子代成年后代謝性疾病的發(fā)病率。隨著跨代研

2、究的不斷深入，近年來(lái)父系對(duì)子代的影響也逐漸受到關(guān)注。研究顯示，父親吸煙、高脂飲食及職業(yè)暴露與毒物、化學(xué)有害物品等會(huì)對(duì)其子代癌癥的發(fā)病率、肥胖及精神健康等均產(chǎn)生影響。近年來(lái)，非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)已成為世界范圍內(nèi)最為普遍的慢性肝臟疾病。研究證實(shí)，母親的生活方式與子代NAFLD的發(fā)生密切相關(guān)，但目前關(guān)于父親的生活方式是否會(huì)對(duì)子代肝臟脂肪沉積產(chǎn)生影響尚無(wú)定論。本實(shí)驗(yàn)通

3、過(guò)高脂飲食/有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù) F0雄性C57BL/6小鼠建立動(dòng)物模型，研究其子代(F1)肝臟脂肪沉積之間的差異并探討其中的分子機(jī)制。試圖揭示父親的生活方式不僅影響自身的代謝健康，而且會(huì)通過(guò)跨帶繼承的方式對(duì)其子代的代謝健康產(chǎn)生影響。
　　研究方法:
　　(1)同窩 C57BL/6雄性小鼠(F0)，21天斷乳后隨機(jī)分為安靜對(duì)照組(C)、高脂飲食組(HF)和運(yùn)動(dòng)組(E)。干預(yù)結(jié)束后與同窩正常飲食、安靜飼養(yǎng)的雌性小鼠交配。選取其雄性 F

4、1代小鼠為研究對(duì)象；(2)運(yùn)動(dòng)方案:運(yùn)動(dòng)組運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間為6周、運(yùn)動(dòng)形式為75％VO2max強(qiáng)度的有氧跑臺(tái)訓(xùn)練，60分/次，1次/天，5次/周；(3)高脂飲食配方：高脂飲食組采用 Research Diet Inc的高脂飲食飼料(供能比例：蛋白質(zhì)20%，碳水化合物20%，脂肪60%)喂養(yǎng)12周；(4)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)：各組動(dòng)物在4周齡時(shí)及高脂喂養(yǎng)4周結(jié)束后(8周齡)進(jìn)行，小鼠禁食8小時(shí)后，稱重并記錄，經(jīng)尾靜脈取血，取血后迅速給小鼠經(jīng)口腔

5、灌注20%葡萄糖溶液(10μl/g)，對(duì)灌注前即刻及灌注后15,30,60和120分鐘的血糖值進(jìn)行檢測(cè)并記錄，計(jì)算每只小鼠血漿葡萄糖曲線下面積(Area under the curve, AUC)；(5)肝臟組織油紅O染色：對(duì)新鮮肝臟組織進(jìn)行OCT包埋，冰凍切片并行油紅O染色，鏡下觀察染色結(jié)果，并使用Image Pro Plus6.0軟件計(jì)算 IOD值；(6)采用 Real-Time PCR法檢測(cè)定小鼠肝臟組織 SREBP-1, Fas

6、n, ChREBP, Pgc-1α, Tfam, Nrf1, Cox4 mRNA的表達(dá)；(7)采用Western blot檢測(cè)肝組織AMPK, p-AMPK-T172, ACC, p-ACC-S79, CPT-1, PGC-1α, SREBP-1, LC3A/B及P62蛋白表達(dá)。
　　研究結(jié)果：
　　(1) F1代小鼠身長(zhǎng)體重比較：父系的高脂飲食/運(yùn)動(dòng)對(duì)雄性小鼠身長(zhǎng)無(wú)影響但在4周高脂飲食干預(yù)期間， HFM組小鼠的體重明顯高于

7、 CM組小鼠，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；而 EM組體重低于 CM組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)；
　　(2) F1代小鼠糖脂代謝指標(biāo)：4周正常飲食條件下三組 F1代雄性小鼠各個(gè)時(shí)間點(diǎn)血糖值及AUC均無(wú)顯著性差異，但在4周高脂飲食誘導(dǎo)后發(fā)現(xiàn)：與 CM組小鼠相比，HFM組小鼠 OGTT曲線及AUC結(jié)果顯示，HFM組較CM組明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；而EM組小鼠與CM組小鼠相比其空腹及60min的血糖

8、值明顯減低(P＜0.01或P＜0.001)，但兩組間AUC無(wú)明顯差異。三組小鼠血脂分析顯示，與 CM組小鼠相比，HFM組小鼠 TG, T-CHO, LDL-C, FFA均明顯增高，HDL-C明顯減低差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.001)；而 EM組小鼠TG, T-CHO, LDL-C和FFA均顯著低于 CM組小鼠，而HDL-C較 CM組小鼠明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05, P＜0.01或P＜0.001)；(3) F

9、1代小鼠肝臟油紅O染色結(jié)果： HFM組小鼠較CM組小鼠肝臟脂質(zhì)沉積顯著增多；而EM組較CM組小鼠肝臟脂質(zhì)沉積明顯改善。HFM組小鼠肝臟油紅O染色陽(yáng)性區(qū) IOD值較 CM組增加58.33%(P＜0.01)，而EM組小鼠肝臟油紅 O染色陽(yáng)性區(qū) IOD值較 CM組明顯減少79.17%差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)；
　　(4) F1代小鼠肝臟脂肪酸從頭合成相關(guān)因子的表達(dá)：HFM組小鼠肝組織中SREBP-1及Fasn mRNA表達(dá)較

10、 CM組明顯增加差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。EM組小鼠肝組織 SREBP-1及 Fasn mRNA表達(dá)較 CM組明顯明顯減低(P＜0.05)。而CHREBP mRNA表達(dá)三組間無(wú)明顯差異；SREBP-1蛋白表達(dá)與其mRNA表達(dá)變化趨勢(shì)基本一致(P＜0.05)；而ACC蛋白表達(dá)三組間無(wú)明顯差異；(5) F1代小鼠肝臟脂肪酸有氧氧化及線粒體生物合成相關(guān)因子的表達(dá)：與CM組比較，HFM組肝組織pAMPKα-T172，pACC-S79蛋白

11、表達(dá)明顯減低(P＜0.05)；而EM組小鼠肝組織中AMPKα, pAMPKα-T172, pACC-S79蛋白表達(dá)較 CM組明顯增加(P＜0.05)，但CPT-1蛋白表達(dá)在三組間無(wú)明顯差異。與CM組比較， HFM組肝組織Pgc-1α mRNA及蛋白表達(dá)均明顯減低(P＜0.05)，其下游靶基因Nrf1, Tram mRNA表達(dá)呈現(xiàn)相似趨勢(shì)，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；而EM組小鼠肝組織中Pgc-1αmRNA及蛋白表達(dá)以及其下游靶基

12、因Nrf1, Tram mRNA表達(dá)均明顯增多(P＜0.05)，但三組間Cox4 mRNA表達(dá)無(wú)明顯差異；
　　(6) F1代小鼠肝臟自噬相關(guān)因子的表達(dá)：與CM組比較，HFM組肝組織LC3-II/I明顯減低，P62明顯增高；而EM組小鼠LC3-II/I較CM組明顯增高，P62明顯減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；
　　研究結(jié)論：
　　(1)高脂飲食干預(yù)父系小鼠其雄性子代(F1)小鼠較對(duì)照組 F1雄性小鼠相比表現(xiàn)