不同减肥方法对高脂饮食肥胖大鼠炎症水平的影响研究

研究目的:本研究对高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠采用不同的减肥方式(包括有氧运动、限食和奥利司他减肥药)以探究不同减肥干预措施的有效性,分析大鼠体成分的变化以及血清、脂肪组织中炎症因子的变化,从而深入了解不同干预措施对肥胖大鼠慢性炎症的影响,为预防和治疗肥胖及其相关的慢性低度炎症提供理论基础。研究方法:将77只3周龄的雄性SD大鼠随机分为普通对照组(NC组,n=10,使用普通饲料喂养)与高脂饮食肥胖造模组(HF组,n=67,使用高脂饲料喂养)进行为期6周的造模,确保大鼠已性成熟,体重不再增幅。从58只造模成功的肥胖大鼠中随机选取40只再随机分为四组,分别为高脂对照组(HC组,n=10)、高脂有氧运动组(HE组,n=10)、高脂限食组(HR组,n=10)以及高脂奥利司他组(HO组,n=10)。其中HE组大鼠每周运动6天,运动形式为60分钟无负重游泳;HR组大鼠第一周自由进食并称重记录进食量,第二周喂养第一周平均进食量的80%,第三至第八周喂养第一周平均进食量的70%;HO组大鼠每天灌胃奥利司他,奥利司他剂量依据大鼠体重(60mg/kg),其他各组大鼠每天灌胃羟甲基纤维素钠水溶液,以排除灌胃操作可能带来的差异。干预期间除HR组外其余各组大鼠自由进食、饮水,为期8周的干预结束后测量各组大鼠体重、体长,并计算Lee’s指数;腹主动脉取血10ml,通过全自动生化分析仪检测大鼠血清中TG、TC、LDL-C、HDL-C水平;Elisa法检测大鼠血清CRP水平;取大鼠肾脏、睾丸周围白色脂肪组织称湿重,并结合体重计算体脂比;使用RT-PCR和Western Blot方medical student法分别检测大鼠睾丸周围脂肪组织中炎症因子IL-1 β、IL-1Ra的转录和蛋白表达水平。研究结果:(1)经过6周的造模,HF组中58只大鼠体重相比于NC组大鼠的平均体重增加了 20%,体重、Lee’s指数均存在显著性差异(P<0.05),高脂饮食诱导的肥胖大鼠造模成功。(2)经过8周的干预实验,HC组大鼠相比于NC组其体重、体脂比以及Lee's指数显著升高(P<0.05);与HC组相比,HE组、HR组以及HO组大鼠体重、Lee's指数显著降低(P<0.05),表明有氧运动、限食以及奥利司他药物干预均能有效减轻肥胖大鼠体重。(3)与NC组相比,HC组大鼠血清中TG、TC、LDL-C表达水平显著升高(P<0.05),HDL-C表达水平显著下降(P<0.05),表明高脂饮食诱导的肥胖恶化了大鼠的脂代谢功能。与HC组相比,HE组和HO组大鼠血清TG、TC、LDL-C、HDL-C表达水平虽有改善趋势但无显著性差异(P>0.05),而HR组大鼠血清TC、LDL-C表达水平显著降低(P<0.05),HDL-C表达水平显著升高(P<0.05),表明三种不同的减肥方式中限食在改善因肥胖导致的脂代谢紊乱方面效果最佳。(4)与NC组相比,HC组大鼠睾丸周围脂肪组织中IL-1 β、IL-1Ra的转录及蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),IL-1Ra/IL-1 β比值增大,表明高脂饮食诱导的肥胖加剧了大鼠脂肪组织中的炎症反应。与HC组相比,HE组、HR组以及HO组大鼠睾周脂中IL-1 β、IL-1Ra的转录及蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),HE组和HR组大鼠睾周脂中IL-1Ra/IL-1β比值显著降低(P<0.05)且HR组降幅最大,而HO组比值有下降趋势但与HC组无显著性差异(P>0.05),表明有氧运动与限食干预能减少脂肪组织中炎症因子的释放,有效降低组织炎症水平,而奥利司他药物干预尽管能减少脂肪组织中炎症因子的释放但不能有效降低组织炎症。(5)与NC组相比,HC组大鼠血清、睾周脂中CRP表达水平均显著升高(P<0.05),表明高脂饮食诱导的肥胖不仅导致大鼠脂肪组织炎症还加剧了机体整体炎症水平。与HC组相比,HE组和HR组大鼠血清、睾周脂中CRP表达水平均显著降低(P<0.05),HO组大鼠血清CRP表达水平显著降低(P<0.05),而睾周脂中CRP表达水平有下降趋势但无显著性(P>0.05),表明有氧运动和限食干预能有效降低脂肪组织炎症,改善机体整体炎症水平,奥利司他药物干预不能有效降低脂肪组织炎症,但对机体整体炎症水平有所改善。研究结论:(1)本研究中所建立的高脂DS-3201配制饮食肥胖大鼠模型是成功的,高脂饮食引发的肥胖会导致大鼠体重、体脂增加,脂代谢功能受损,机体血液循环、脂肪组织炎症水平升高。有氧运动、限食干预以及奥利司他药物干预这三种常见的减肥方式均能有效降低高脂饮食肥胖大鼠的体重,有氧运动和限食干预对高脂饮食肥胖大鼠脂代谢功能的改善较为显著。(2)有氧运动、限食干预以及奥利司他药物干预均能减少高脂饮食肥胖大鼠脂肪组织中IL-1 Tamoxifen IC50β、IL-1Ra等炎症因子的分泌,降低大鼠血清CRP表达水平,减轻大鼠机体炎症水平。(3)有氧运动和限食干预能使大鼠脂肪组织中IL-1β与IL-1Ra保持相对平衡,降低大鼠睾周脂中CRP表达水平,有效降低脂肪组织炎症,改善机体整体炎症水平。(4)有氧运动组和奥利司他组大鼠尽管体重、体脂比无显著性差异,但有氧运动组脂肪组织炎症水平显著低于奥利司他组,有氧运动能在同等体脂比下更好的改善机体血脂代谢、减少脂肪组织炎症因子分泌进而降低整体炎症水平,这可能与运动导致机体产生抗炎微环境有关。