改良隔日禁食干预对大鼠减脂效果的影响及Irisin调控作用

目的:观察4周改良隔日禁食干预对大鼠减脂效果的影响,探讨促使白色脂肪棕色化的含Ⅲ型纤连蛋白域蛋白5(FNDC5)–鸢尾素(Irisin)–脂肪解偶联蛋白1(UCP1)信号通路在改良隔日禁食干预过程中的表达情况。方法:40只8周龄SPF级雄性SD大鼠随机分为对照组(C组)、运动组(E组)、隔日禁食组(ADF组)和改良隔日禁食组(ADMF组),每组10只。运动组进行65%VO2max强度的跑台运动,60min/天,5天/周;隔日禁食组大鼠24 h禁食和24 h摄食循环进行,在此基础上,在禁食日再给予改良隔日禁食组大鼠25%基础能量的饲料。4周干预后检测大鼠体重及体脂水平,处死后取血清测定Irisin水平,取脂肪进行石蜡包埋和HE染色测定脂肪细胞面积,免疫荧光检测层粘连蛋白(Laminin)测定腓肠肌横截面积,Western Blot测定腓肠肌腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α[p-AMPKα(Thr172)]、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)、FNDC5蛋白表达和UCP1蛋白表达。结果:(1)4周干预后,改良隔日禁食组大鼠体重、体脂、附睾脂肪湿重/体重、肾周脂肪湿重/体重和腹股沟脂肪湿重/体重与运动组和隔日禁食组趋势相近(P>0.05),各组均低于对照组(P<0.05);各组大鼠的附睾脂肪面积无差异(P>0.05),而改良隔日禁食组和运动组、隔日禁食组的肾周脂肪面积均显著低于对照组(P<0.01);(2)与对照组相比,隔日禁食组和改良隔日禁食组肌肉湿重/体重下降(P<0.05),隔日禁食组腓肠肌横截面积与对照组相比显著下降(P<0.01),改良隔日禁食组腓肠肌横截面积与对照组相比无显著差异(P>0.05);(3)改良隔日禁食组骨骼肌PGC-1α、p-AMPKα/AMPKα、FNDC5、血清Irisin水平与对照组相比均显著升高(P<0.05);附睾脂肪和肾周脂肪的UCP1都显著升高(P<0.05)。结论:4周改良隔日禁食干预可以促使FNDC5–Irisin–UCP1信号通路活性增高,既可以有效控制大鼠体重、降低体脂含量,又能够维持基础能量摄入,平衡骨骼肌蛋白质代谢,是一种效果更优的减脂方法。

改良隔日禁食联合运动的减脂效果及对FNDC5/Irisin-UCP1通路的影响

目的:探究改良隔日禁食联合运动对大鼠脂肪量、肌肉量的影响以及对血清鸢尾素(Irisin)、FNDC5和UCP1蛋白的变化。方法:选取32只健康的8周龄SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组(Con,8只)、运动组(Exer,8只)、改良隔日禁食组(ADMF,8只)和改良隔日禁食联合运动组(ADMF-Exer,8只),Exer组进行中等运动强度跑台运动(60 min/d,5日/周),ADMF组部分禁食和自由摄食隔天交替进行,禁食日给予25%基础能量的饲料,ADMF-Exer组进行两种联合干预,称量记录大鼠每日进食量,每周测量大鼠体重。干预4周后检测大鼠体脂率,心尖取血和腹主动脉取血致死,保留并离心血清,称量大鼠双侧腓肠肌、双侧肾周脂肪和肩胛处棕色脂肪湿重,并取样制作石蜡切片和进行HE染色,统计细胞面积;用ELISA检测血清Irisin水平,Western blot实验检测腓肠肌中FNDC5蛋白表达,脂肪组织中UCP1蛋白表达。结果:4周干预后,与Con组相比,Exer组、ADMF组和ADMF-Exer组三个组的能量摄入、体重和体脂都明显降低(P<0.05),白色脂肪湿重/体重和脂肪细胞面积显著减少(P<0.01),肩胛脂肪湿重/体重无显著差异(P>0.05),与Con组相比,ADMF组腓肠肌湿重/体重明显减少(P<0.05),ADMF-Exer组明显增多(P<0.05),Exer组和ADMF-Exer组肌肉横截面积增大(P<0.05),ADMF-Exer组的腓肠肌FNDC5蛋白含量、血清Irisin水平和脂肪UCP1蛋白表达都显著升高(P<0.05);4周干预后,与Exer组相比,ADMF组和ADMF-Exer组能量摄入都明显降低(P<0.01),ADMF-Exer组体重明显降低(P<0.05),与Exer组相比,ADMF组和ADMF-Exer组体脂含量、白色脂肪湿重/体重和肩胛脂肪湿重/体重无显著性差异(P>0.05),ADMF-Exer组脂肪细胞面积显著减小(P<0.05),与Exer组相比,ADMF组腓肠肌湿重/体重显著降低(P<0.05),与Exer组相比,ADMF-Exer组FNDC5蛋白含量、血清Irisin和脂肪UCP1蛋白表达都显著升高(P<0.05)。结论:改良隔日禁食联合运动干预可有效控制大鼠的体重、减少体脂,其机制可能是通过FNDC5/Irisin-UCP1通路,诱导白色脂肪组织棕色化和增加棕色脂肪产热作用。