高强度间歇训练通过支配内脏脂肪的交感神经活动促进白色脂肪组织棕色化

目的:对比12周高强度间歇训练与中等强度持续训练促进肥胖小鼠内脏与皮下白色脂肪棕色化的效果,分析促进棕色化的交感神经活动及肌肉因子合成与棕色化标志物的相关关系。随后根据相关分析结果,对内脏脂肪交感神经受体进行化学抑制,验证交感神经活动促棕色化的作用。方法:1)效果观察实验,采用雌性C57bl/6小鼠经高糖高脂膳食诱导建立肥胖动物模型后,随机分为肥胖对照组(HFD)、中等强度持续运动组(MICT)和高强度间歇训练组(HIIT),HFD组不运动,MICT组进行中等强度跑台训练,HIIT组进行高强度间歇跑台训练。训练周期12周,期间3组均继续进行高糖高脂饲养。训练结束后测量子宫周围内脏脂肪与腹股沟皮下脂肪重量,H.E.染色观察脂肪细胞形态,蛋白免疫印迹观察骨骼肌过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha,PGC-1α)、纤维连接蛋白Ⅲ型结构域蛋白5(fibronectin typeⅢdomain-containing protein 5,FNDC5)、脂肪酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)及解偶联蛋白1(uncoupling protein-1,UCP-1)表达;2)机制验证实验,12只小鼠随机分为安慰剂组(Saline)与拮抗剂组(SR),两组均进行10天HIIT训练,SR组每次训练前2 h腹腔注射脂肪交感神经受体拮抗剂SR59230a,Saline组注射生理盐水,训练结束后蛋白免疫印迹观察内脏与皮下脂肪UCP-1表达。结果:1)HIIT组与MICT组体重均非常显著低于HFD组(P<0.01),HIIT组子宫周围内脏脂肪重量显著低于HFD组与MICT组(P<0.05),同时,内脏脂肪细胞体积HIIT组<MICT组<HFD组;HIIT组交感神经标志物TH均高于MICT组(P<0.05或P<0.01);HIIT组内脏脂肪棕色化标志物UCP-1显著高于HFD组与MICT组(P<0.05),同时与TH呈中度相关(R=0.578,P=0.012);MICT组皮下脂肪FNCD5有升高的趋势但个体差异较大无显著性(P>0.05),内脏与皮下脂肪FNDC5与UCP-1均无显著相关性;2)SR组内脏脂肪UCP-1表达显著低于Saline组(P<0.05)。结论:HIIT相比MICT可更显著的促进内脏白色脂肪组织棕色化,且此过程与脂肪交感神经调控密切相关。