有氧运动调控肥胖小鼠棕色脂肪组织炎症反应相关基因表达及通路的研究

目的:应用m RNA表达谱芯片技术探究有氧运动对肥胖小鼠棕色脂肪组织(BAT)炎症反应相关差异基因和通路表达的影响。方法:30只雄性C57BL/6J小鼠随机分为普通饮食对照组(NC,n=8)和高脂饮食组(HD,n=22),高脂饮食组饲喂8周建立肥胖模型后再随机分为肥胖安静对照组(HC,n=8)和肥胖运动组(HE,n=8)。NC组饲喂普通饲料;HC组饲喂高脂饲料;HE组饲喂高脂饲料的同时进行10 m/min,1 h/d,6 d/w的跑台训练。4周后,测试血中甘油三酯、总胆固醇和血糖水平;取肩胛处BAT进行m RNA表达谱分析,分别对比HC与NC组、HE与HC组的差异表达基因,并对其进行基因功能注释(GO)和信号通路(Pathway)富集度统计分析。结果:(1)HE组较HC组体重和血糖水平显著下降(P<0.05);(2)差异基因筛选和GO分析结果显示,HC组较NC组上调的基因有802个,包含的生物学过程(BP)主要为炎症反应等过程;下调的基因有1157个,BP主要为脂质代谢等过程;HE与HC组相比上调的基因有859个,BP主要为糖脂代谢等过程,下调的基因有576个,BP主要为转录调节等过程。巨噬细胞表达基因1(Mpeg1)、单核细胞向巨噬细胞转化基因(Mmd)、趋化因子配体28(Ccl28)、白介素-6受体α(IL6ra)、肿瘤坏死因子受体超家族成员1b(Tnfrsf1b)、瘦素受体(Lepr)6个与免疫细胞及炎症因子相关的关键差异基因在运动后出现下调或有下调趋势;(3)Pathway分析结果显示,与HC组相比,HE组Jak-STAT信号通路、Erb B信号通路和TGF-β信号通路显著下调,Insulin信号通路显著上调。结论:有氧运动可通过调节肥胖机体BAT中一系列生物学过程和信号通路而抑制免疫细胞和炎症因子相关基因表达,改善肥胖机体慢性炎症状态。