劉倩倩 侯改霞 劉海濤
摘 要:目的:研究有氧運(yùn)動和(或)白藜蘆醇干預(yù)對NAFLD大鼠下丘腦瘦素抵抗介導(dǎo)的AMPK-mTOR信號通路變化的相關(guān)機(jī)制。方法:健康雄性SD大鼠分為正常對照組(C)、NAFLD高脂組(H)、NAFLD高脂運(yùn)動組(HE)、NAFLD高脂給予白藜蘆醇組(HR)、NAFLD高脂運(yùn)動給予白藜蘆醇組(HRE),運(yùn)動組進(jìn)行游泳訓(xùn)練,給予白藜蘆醇組按照45 mg/kg/day進(jìn)行干預(yù)。大鼠于冰面上迅速剝離腦組織,分離下丘腦。ELISA方法檢測下丘腦NPY水平,QRT-PCR檢測下丘腦LP-Rb、SOCS3、PGC1α、mTOR、S6K1 mRNA表達(dá);Western-blot方法檢測下丘腦SOCS3、AMPKα、mTOR、S6K1的蛋白表達(dá)。結(jié)果:1)模型組大鼠下丘腦NPY水平出現(xiàn)明顯上升;HR、HE、HRE組與H組相比,NPY顯著的降低(P<0.01),其中HE組下降最為明顯,HR次之,HRE組NPY水平趨近于正常對照組;2)模型各組大鼠的下丘腦SOCS3 mRNA的表達(dá)均出現(xiàn)了不同程度的增加;LP-Rb mRNA的表達(dá)H組與C組相比分別降低將近066倍(P<0.01);3)高脂模型組單純運(yùn)動引起了下丘腦AMPKα蛋白的高表達(dá),改善效果明顯優(yōu)于聯(lián)合干預(yù)組,但對下游mTOR、S6K1蛋白表達(dá)的抑制作用,聯(lián)合干預(yù)組抑制效果明顯的優(yōu)于單一干預(yù)。結(jié)論:改善非酒精性脂肪肝大鼠中樞瘦素抵抗單純就瘦素受體的表達(dá)而言,高脂模型組中單純運(yùn)動效果優(yōu)于單純給予Res或聯(lián)合干預(yù)。
關(guān)鍵詞:下丘腦;瘦素抵抗;NPY;AMPK-mTOR信號通路
中圖分類號:G804.6 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ?文章編號:1006-2076(2020)04-0074-08
Abstract:Objective: To study the mechanisms of exercise training and resveratrol intervention on the?changes of AMPK-mTOR signaling pathway in the hypothalamic leptin resistance of NAFLD rats. Methods: Healthy male Sprague-Dawley rats were divided into normal control group (C), NAFLD high-fat group(H), NAFLD high-fat & exercise group(HE), NAFLD high-fat & resveratrol group(HR), NAFLD high-fat &exercise & resveratrol group(HRE). The exercise groups performed swimming training and the resveratrol groups were intervened according to 45 mg/kg/day. The rat was quickly stripped of brain tissue on the ice and the hypothalamus was isolated. The NPY level of hypothalamus was detected by ELISA. The expressions of LP-Rb, SOCS3, PGC1α, mTOR and S6K1 mRNA in hypothalamus were detected by QRT-PCR. SOCS3, AMPKα, mTOR and S6K1 protein expression were detected by Western-blot method. Results: 1) The NPY level of the hypothalamus in the model group increased significantly. Compared with the H group, the NPY was significantly decreased in the HR, HE, HRE group (P<0.01), and the HE group was the most obvious, followed by the HR. The NPY level in the HRE group approached the normal control group; 2) The expression of SOCS3 mRNA in the hypothalamus of all groups in the model group showed different degrees of increase; LP-Rb mRNA expression in the H group, decreased by nearly 0.66 times compared with the C group (P<0.01); 3) For the normal diet model group, 8 weeks of exercise training and combined Res intervention could significantly up-regulate the protein expression of AMPKαin hypothalamic. For high fat model group, simple exercise caused high expression of AMPKαproteins in the hypothalamus. The improvement effect was better than that of the combined intervention group, but the inhibition effect of downstream mTOR and S6K1 protein expression in combined intervention groups is obviously better than the single stem. Conclusion: To improve the central leptin resistance in rats with nonalcoholic fatty liver disease, the terms of expression of leptin receptor showed that, the effect of simply giving Res in the normal diet model group is better than the simple exercise or combined intervention; the simple exercise effect in the high fat model group is better than simply giving Res or joint intervention.
自運(yùn)動周期開始分別進(jìn)行為期8周的不負(fù)重游泳訓(xùn)練,第1周為適應(yīng)性訓(xùn)練。第1天運(yùn)動時(shí)間為10 min,以后每天遞增10 min,游泳時(shí)間增加到60 min,從第2周開始維持此運(yùn)動時(shí)間至9周結(jié)束。
1.4 樣本采集
大鼠腹腔注射10%水合氯醛(劑量:0.35~0.40ml/kg bw)麻醉,腹主動脈取血后,迅速斷頭,置于冰上,快速取出完整的大腦組織,在冰面上剝離下丘腦,置于速凍管,存放在液氮中,待測。
1.5 檢測指標(biāo)
1.5.1 下丘腦神經(jīng)肽
采用酶聯(lián)免疫吸附法測定下丘腦神經(jīng)肽NPY。
1.5.2 下丘腦相關(guān)基因的表達(dá)
實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測:雷帕霉素靶蛋白(the mammalian target of rapamycin,mTOR)、核糖體蛋白激酶(ribosomal protein S6 kinases,S6K1)、過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptor-γ coactivator-1,PGC-1 α)、細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制物3(suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3)、瘦素長型受體LP-Rb的信使核糖核酸表達(dá)。
1.5.3 下丘腦mTOR通路相關(guān)蛋白的表達(dá)
SOCS3、AMPKα、mTOR、S6K1指標(biāo)Western-blotting檢測。實(shí)驗(yàn)步驟:樣品勻漿測蛋白后,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,封閉,加一抗(濃度分別為1 ∶ 500、1 ∶ 500、1 ∶ 1000、1 ∶ 500),4℃過夜。洗膜。加5 mL 1 ∶ 10 000稀釋(稀釋液含2%的脫脂奶粉)的羊抗鼠或兔二抗,37℃反應(yīng)1 h。洗膜。先用紙巾把硝酸纖維膜上的PBS吸干,加入ECL化學(xué)發(fā)光試劑(試劑盒),完全浸透后,放于一膠片上,蓋上保鮮膜,放入X射線暗盒,置于暗房。在暗房里打開暗盒,放入膠片,蓋緊暗盒,10 s~30 s后打開暗盒,拿出膠片,在顯影液中浸透晃洗,自來水洗,再置于定影液浸透晃洗。膠片拿出暗房后馬上浸泡于自來水中,自然晾干。
1.6 數(shù)據(jù)處理
所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行雙因素方差分析。以P<0.05為顯著性差異,P<0.01為極顯著性差異。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.1 不同干預(yù)方式下NAFLD大鼠下丘腦NPY的變化
由表2可以看出,H組下丘腦NPY水平出現(xiàn)了較為明顯的上升(P<0.01);HE組與C組相比,下丘腦NPY水平出現(xiàn)了明顯的下降,差異具有顯著性(P<005)。HR、HE、HRE組與H組相比,下丘腦NPY水平均出現(xiàn)了非常顯著的降低(P<0.01),其中HE組下降最為明顯,HR次之,HRE組NPY水平趨近于正常對照組。雙因素方差分析結(jié)果顯示,有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦NPY含量的影響具有主效應(yīng);有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦NPY含量的影響具有交互作用(P<0.01)。
2.2 不同干預(yù)方式下NAFLD大鼠下丘腦目的基因的變化
通過反轉(zhuǎn)錄,得到大鼠下丘腦腦細(xì)胞的cDNA,并通過相應(yīng)的引物進(jìn)行熒光實(shí)時(shí)定量PCR,利用SYBR GREEN Ⅰ染料法檢測下丘腦組織SOCS3、LP-Rb、PGC1α、mTOR和S6K1基因mRNA的表達(dá)情況,將GAPDH作為內(nèi)參。由表3可見,模型各組大鼠的下丘腦SOCS3 mRNA的表達(dá)均出現(xiàn)了不同程度的增加,H組增加了4.25倍,差異具有顯著性(P<0.01),高脂模型組顯示SOCS3 mRNA的表達(dá)以H組最高、HR組次之、且HRE組SOCS3 mRNA的表達(dá)高于HE組,差異具有顯著性(P<0.05或P<0.01);LP-Rb mRNA的表達(dá)H組與C組相比,瘦素受體基因表達(dá)均出現(xiàn)了大幅下降,降低0.66倍,差異均具有非常顯著性(P<0.01); HR、HE組LP-Rb mRNA的表達(dá)與C組相比,分別升高了近1.2和4.33倍,前者差異不明顯,后者差異具有非常顯著性(P<0.01);HE與HR相比,LP-Rb基因表達(dá)增加顯著(P<0.01);HRE組與H組相比,變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其他基因的mRNA表達(dá)水平也出現(xiàn)了不同程度的變化,變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雙因素方差分析結(jié)果顯示,有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦組織SOCS3、LP-Rb基因mRNA表達(dá)的影響具有主效應(yīng)(P<0.01);有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦組織SOCS3、LP-Rb基因mRNA表達(dá)的影響具有交互作用(P<0.01)。雙因素方差分析結(jié)果顯示,有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦目的基因的表達(dá)具有主效應(yīng);有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦目的基因的表達(dá)具有交互作用。
2.3 不同干預(yù)方式下大鼠下丘腦組織AMPK-mTOR相關(guān)蛋白表達(dá)的變化
各實(shí)驗(yàn)組大鼠下丘腦組織中SOCS3蛋白表達(dá)量的變化如下圖1所示。與對照組C相比,模型組均出現(xiàn)SOCS3蛋白表達(dá)量下降的變化,變化程度雖有所不同,但均具有非常顯著性(P<0.01),HE、HRE組較H組均出現(xiàn)了不同程度的蛋白表達(dá)減少(P<0.05)。AMPKα顯示, H組AMPKα蛋白表達(dá)與C組相比,其表達(dá)呈顯著下降,差異具有非常顯著性(P<0.01);HE組蛋白表達(dá)呈現(xiàn)與H組相反的趨勢,AMPKα蛋白表達(dá)呈上升趨勢,其蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.01);HR、HRE與FC組相比,呈明顯上升趨勢,差異顯著。各實(shí)驗(yàn)組大鼠下丘腦組織中mTOR蛋白表達(dá)量的變化如圖1所示。與C組相比,HR、HE、HRE大鼠下丘腦組織中mTOR蛋白表達(dá)量水平與C組相比顯著降低,差異具有非常顯著性(P<001);H組mTOR蛋白表達(dá)量水平與C組相比升高,差異不具顯著性;與H組相比,HR、HE、HER組大鼠下丘腦組織中mTOR蛋白表達(dá)量水平明顯降低,差異具有顯著性(P<0.01);HRE組與HR組相比,下丘腦組織中mTOR蛋白表達(dá)量水平明顯降低,差異具有顯著性(P<0.05)。 S6K1蛋白表達(dá)量結(jié)果顯示,與對照組C相比,模型各組S6K1蛋白表達(dá)量均出現(xiàn)不同程度的上升,差異具有非常顯著性(P<0.01);其中以H、HE組增長幅度最大,且HE組與H組相比增加更為明顯(P<0.01);HR組S6K1蛋白表達(dá)量出現(xiàn)了顯著的下降,差異具有非常顯著性(P<001);HRE組S6K1蛋白表達(dá)出現(xiàn)了顯著下降,與高脂各組相比其蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01)。雙因素方差分析結(jié)果顯示,有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦目的蛋白的表達(dá)具有主效應(yīng);有氧運(yùn)動和白藜蘆醇對大鼠下丘腦目的蛋白的表達(dá)具有交互作用。
3 討論
3.1 NAFLD大鼠下丘腦NPY在攝食和體重增長中的作用
下丘腦在大腦中的解剖位位于前腦底部,是神經(jīng)內(nèi)分泌的核心,是一個(gè)灰質(zhì)實(shí)體。下丘腦在哺乳動物中的食欲調(diào)節(jié)中起著十分重要的作用,使機(jī)體維持正常體重和能量穩(wěn)定,其主要由外側(cè)區(qū)和內(nèi)側(cè)區(qū)組成。眾所周知,生物體內(nèi)存在著能量的正向平衡和負(fù)向平衡,當(dāng)機(jī)體的分解代謝速率小于合成代謝速率,出現(xiàn)能量的正向平衡時(shí)才會出現(xiàn)個(gè)體體積的增大或體重的增加,下丘腦即是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中較早被發(fā)現(xiàn)的在機(jī)體的攝食調(diào)控中作用明顯。研究發(fā)現(xiàn),下丘腦的食欲調(diào)節(jié)作用是通過分泌多種與抑食、攝食相關(guān)的因子,建立較為全面的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通路來起作用的。NPY是最為重要的下丘腦食欲促進(jìn)因子之一,其分泌增多或在正常大鼠給予微量注射均可引起實(shí)驗(yàn)動物攝食活動的增加,在攝食量增加的同時(shí)引起機(jī)體代謝速率的減緩,使機(jī)體體脂含量增多。NPY主要來源于內(nèi)側(cè)區(qū)的弓狀核(ARC)和內(nèi)側(cè)區(qū)的背內(nèi)側(cè)核(DMN)[7],且由于下丘腦的ARC無血腦屏障的保護(hù),較易感知非酒精性脂肪肝大鼠所存在的較明顯的外周組織的能量狀態(tài)和攝食信號的變化,因此在本實(shí)驗(yàn)中,觀察不同干預(yù)方式下SD大鼠下丘腦神經(jīng)肽NPY的含量的變化情況,對于理解中樞神經(jīng)特別是下丘腦在NAFLD過程中所起的作用有著十分重要的意義。由外周組織分泌的瘦素作為外周信號可以作用于下丘腦,作為一種外周作用于中樞神經(jīng)的信使與神經(jīng)肽的分泌關(guān)系密切。本實(shí)驗(yàn)通過研究發(fā)現(xiàn),在NAFLD大鼠的形成過程中,由于機(jī)體出現(xiàn)了高瘦素血癥,即瘦素抵抗,下丘腦可能是能過Leptin-ARC-NPY神經(jīng)元活動感知機(jī)體的高瘦素水平,進(jìn)而刺激ARC分泌NPY增多,而引起的SD大鼠攝食增多,體重增加,體脂含量增加,凡此種種又進(jìn)一步惡化了NAFLD大鼠的脂肪蓄積的程度,使得NAFLD進(jìn)一步加重。
3.2 不同干預(yù)對NAFLD大鼠下丘腦NPY水平的影響
王湘冀的研究顯示[8],高脂飲食致肥胖的小鼠下丘腦NPY的基因和蛋白表達(dá)均明顯高于正常對照組,提示高脂飲食可能引起下丘腦NPY的分泌增多,進(jìn)而參于小鼠的肥胖過程。研究表明[9-10],中樞給予NPY可引起肥胖綜合癥,但NPY基因敲除后實(shí)驗(yàn)動物并未出現(xiàn)體重的下降和攝食量的減少,提示可能存在有復(fù)雜的中樞代償機(jī)制。本研究的結(jié)果與前人的研究基本一致,模型組大鼠體征上出現(xiàn)了體重的明顯增加,體脂含量的增多,且在外周模型組出現(xiàn)了不同程度的瘦素抵抗,在中樞水平上下丘腦NPY水平,模型組大鼠與對照組相比,下丘腦神經(jīng)肽含量明顯增加,LP-Rb mRNA水平顯著下調(diào),提示可能是由于中樞瘦素功能性受體的減少,引起中樞性瘦素抵抗,刺激下丘腦釋放NPY增多。
白藜蘆醇是一種較好的抗氧化劑,而且能夠起到模擬限食的作用,Res有降血糖的作用[11-13]。白藜蘆醇具有明顯的神經(jīng)保護(hù)作用,在清除脂氧自由基、超氧陰離子以及多種細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中都有重要作用。鑒于白藜蘆醇的中樞神經(jīng)保護(hù)作用及其明顯的熱量限制功能,高脂模型組中,HR組下丘腦NPY水平較對照組有明顯的下降,趨近于正常對照組,我們認(rèn)為這一研究結(jié)果與Levin[14]的研究有相同之處,Levin在其研究中發(fā)現(xiàn)飲食限制會在一定程度上引起下丘腦NPY的升高,在高脂模型組由于其能量攝入過多,施加Res干預(yù)后,實(shí)驗(yàn)大鼠較為敏感的引起了下丘腦NPY水平的相應(yīng)減少。在聯(lián)合干預(yù)組也得到一定的證實(shí),普食NAFLD和高脂NAFLD組的聯(lián)合干預(yù)組其下丘腦NPY水平均趨近于正常對照組,表現(xiàn)出了一致的趨勢,提示運(yùn)動和Res聯(lián)合作用可能平衡了機(jī)體的能量差異,使下丘腦NPY水平趨于正常。
3.3 不同干預(yù)對NAFLD中瘦素介導(dǎo)的mTOR信號通路下丘腦表達(dá)的影響
mTOR在中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布廣泛,如下丘腦、皮層、海馬結(jié)構(gòu)等。正常生理狀態(tài)下的能量調(diào)節(jié)過程非常復(fù)雜,mTOR信號通路參與此過程,有研究顯示[15],大鼠饑餓一定時(shí)間后,下丘腦弓狀核mTOR水平下降,這一情況在進(jìn)食后得以改善,說明下丘腦mTOR狀態(tài)與機(jī)體的能量情況息息相關(guān)。
研究[16-18]對leptin的作用通路眾說不一。有人認(rèn)為leptin的主要作用點(diǎn)在下丘腦的長型瘦素受體,通過Janus激酶(JAK)/ 信號傳到及轉(zhuǎn)錄激活子(STAT)通路途徑進(jìn)行信號傳導(dǎo),影響多種神經(jīng)內(nèi)分泌激素分泌,從而起到對脂代謝的調(diào)節(jié)。也有研究表明,leptin的可以作用于下丘腦的短型瘦素受體,然后使胰島素受體1(IRS-1)酪氨酸磷酸化,激活磷脂酰肌醇-3(PI3K),在cAMP的協(xié)同作用下激活蛋白激酶B(PKB),再通過對磷酸二脂酶3(PDE3)的調(diào)節(jié)影響細(xì)胞內(nèi)cAMP的水平,進(jìn)而調(diào)節(jié)肝細(xì)胞內(nèi)的代謝。
SOCS3在瘦素的JAK/STAT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起負(fù)性調(diào)節(jié)的作用,同時(shí)瘦素又可誘導(dǎo)SOCS3的表達(dá),反過來對自身形成一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié),肥胖個(gè)體的高瘦素水平引起SOCS3的高表達(dá),加重肥胖個(gè)體的瘦素抵抗。這一點(diǎn)在研究[19]中得以驗(yàn)證,用基因沉默技術(shù)將SOCS3沉默,發(fā)現(xiàn)JAK/STAT途徑相關(guān)蛋白磷酸化增強(qiáng),機(jī)體瘦素敏感性增加。Trenerry[20]在體實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在對大強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練后老年人肌肉進(jìn)行活檢,發(fā)現(xiàn)其骨骼肌內(nèi)的STAT3水平增加了23倍,而年輕人也增加了5倍,且同時(shí)升高的還有IL-6和SOCS3 mRNA水平,但SOCS3胞內(nèi)蛋白水平是受到抑制的。談艷等[21]發(fā)現(xiàn)通過8周中等強(qiáng)度的跑臺運(yùn)動和膳食干預(yù),下丘腦的SOCS-3mRNA表達(dá)量無差異,運(yùn)動組SOCS3蛋白表達(dá)量降低,與血清瘦素濃度低度相關(guān),上調(diào)下丘腦中LP-Rb受體蛋白含量,使STAT3磷酸化水平增加,改善中樞型瘦素抵抗。本實(shí)驗(yàn)通過高脂高膽固醇飲食構(gòu)建非酒精性脂肪肝大鼠,模型組大鼠體重明顯增加、體脂含量增多,我們在實(shí)驗(yàn)中觀察到,在中樞下丘腦出現(xiàn)出現(xiàn)了不同程度LP-Rb mRNA表達(dá)的下調(diào),H組伴有瘦素信號傳導(dǎo)通路中的負(fù)性調(diào)控因子SOCS3 mRNA表達(dá)的上調(diào),表明NAFLD大鼠出現(xiàn)中樞性瘦素抵抗,下丘腦瘦素信號傳導(dǎo)通路相關(guān)基因表達(dá)的變化,引起外周瘦素的中樞信號傳導(dǎo)障礙,通過信號傳導(dǎo)的級聯(lián)效應(yīng),引起外周脂肪在肝臟這一非脂肪組織的異常蓄積,提示可能由于中樞性瘦素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常,在NAFLD的早期及后期惡性發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測了下丘腦瘦素受體LP-Rb的基因表達(dá),發(fā)現(xiàn)H組與C組相比,出現(xiàn)了不同程度LP-Rb mRNA表達(dá)的下調(diào),同時(shí)監(jiān)測到H組瘦素信號傳導(dǎo)通路中的負(fù)性調(diào)控因子SOCS3 mRNA表達(dá)的上調(diào);實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,H組與C組相比mTOR、S6K1 mRNA表達(dá)同樣出現(xiàn)上調(diào);H組的Western-blot定量分析結(jié)果顯示出與實(shí)時(shí)熒光定量PCR相同的變化趨勢,H組的mTOR、S6K1蛋白表達(dá)與正常對照組(C)相比,出現(xiàn)了顯著的長高趨勢。但在各實(shí)驗(yàn)干預(yù)組,未見基因與蛋白表達(dá)變化出現(xiàn)這一同步現(xiàn)象。提示在非酒精性脂肪肝的形成過程中可能由于leptin抵抗的中樞效應(yīng),使下丘腦mTOR信號通路過度激活,正常的中樞能量調(diào)節(jié)功能失衡,致使外周脂肪組織和非脂肪組織(肝臟)脂質(zhì)異常蓄積。
3.4 不同干預(yù)對NAFLD大鼠下丘腦AMPK-mTOR信號通路及其相關(guān)蛋白的影響
在下丘腦相關(guān)基因和蛋白表達(dá)中,我們發(fā)現(xiàn)高脂模型組給予白藜蘆醇后即HR組NPY分泌明顯減少,目前,關(guān)于有氧運(yùn)動和(或)給予白藜蘆醇對中樞神經(jīng)mTOR信號通路的研究較少。研究表明[22],中樞給予不能氧化利用的2-脫氧-D-葡萄糖,模擬葡萄糖不足,能夠刺激機(jī)體攝食增加,研究還表明,下丘腦腹內(nèi)側(cè)核葡萄糖敏感神經(jīng)元中有K ATP通道,抑制通道活性,肝糖原合成減少,調(diào)節(jié)外周能量平衡。研究發(fā)現(xiàn)[23],大鼠下丘腦給予α-硫辛酸可抑制AMPK活性,同時(shí)體重減輕食物攝取減少。實(shí)驗(yàn)表明[24-25],二甲雙胍、噻唑烷二酮、白藜蘆醇可激活外周AMPK,可使機(jī)體胰島素敏感性增強(qiáng)。動物實(shí)驗(yàn)研究表明,白藜蘆醇能夠模擬飲食限制的作用,引起高熱卡飲食動物體重減少,而體重減少部分是由于調(diào)節(jié)脂肪代謝有關(guān)[26-27]。無論是長期積蓄量還是短期積蓄量,白藜蘆醇在肝臟的積蓄量總是最多的,提示白藜蘆醇可能對非酒精性脂肪肝的轉(zhuǎn)歸會有明顯作用。我們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),給Res使NAFLD大鼠瘦素受體mRNA表達(dá)升高,HR組SOCS3mRNA表達(dá)明顯下降。與H組相比,HR組AMPK蛋白表達(dá)升高,活化的AMPK作用于TSC1/2復(fù)合體,引起TSC2激活,激活的TSC2抑制mTOR信號通路的活性,引起外周肝臟組織的胰島素抵抗減輕,脂質(zhì)異常蓄積狀態(tài)有所改善。
對高脂模型組而言,其下丘腦瘦素受體的表達(dá)對運(yùn)動更為敏感,相同強(qiáng)度的運(yùn)動即可引起實(shí)驗(yàn)大鼠下丘腦瘦素受體基因表達(dá)的升高,并伴有SOCS3表達(dá)的下調(diào),提示可能是由于高脂模型組的瘦素抵抗程度更為嚴(yán)重,對運(yùn)動干預(yù)更敏感;研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)改善非酒精性脂肪肝大鼠中樞瘦素抵抗單純就瘦素受體的表達(dá)而言,高脂模型組中單純運(yùn)動效果優(yōu)于單純給予Res或聯(lián)合干預(yù)。
研究結(jié)果表明,高脂模型組顯示單純運(yùn)動引起了下丘腦AMPKα蛋白的高表達(dá),改善效果明顯優(yōu)于聯(lián)合干預(yù)組,但對下游mTOR、S6K1蛋白表達(dá)的抑制作用,聯(lián)合干預(yù)組抑制效果明顯的優(yōu)于單一干預(yù),提示在運(yùn)動和給予Res干預(yù)非酒精性脂肪肝大鼠的中樞能量調(diào)控機(jī)制中,mTOR信號通路受上游AMPK的調(diào)控,但AMPK并不是mTOR信號通路唯一調(diào)控途徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單純運(yùn)動對上游信號的調(diào)控作用更為明顯,給予Res很可能是通過其他途徑作用于mTOR信號通路,最終表現(xiàn)為在非酒精性脂肪肝大鼠中對mTOR信號通路的抑制聯(lián)合干預(yù)效果優(yōu)于單一干預(yù),這一點(diǎn)在食欲調(diào)節(jié)肽中也有所驗(yàn)證,聯(lián)合干預(yù)可明顯減少下丘腦NPY的分泌,控制攝食,調(diào)控體重,進(jìn)而改善非酒精性脂肪肝,聯(lián)合干預(yù)效果較好。
4 結(jié)論
4.1 NAFLD中存在的肝臟脂質(zhì)異常蓄積并不是單純外周脂肪酸循環(huán)障礙,其中涉及中樞瘦素受體表達(dá)下降,引起的中樞型瘦素抵抗,反射性地引起下丘腦的攝食中樞分泌較多的攝食因子NPY,由中樞到外周引起了惡性的脂質(zhì)循環(huán),在肝臟表現(xiàn)出肝臟的異常蓄積,形成非酒精性脂肪肝。
4.2 運(yùn)動訓(xùn)練和給予Res聯(lián)合干預(yù)可明顯抑制下丘腦mTOR、S6K1的蛋白表達(dá),聯(lián)合干預(yù)優(yōu)于單純運(yùn)動或給予Res,但機(jī)制不同:研究顯示單純運(yùn)動對上游信號AMPK、TSC1、TSC2的激活作用更為明顯,給予Res很可能是通過其他途徑作用于mTOR信號通路,最終表現(xiàn)為在非酒精性脂肪肝大鼠中對mTOR信號通路的抑制聯(lián)合干預(yù)效果優(yōu)于單一干預(yù)。
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