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研究目的:本文通过观察有氧运动、芽孢杆菌灌胃、枯草杆菌灌胃以及相互联合等不同干预方案对营养型肥胖大鼠体重等形态学指标以及血脂指标的影响,分析各方案组大鼠肠道菌群多样性和物种丰富度与减脂降重的关联性,同时筛选肝脏中与脂代谢相关的差异表达基因,探讨有氧运动协同益生菌干预在减脂降重过程中可能存在的作用机制。研究方法:高脂饲料喂养SD大鼠8周,建立营养型肥胖大鼠模型。将肥胖大鼠按照实验方案随机分为五组:肥胖对照组(A组)、有氧运动组(B组)、芽孢杆菌组(C组)、枯草杆菌组(D组)、有氧运动+益生菌组(E组),进行4周干预。测量大鼠的体长、体重、附睾以及肾周脂肪重;采用血脂生化检测试剂盒测定血脂四项浓度水平;基于16S rDNA采用高通量测序技术分析比较不同干预对肥胖大鼠肠道菌群多样性和物种丰富度的影响;借助RNA-Seq技术筛选出大鼠肝脏中与脂代谢相关的差异表达基因。研究结果:(1)与普食对照组相比,高脂膳食组大鼠体重极显著增加(P<0.001),血清LDL-C含量显著增加,HDL-C含量显著降低。(2)有氧运动干预能够使肥胖大鼠体重、脂体比、LEES’S指数显著降低,HDL-C含量显著增加;肠道菌群Chaos指数显著升高,肠道内菌门水平上放线菌门、疣微菌门显著增加,菌科水平上双歧杆菌科、疣微菌科、链球菌科丰度显著增加,瘤胃球菌科显著降低;肝脏中与脂代谢相关的关键差异基因Acot、Cyp17a1表达下调,Acsl3、Acat2表达上调。(3)芽孢杆菌干预使肥胖大鼠体重、LEES’S指数略有下降,脂体比显著降低;肠道菌群Chaos指数略有上升,肠道内疣微菌科丰度显著增加;肝脏内与脂代谢相关的关键基因Acsl5表达上调。(4)枯草杆菌干预使肥胖大鼠脂体比显著降低;肠道菌群Chaos指数略有上升,肠道内疣微菌科呈增加趋势,瘤胃球菌科呈降低趋势;肝脏中与脂代谢相关的差异基因数量较多,其中Acsl5、Acat2、Hsd3b5、Fdft1表达上调,Cpt1a表达下调。(5)有氧运动+益生菌干预使大鼠体重显著减轻,脂体比、LEES’S指数显著下降,血清中LDL-C含量显著降低,HDL-C含量显著增加;肠道菌群Chaos指数显著升高,肠道内菌门水平上疣微菌门、脱铁杆菌门丰度显著增加,菌科水平上双歧杆菌科、疣微菌科、脱铁杆菌科显著增加,瘤胃球菌科显著降低;肝脏中与脂代谢相关的关键差异基因Acat2、Acsl3表达上调,Cyp17a1表达下调。研究结论:(1)有氧运动能够显著增加肠道菌群多样性,调节肠道菌群物种丰富度,并且有效改善血脂代谢,发挥减脂降重的作用。(2)单独芽孢杆菌或枯草杆菌灌胃可使肠道菌群多样性呈现上升趋势,与肥胖相关的瘤胃球菌科丰度略有下降,这提示益生菌可能促进肥胖大鼠体重减轻,但效果需要进一步研究。(3)有氧运动+益生菌复合干预同样能够显著增加肠道菌群多样性,调节肠道菌群物种丰富度,有效调节血脂代谢,并且对肥胖大鼠减脂降重效果显著高于单独有氧运动或单独益生菌干预,有氧运动、益生菌对减脂降重可能存在某种协同作用。(4)从四种实验方案干预肥胖大鼠肝脏中筛选出与脂代谢相关的差异表达基因共17个,其中我们发现Acsl3、Acsl5、Acat2与脂肪酸降解直接有关,揭示了有氧运动和益生菌增强大鼠脂解代谢系统,其机制可能是有氧运动与益生菌通过协同调节肠道菌群多样性和丰富度进而促进脂解代谢系统的增强。