miR-206在有氧运动调节骨骼肌脂质代谢中的作用研究

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目的:高脂膳食和久坐的生活方式是导致当今多种慢性疾病频发的主要原因。长期有规律的运动作为一种健康有效的手段,能够预防和延缓慢性疾病的发生。研究表明,实施运动的主要器官为骨骼肌,微小RNA-206(miR-206)作为一种骨骼肌特异性miRNA,在调节机体脂代谢以及运动对骨骼肌的调控方面发挥重要作用。组蛋白去乙酰化酶4(HDAC4)作为一种转录抑制因子也对机体脂代谢有重要影响,同时miR-206能够抑制骨骼肌细胞HDAC4的蛋白表达,调控葡萄糖代谢。因此,我们推测,有氧运动可能通过调节miR-206的水平,进而影响HDAC4的蛋白表达,从而改善骨骼肌脂代谢。本文采用高脂饮食和有氧运动干预手段,观察小鼠体重和血脂指标的变化,研究有氧运动对小鼠骨骼肌脂质沉积、miR-206、HDAC4及脂代谢相关蛋白的影响,探究miR-206在有氧运动调控脂代谢方面的作用。方法:本研究选取4周龄雄性C57BL/6J小鼠40只,随机分为正常饮食组和高脂饮食组,饲养8周后将正常组和高脂组小鼠分别分为安静组和运动组,即:正常安静组(NC)、正常运动组(NE)、高脂安静组(HC)、高脂运动组(HE),每组10只。运动组小鼠进行75%VO2max的有氧跑台运动训练,每次60min,每周5次,共6周。运动过程中每周称量小鼠体重,运动结束后处死小鼠并取材。提取血清,ELISA检测小鼠血清甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)含量;分离小鼠比目鱼肌,油红O染色检测小鼠比目鱼肌脂质沉积情况,Real-time PCR检测小鼠比目鱼肌miR-206水平,Western blot检测小鼠比目鱼肌HDAC4、脂肪酸合酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、乙酰辅酶A羧化酶的磷酸化(p-ACC)、肉碱棕榈酰转移酶1b(CPT1b)蛋白表达情况。结果:(1)与NC组相比,HC组小鼠体重、血清TG、FFA水平显著增加(P<0.01),骨骼肌脂质沉积明显增多;与HC组相比,HE组小鼠体重、血清TG、FFA水平显著降低(P<0.05),骨骼肌脂质沉积明显改善。提示,有氧运动可显著降低高脂饮食小鼠体重、血脂水平,改善骨骼肌脂质沉积。(2)与NC组相比,NE组小鼠骨骼肌miR-206水平显著升高(P<0.01);与HC组相比,HE组小鼠骨骼肌miR-206水平显著升高(P<0.01)。(3)与NC组相比,NE组小鼠骨骼肌HDAC4和CPT1b的蛋白表达显著降低(P<0.05),HC组小鼠骨骼肌HDAC4、FAS和ACC的蛋白水平显著增加(P<0.01),p-ACC和CPT1b的蛋白表达显著降低(P<0.01);与HC组相比,HE组小鼠骨骼肌HDAC4、FAS和ACC的蛋白表达显著降低(P<0.01),p-ACC和CPT1b的蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论:(1)有氧运动可有效改善高脂饮食诱导的小鼠体重和血脂指标变化,改善骨骼肌脂质沉积,维持机体脂代谢稳态;(2)有氧运动可能通过上调骨骼肌miR-206水平,进而抑制HDAC4的蛋白表达,改善由高脂饮食诱导的小鼠骨骼肌脂代谢异常。
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