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目的:肥胖是一种脂代谢紊乱性疾病,因对人体全身各系统均有负面影响,而成为全球关注的重点问题。预测到2030年,全世界肥胖人数将达到11.2亿。肥胖可以使平均寿命减少5-10年,并且与死亡率的增高密切相关。除了代谢效应以外,肥胖还会影响骨骼肌的功能,从而降低肥胖患者的活动能力,活动能力的降低可能导致活动水平和能量消耗的降低,从而造成肥胖程度的进一步恶化,最终形成恶性循环,严重影响生活质量。肥胖是引起骨骼肌发生结构改变、功能障碍的重要因素。肥胖时物质代谢、内质网应激及骨骼肌炎症发生改变,因此对骨骼肌营养物质的代谢、肌纤维类型的组成、肌细胞内线粒体的数量及功能及骨骼肌伸缩功能等等产生了巨大的影响。大黄酸为一种蒽醌类衍生物的单体,提取自蓼科植物大黄的根茎中。大黄酸具有广泛的药理作用,因此拥有强大的临床药用价值。大黄酸可以通过多种复杂交错的信号通路对肥胖、糖尿病及其慢性并发症、非酒精性脂肪肝病及高尿酸血症等代谢性疾病发挥治疗作用。本研究的目的在于观察大黄酸是否可以改善由肥胖引起的耐力运动功能的减弱,并进一步探索其可能存在的机制。方法:1.动物实验:4周龄的C57BL/6J雄性小鼠,18只,适应性喂养1周,随机分为三组:正常对照组(normal control,NC)、高脂组(HFD)、高脂+灌胃大黄酸组(HFD+RH),每组6只。NC组小鼠采用标准饲料喂养,HFD组及HFD+RH组采用高脂饲料饲养。NC组及HFD组每天灌胃纤维素钠,HFD+RH组每天灌胃大黄酸(120mg/kg,溶于1%的纤维素钠溶液中),所有小鼠每周进行一次跑台的适应性训练。干预3个月后,进行以下实验:a)进行小鼠跑台力竭实验,记录力竭距离及时间。b)小鼠禁食过夜,称量体重。c)处死小鼠,分离脂肪及骨骼肌等组织、称重。d)分离小鼠腓肠肌,制备H&E染色和DAB染色切片。e)分离小鼠腓肠肌,采用紫外分光光度法检测ATP含量。f)Western Blot法检测腓肠肌中Sirt1的蛋白含量及AMPK的磷酸化水平。g)实时荧光定量PCR检测腓肠肌组织中AMPKα1、AMPKα2、Sirt1、ATPase m RNA的含量。2.细胞实验:C2C12肌细胞用含有10%胎牛血清、1%双抗的DMEM培养基在37℃、5%CO2的细胞孵育箱中培养。待细胞密度生长至80%-90%左右时,更换为含有2%马血清、1%双抗的DMEM培养基,进行诱导分化。待5至6天C2C12细胞分化出明显肌管后,弃去分化液。按照不同处理方式将C2C12细胞分为:(1)对照组即RH=0umol/L组(等体积Na OH溶液),(2)RH=10umol/L组,(3)RH=50umol/L组。各组处理24小时后弃掉培养基,提取各组细胞的总蛋白。采用Western Blot法检测各组细胞Sirt1的蛋白含量及AMPK的磷酸化水平。小鼠骨骼肌细胞系C2C12细胞购自于中侨新舟公司。结果:1.各组小鼠体重比较:喂养6周后,HFD组体重增加高于NC组的20%,表明小鼠肥胖模型建立成功(P<0.05);喂养7周后,HFD+RH组小鼠的体重较HFD组相比明显减轻(P<0.05),平均每天食物摄取量无显著差异(P>0.05)。2.各组小鼠脂肪比重的比较:与NC组相比,HFD组小鼠附睾脂肪及皮下脂肪比重显著增多(P<0.05),背部棕色脂肪比重没有显著增多(P>0.05);与HFD组相比,HFD+RH组小鼠附睾脂肪及皮下脂肪比重显著降低(P<0.05),背部棕色脂肪比重没有显著差异(P>0.05)。3.各组小鼠骨骼肌比重的比较:与NC组相比,HFD组小鼠腓肠肌及股四头肌的比重均显著降低(P<0.001);与HFD组相比,HFD+RH组小鼠的腓肠肌及股四头肌的比重无明显差异(P>0.05)。4.各组小鼠力竭能力的比较:与NC组对比,HFD组小鼠力竭运动距离显著减少,力竭运动时间明显缩短(P<0.05);与HFD组相比,HFD+RH组小鼠力竭运动距离显著增加,力竭运动时间显著延长(P<0.05)。5.各组小鼠腓肠肌肌纤维横截面积的比较:与NC组相比,HFD组小鼠的腓肠肌肌纤维横截面积明显减小(P<0.05);与HFD组相比,HFD+RH组小鼠腓肠肌肌纤维横截面积显著增加(P<0.001)。6.各组小鼠腓肠肌组织中ATP含量的比较:与NC组相比,HFD组小鼠腓肠肌中ATP的含量显著降低(P<0.05);与HFD组相比,HFD+RH组小鼠腓肠肌中ATP的含量显著升高(P<0.001)。7.各组小鼠腓肠肌组织中p AMPK及Sirt1蛋白含量的比较:与HFD组相比,HFD+RH组小鼠腓肠肌组织中p AMPK及Sirt1的蛋白含量显著增高(P<0.05)。8.各组小鼠腓肠肌组织中AMPKα1、AMPKα2、Sirt1、ATPase m RNA含量的比较:实时荧光定量PCR显示,与HFD组相比,HFD+RH组小鼠腓肠肌组织中AMPKα1、AMPKα2和Sirt1的m RNA含量显著增高(P<0.05)。ATPase m RNA的含量无显著差异(P>0.05)。9.各组小鼠腓肠肌组织中Sirt1DAB染色结果的比较:DAB染色结果显示,与HFD组相比,HFD+RH组小鼠腓肠肌组织中Sirt1的表达明显增多。10.各组C2C12细胞p AMPK及Sirt1蛋白含量的比较:与RH=0umol/L组相比,RH=10umol/L组p AMPK及Sirt1的蛋白含量无显著差异(P>0.05);RH=50umol/L组p AMPK及Sirt1的蛋白含量显著增高(P<0.05)。结论:大黄酸可以显著延长肥胖小鼠的力竭运动距离和时间,增加其抗疲劳性,改善运动耐力,其机制可能与大黄酸激活骨骼肌组织中AMPK-Sirt1的通路有关。